• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.312-312
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• 2013

GaN based light emitting diodes (LEDs) are important devices that are being used extensively in our daily life. For example, these devices are used in traffic light lamps, outdoor full-color displays and backlight of liquid crystal display panels. To realize high-brightness GaN based LEDs for solid-state lighting applications, the development of p-type ohmic electrodes that have low contact resistivity, high optical transmittance and high refractive index is essential. To this effect, indiumtin oxide (ITO) have been investigated for LEDs. Among the transparent electrodes for LEDs, ITO has been one of the promising electrodes on p-GaN layers owing to its excellent properties in optical, electrical conductivity, substrate adhesion, hardness, and chemical inertness. Sputtering and e-beam evaporation techniques are the most commonly used deposition methods. Commonly, ITO films on p-GaN by sputtering have better transmittance and resistivity than ITO films on p-GaN by e-bam evaporation. However, ITO films on p-GaN by sputtering have higher specific contact resistance, it has been demonstrated that this is due to possible plasma damage on the p-GaN in the sputtering process. In this paper, we have investigated the advanced sputtering using plasma damage-free p-electrode. Prepared the ITO films on the GaN based LEDs by e-beam evaporation, normal sputtering and advanced sputtering. The ITO films on GaN based LEDs by sputtering showed better transmittance and sheets resistance than ITO films on the GaN based LEDs by e-beam evaporation. Finally, fabricated of GaN based LEDs by using advanced sputtering. And compared the electrical properties (measurement by using C-TLM) and structural properties (HR-TEM and FE-SEM) of ITO films on GaN based LEDs produced by e-beam evaporation, normal sputtering and advanced sputtering. As a result, It is expected to form plasma damage free-electrode, and better light output power and break down voltage than LEDs by e-beam evaporation and normal sputter.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.155-159
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• 2003

This paper presents fully integrated 5 GHz band low phase noise LC tank VCO. The implemented VCO is tuned by integrated PN diode and tuning rage is $5.01{\sim}5.30$ GHz under $0{\sim}3 V$ control voltage. For good phase noise performance, LC filtering technique, common in Si CMOS process, is used, and to prevent degradation of phase noise performance by collector shot-noise and to reduce power dissipation the HBT is biased at low collector current density bias point. The measured phase noise is -87.8 dBc/Hz at 100 kHz offset frequency and -111.4 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency which is good performance. Moreover phase noise is improved by roughly 5 dEc by LC filter. It is the first experimental result in InGaP/GaAs HBT process. The figure of merit of the fabricated VCO with LC filter is -172.1 dBc/Hz. It is the best result among 5 GHz InGaP HBT VCOs. Moreover this work shows lower DC power consumption, higher output power and more fixed output power compared with previous 4, 5 GHz band InGaP HBT VCOs.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.118-119
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• 2013

High power, short wavelength red laser diodes (LDs) have attracted significant interests in a variety of fields due to their advantages in terms of reliability, compactness and cost. The higher brightness for human eyes is required, the shorter wavelength like 630 nm is necessary with higher output power. In this respect, LDs are promising as alternative candidates of gas or dye lasers for such applications due to their small size, high optical/electrical power conversion efficiency, robustness and so on. The crystalline quality of GaInP-AlGaInP multiple quantum wells (MQWs) and AlInP cladding layers is a crucial part in the device performance of GaInP red LDs. Here, we first investigated the effect of Si diffusion on the optical properties of GaInP-AlGaInP MQWs grown with different growth temperatures. Secondary ion mass spectroscopy (SIMS) measurements revealed that both the Mg and Si diffusion into MQW active region was significant. To reduce such diffusion, we employed undoped Mg and Si diffusion barrier and could improve the properties.Without both Mg and Si diffusion barriers, no lasing emission was observed. However, lasing emission was observed clearly for the red LDs with both Mg and Si diffusion barriers. We then investigated the temperature dependent optical properties of MQW layers grown with different well thicknesses (6, 8 and 10 nm). When the well thickness was 10 nm, the better crystalline quality was obtained. However, the observed LD performances were similar, probably due to the defects and impurities in the AlGaInP layer. Further investigation with the detailed analyses will be presented later.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권1호
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• pp.12-17
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• 2021

The electronic and magnetic properties for Mn-adsorbed on the chalcopyrite (CH) AlGaP2 semiconductor are investigated by using first-principles FPLMTO method. The clean CH-AlGaP2 without adsorbed Mn is a p-type semiconductor with a direct band-gap. The Mn-adsorbed CH-AlGaP2 exhibits the ferromagnetic state. It is more energetically stable than the other magnetic ones. The interstitial site on P-terminated surface is more energetically favorable one than the Al/Ga-terminated surface, or the other adsorbing sites. In the case of Mn-adsorbed Al/Ga-terminated surface, it is induced a strong coupling between Mn-3d and neighboring P-3p electrons. The holes of partially unoccupied minority Mn-3d state and majority (or minority) Al-3p or P-3p state are induced. Thus a high magnetic moment of Mn is sustained by holes-mediated double-exchange coupling. It is noticeable that the semiconducting and half-metallic characteristics of CH-AlGaP2:Mn thin film is disappeared.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.161-162
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• 2011

최근 광전자 분야에서는 미래 에너지 자원에 대한 관심과 함께 GaN 기반 태양전지 연구가 활발히 진행되고 있다. GaN 물질은 높은 전자 이동도와 높은 포화 속도 등 광전자 소자에 유리한 광, 전기적 특성들을 가지고 있다. 또한, In의 함량을 변화시켜가며, 0.7eV에서 3.4eV까지 밴드갭을 조절함으로써, 자외선부터 적외선까지 태양빛 스펙트럼의 대부분을 흡수할 수 있는 장점이 있다. InGaN 태양전지의 효율을 높이기 위해서는 In의 함량을 늘려 밴드갭을 줄이는 것이 중요하다. 하지만 GaN 와 InN 간의 격자 부정합으로 인해 In 함량이 높은 단결정 InGaN 층을 두껍게 성장 하는 것이 어렵다. 때문에 GaN 기반 태양전지 관련 연구 그룹들이 태양전지의 효율 향상을 위해 활성층에 양자우물(MQWs) 구조, Supper Lattice (SLs) 구조와 같이 얇은 InGaN/GaN 층을 주기적으로 반복하여 적층함으로써 높은 조성의 In을 함유한 상질의 InGaN/GaN 층을 성장하는 연구들을 진행해 왔다. 본 연구에서는, p-i-n 구조와 MQW 구조를 갖는 InGaN 기반 태양전지를 제작하여, 각각의 특성을 분석해 봄으로써, In0.1Ga0.9N 태양전지 활성층의 구조에 따른 장/단점에 대해 논의하였다. 먼저 MOCVD를 이용하여 200 nm의 i-In0.1Ga0.9N 활성층을 갖는 p-i-n 구조와 In0.19Ga0.81N/GaN(3 nm/8 nm) MQWs (8 periods) 구조를 갖는 태양전지 에피를 각각 성장하였고, 그 후 공정을 통해 그림 1과 같이 InGaN 태양전지 소자를 제작하였다. 그 후, 각 태양전지의 전류/전압 곡선과 외부양자효율을 측정하여 그림 2와 같은 결과를 얻었다. p-i-n과 MQW 샘플의 외부양자효율은 각각 ~70%, ~25%로 측정 되었다. MQW 샘플의 외부 양자효율이 높지 않음에도 불구하고 p-i-n 구조에 비해 높은 In 함량을 가지고 있으므로, 더 넓은 파장의 빛을 흡수하여, 높은 단락전류(0.778 mA/cm2)를 보이고 있다. 또한 p-i-n 구조에 비해 높은 개방전압(2.3V)를 가지고 있으므로, MQW 샘플이 약 17% 정도 높은 변환효율(1.4%)를 보이고 있다. 이후 추가적으로 p-i-n 과 MQW 구조의 InGaN 태양전지에 나타나는 Voc와 Jsc의 차이를 Polarization 효과를 비롯한 다양한 측면에서 분석해 보고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.116-116
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• 2000

질화물 반도체는 LED, LD, Transistor, 그리고 Photodetector 등 광소자 및 전자소자를 실현할 수 있는 소재로써 최근에 각광 받고 있으며, 또한 국·내외적으로 연구가 활발히 진행되고 잇다. 질화물 발광 다이오드 제작에는 소자의 효율과 수명시간의 향상을 위하여 질화물 반도체와 금속과의 접합시 고 품질의 오믹 접합이 필수적이다. 특히 p-형 GaN의 경우에는 높은 정공 농도를 갖는 p-형 GaN를 얻기가 어렵고 GaN의 일함수에 비하여 높은 일함수를 갖는 금속이 없기 때문에 매우 낮은 접합 저항을 가지며 안정성이 매우 우수한 금 접합을 얻기가 어렵다고 알려져 있다. 또한, GaN 계열의 발광 다이오드는 일반적으로 표면 발광 다이오드 형태로 제작되기 때문에 p-형 GaN 층의 오믹 접촉으로 사용되는 금속의 전기적 특성뿐만 아니라 발광 다이오드의 활성층에서 발광되어 나오는 빛에 대한 투과도 또한 우수하여야 발광 다이오드의 효율이 우수해진다. 본 연구에서는 p-형 GaN층의 접합 금속으로 Pt(80nm)과 Ni(5nm)/Au(7nm)를 사용하여 InGaN/GaN 다중양자우물 구조의 발광 다이오드를 제작하여 전기적 특성 및 발광효율을 측정하였다. 그리고, Pt(80nm)과 p-형 GaN와의 접합시 온도 변화에 따른 전기적 특성을 TLM 방법으로 조사하고, 가시광선 영역에서의 빛에 대한 투과도를 UV/VIS spectrometer, X-ray reflectivity, 그리고 Atomic Force Microscopy 등을 이용하여 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.145-151
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• 2004

본 논문은 5 GHz 대역의 저위상잡음 특성을 갖는 모두 집적화된 LC Tank 전압제어 발진기를 설계 제작하였다. 제작된 전압제어발진기는 PN 다이오드를 사용하여 튜닝되며, 제어 전압 0∼3 V 하에서 튜닝 범위는 5.01∼5.30 GHz의 290 MHz 튜닝 범위를 가진다. 우수한 위상 잡음 특성을 얻기 위해 LC 필터링 기법을 이용하여 전류 전원 트랜지스터의 열잡음의 상향 변환을 막았다. 측정 결과 위상잡음은 -87.8 dBc/Hz＠100 kHz offset, -111.4 dBc/Hz＠1 MHz offset의 우수한 특성을 보였다. 또한 LC 필터로 인해 약 5 dB의 위상잡음 특성이 개선됨을 알 수 있었으며, 이는 HBT 공정을 이용한 최초의 실험적 결과이다. 제작된 전압제어 발진기의 FOM은 -172.1 dBc/Hz이며, 이는 5 GHz 대역의 InGaP HBT VCO 중 최고의 성능이다. 또한 본 논문에서 제안한 발진기는 기존의 InGaP HBT를 이용한 VCO에 비해 더 낮은 DC 전력을 소모하며, 더 높고 평탄한 출력 전력 특성을 보였다.

• 한국진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.400-405
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• 2000

유기금속 소스의 농도를 연속적으로 in-situ 측정이 가능한 EPISON ultrasonic monitor를 이용하여 TMIn(trimethly-indium)의 소스 고갈이 InGaAs, InGaAsP bulk 에피층과 1.55 $mu extrm{m}$ InGaAs/InGaAsP SMQW (strained multi-quantum well)에 미치는 영향을 조사하였다. TMIn 소스는 사용량이 80%에서 급격하게 소스 고갈 현상을 보였다. TMIn 소스는 사용량이 80%에서 급격하게 소스 고갈 현상을 보였다. TMIn 소스 고갈에 의한 에피층의 특성 변화를 조사한 결과, bulk 에피층의 경우에는 소스가 고갈 되기 전에 성장한 에피층과 비교하여 DCXRD(double crystal X-ray diffractometry) spectrum에서 피크 분리가 약 300 arcsec정도 Ga-rich 방향으로 이동하였으며 relative FWHM은 약 2배 가량 증가하는 것을 보였다. SMQW 구조에서는 bulk 에피층과는 달리, PL 중심파장에서도 약 40 nm 정도 단파장쪽으로 이동하였으며, 피크 분리는 약 300 arcsec정도 Ga-rich 방향으로 이동하였다. 하지만, EPISON의 closed loop 기능을 사용할 경우에는 TMIn 소스 사용량이 95%에서도 피크 분리가 $\pm$100 arcsec이내의 재현성 있는 에피층 성장이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.186-193
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• 2006

유기금속화학기상증착법으로 InGaAs/InGaAsP/InP 양자점 분자구조를 두 양자점 층간의 거리가 10 nm가 되도록 성장하여 성장된 구조에 대해 C-V, DLTS 및 PL 등의 전기 광학적 물성측정을 하였다. 그 결과 큰 양자점은 작은 양자점과 비교하여 장벽물질의 전도대역 가장자리로부터 먼 쪽에 에너지 준위가 형성되어 있음을 확인하였다. 큰 쪽 양자점에는 최소한 2개 이상의 에너지 준위에 운반자를 포획시킬 수 있음이 확인되었는데, -4 V의 역전압 하에서 측정된 양자점 분자구조의 에너지 준위는 장벽 가장자리로부터 0.35, 0.42, 0.45 eV 의 깊이에 각각 존재하였다. 인가된 전압의 변화에 대하여 약한 전기장 하에서는 양자점 분자구조의 에너지 준위들이 서로 결합되어 있다가 전기장이 증가하면서 이들 두 에너지 준위가 확연히 분리되는 모습을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.944-949
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• 2003

본 논문에서는 InCaP/GaAs HBT공정을 이용하여 낮은 DC 파워소모, 낮은 NF, 낮은 IMD 와 광대역 특성을 갖는 Ku-band LNB용 이중평형믹서를 설계하였다. 제작된 믹서는 3 V, 16 mA 의 U조건과 -23 dBm의 RF입력 조건하에서 5 dB의 변환이득, 14 dB의 NF, 17.9 GHz의 대역폭 그리고 50.34 dBc의 IMD특성을 얻었다. 낮은 IMD 특성, 광대역폭, 낮은 파워소모 특성은 InGaP/GaAs HBT의 선형성과 광대역 입력 정합기법과 바이어스 점의 최적화를 통해 얻을 수 있었다.