• 전자공학회논문지A
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• 제31A권10호
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• pp.79-86
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• 1994

Gain-guided broad-area single quantum well separate confinement heterostructure diode lasers have been fabricated from structures grown by metal organic vapor phase epitaxy. The active layer of the epi-structure is InGaAs emitting 962-965nm and the guiding layer GaAs. The channel width is fixed to 150${\mu}$m and the cavity length varys within the range of 300~800${\mu}$m. For uncoated LD's, the output power of 0.7W has been obtaained at a pulsed current level of 2A, which results about 60% external quantum efficiency. The threshold current density is 200A/cm$^{2}$ for the cavity lengths of 800.mu.m LD's. The stain effect upon the transparent current density has been observed. The internal quantum efficiency is expected to be 88% and the internal loss to be 18$cm^{-1}$. The beam divergence has been measured to be 7$^{\circ}$to lateral and 40$^{\circ}$to transverse direction. finally, 1.2W continuous-wave output power has been obtained at a current level of 2A for AR/HR coated LD's die-bonded on Cu heat-sink and cooled by TEC.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권7호
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• pp.185-197
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• 1996

We have adopted the strain compensated PBH(planar buried heterostructure) - LD in which the MQW active layer consisted of 1.4% compressively strained GainAsP (E$_{g}$ = 0.905eV) wells and 0.7% tensile strained GaInAsP(E$_{g}$ = 1.107eV) barriers grown by metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE). We hav einvestigated effects of number of wells and the structure of the separate confinement heterostructure (SCH) layer in the strain-compensated MQW-PBH-LD. The threshold current, the external quantum efficiency, the transparency current density J$_{o}$, and the gain constant .beta. have been evaluated for uncoated MQW-PBH-LD. As the number of wells increases, the internal quantum efficiency and the transparency current density decreases, whereas the gain contant increases. The small width of the SCH layer shows the large internal quantum efficiency. The small internal loss and the large gain constant have been obtained by inserting the large bandgap SCH layer.

• 한국재료학회지
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• 제13권10호
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• pp.673-676
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• 2003

We have investigated $Al_{x}$ $Ga_{l-x}$ N/GaN epilayers (x = 0.08, 0.15) grown by metal organic vapor phase epitaxy on sapphire with photoluminescence(PL), and persistent photoconductivity(PPC) experiments. An anomalous S-shaped shift behavior of temperature dependencies of PL peak energy is observed for the x = 0.15 sample. In PPC measurement, showed that the dark current recovery time of $Al_{x}$$Ga_{l-x}$ N/GaN epilayers mainly depends on the Al content. These behaviors are usually attributed to the presence of carrier localization states. All these phenomena are explained based on the alloy compositional fluctuations in the $Al_{x}$ /$Ga_{l-x}$ N/ epilayers. The photocurrent quenching observed in PPC measurements for $Al_{x}$ $Ga_{l-x}$ N/ epilayers less than 0.2 $\mu\textrm{m}$ thickness indicates that the presence of metastable state in the bandgap of GaN layer, and that the excess holes in the valence band recombine with free electrons.

• 센서학회지
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• 제12권6호
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• pp.282-288
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• 2003

MBE 방법으로 Si 기판위에 성장된 CdTe(211) 박막위에 MOVPE 법으로 HgCdTe 박막을 성장하였다. 성장된 박막의 표면은 hillock 등의 결함이 없는 매우 균일한 형상을 보였다. HgCdTe 박막표면의 EPD(etch pit density) 및 (422) 결정면의 이중 결정 x-선 회절 피크의 반치폭으로 본 결정성은 GaAs 기판위에 성장된 HgCdTe 박막에 비하여 우수하였다. GaAs 기판 위에 MOVPE 법으로 성장된 HgCdTe는 기판처리 과정에서 유입된 p-형 불순물로 인해 p-형 전도성을 나타내었으나 (211)CdTe 기판 위에 성장된 박막은 77K에서 $8{\times}10^{14}/cm^3$의 운반자 농도를 갖는 n-형 전도성을 보였다. 본 연구의 결과는 최근 요구되고 있는 $1024{\times}1024$급 이상의 화소를 갖는 대면적 HgCdTe 적외선 소자 제작에 널리 적용될 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제5권8호
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• pp.936-944
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• 1995

본 논문에서는 저압 유기금속 기상성장(low pressure metal organic vapor phase epitaxy) 장치에 의해 성장된 InGaAsP/InP 구조의 상(phase) 분리현상(Spinodal 분해)이 photoluminescence (PL)의 강도와 반치폭(full-width at half maximum, FWHM)에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 시료의 격자부정합은 double crystal x-ray diffractometer를 사용하여 측정하였고, InGaAsP에피막의 Spinodal분해조직은 투과전자현미경 (transmission electron microscopy, TEM)을 사용하여 관측하였다. 격자부정합에서 도출된 부정합응력과 Spinodal 모듈레이션의 주기(periodicity)와 밀접한 관계가 있음이 밝혀졌다. 또한 이러한 InGaAsP에피막의 미세조직 구조와 시료의 광전 특성이 어떤 관계가 있는지 알기 위해 PL 실험을 수행했으며, PL강도와 FWHM이 조성 모듈레이션의 주기에 강하게 의존한다는 것을 알 수 있었다. 이 현상을 심층적으로 연구하기 위해 부정합응력이 야기할 수 있는 interaction 탄성변형 에너지라는 새로운 함수를 유도하였으며 이에 의하여 실험결과를 설명할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권11호
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• pp.702-706
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• 2016

We demonstrated that self-separation FS-GaN (freestanding-GaN) was grown on MELO (maskless epitaxially lateral overgrowth) GaN template by horizontal HVPE (hydride vapor phase epitaxy). Before thick GaN grwoth, MELO GaN template was grown on patterned GaN template by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition). The laterally overgrown GaN would consist of a continuous well coalesced layer. The mixed TDD (threading dislocation density) of seed and wing region were $8{\times}10^8cm^{-2}$ and $7{\times}10^7cm^{-2}$, respectively. After thick GaN grown by HVPE, the self-separation between thick GaN and sapphire substrate was generated at seed region. The regions of self-separation for FS-GaN and sapphire were observed by FE-SEM. Moreover, Raman results indicated that the compressive strain of seed and wing regions at FS-GaN substrate were slightly released compared to that of thick GaN grown on conventional GaN template. The optical properties of the FS-GaN substrate were examined by using PL (photoluminescence). The PL exhibited that donor bound exciton and donor acceptor pair were observed at low temperature. The effects on optical and structural properties of FS-GaN substrate have been discussed in detail.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.180-180
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• 2012

Heteroepitaxial GaN nano- and micro-rods (NMRs) are one of the most promising structures for high performance optoelectronic devices such as light emitting diodes, lasers, solar cells integrated with Si-based electric circuits due to their low dislocation density and high surface to volume ratio. However, heteroepitaxial GaN NMRs growth using a metal-organic vapor phase epitaxy (MOVPE) machine is not easy due to their long surface diffusion length at high growth temperature of MOVPE above $1000^{\circ}C$. Recently some research groups reported the fabrication of the heteroepitaxial GaN NMRs by using MOVPE with vapor-liquid-solid (VLS) technique assisted by metal catalyst. However, in the case of the VLS technique, metal catalysts may act as impurities, and the GaN NMRs produced in this mathod have poor directionallity. We have successfully grown the vertically well aligned GaN NMRs on Si (111) substrate by means of self-catalystic growth methods with pulsed-flow injection of precursors. To grow the GaN NMRs with high aspect ratio, we veried the growth conditions such as the growth temperature, reactor pressure, and V/III molar ratio. We confirmed that the surface morphology of GaN was strongly influenced by the surface diffusion of Ga and N adatoms related to the surrounding environment during growth, and we carried out theoretical studies about the relation between the reactor pressure and the growth rate of GaN NMRs. From these results, we successfully explained the growth mechanism of catalyst-free and mask-free heteroepitaxial GaN NMRs on Si (111) substrates. Detailed experimental results will be discussed.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권3호
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• pp.110-113
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• 2011

본 논문에서는 금속촉매를 이용하여 육각형 GaN 피라미드의 꼭지점 부분에만 마이크로 크기의 GaN 구조를 선택적으로 성장시킬 수 있는 결정 성장 방법에 대하여 연구하였다. GaN Template 위에 $SiO_2$ 막을 증착하고 3 ${\mu}m$의 원형 패턴을 형성하여 metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE) 방법으로 선택적 결정 성장에 의해 GaN 피라미드를 성장한 후, photolithography 공정을 이용하여 피라미드 꼭지점 부분에만 Au화 Cr을 각각 증착하였다. GaN 피라미드 구조의 꼭지점 부근에만 금속이 증착된 시료를 MOVPE 반응관에 장착하고 10분 동안 GaN 마이크로 구조를 성장하였다. 성장 온도는 650, 700, $750^{\circ}C$로 변화를 주어 특성 변화를 알아보았다. 막대 형상의 마이크로 GaN 구조들은 {1-101} 결정면들을 구성하는 6개의 결정면에 대해 각각 수직한 방향으로 성장되었으며 이들 구조들의 형성조건과 모양은 성장온도와 금속의 종류에 의해 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권9호
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• pp.666-672
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• 2003

본 논문에서는 광의 결합 메커니즘이 다른 ITG(integrated-twin-guide) 와 BT(butt coupled) 구조를 가지는 두 종류의 파장 가변 DBR-LD의 제작공정과 성능에 대해서 기술하였다. 두 종류의 DBR-LD는 PBH(planar buried heterostructure) 구조론 가지며, MOVPE 성장으로 제작하였다. 제작된 DBR-LD 광출력 특성을 측정한 결과 BT-DBR-LD가 ITG-DBR-LD보다 임계전류 변화폭, 광출력 변화 폭, 기울기 효율에서 2배 이상의 우수한 특성을 나타내었다. 그리고, 준 연속 파장 가변 특성은 BT-DBR-LD가 7.2nm, ITG-DBR-LD가 7.4nm 이며, SMSR이 35dB 이상으로 우수하게 나타났다. 이와 같이 BT DBR-LD가 특성이 우수한 것은 BT 구조가 ITG 구조보다 높은 결합 효율을 나타내기 때문이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권3호
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• pp.49-56
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• 2002

본 연구에서는 평탄형 (exact) GaAs 기판과 $2^{\circ}$, $6^{\circ}$, $10^{\circ}$ 경사형 (offcut) GaAs 기판 등 네 종류의 기판에 유기금속 기상성장장치를 이용하여 InGaP 에피막을 성장시켰고, 기판경사도에 따른 계면의 탄성특성이 InGaP 에피막의 전위밀도에 미치는 영향에 대하여 최초로 연구하였다. 탄성변형은 TXRD의 격자부정합과 격자 misfit등을 고려하여 산출되었고, 전위밀도는 에피막의 x-선 반치폭을 이용하여 계산되었다. 기판경사도가 $6^{\circ}$일 때 계면의 탄성특성이 가장 양호하였고, x-선 반치폭은 가장 낮았다. 11 K PL측정 결과, 기판경사도 증가에 따라 PL 발진파장은 감소하였고, 기판경사도가 $6^{\circ}$에서 PL 강도 역시 가장 높았다. 에피막의 TEM 관측 결과, 회절패턴은 전형적인 zincblende 구조를 보였고, 기판경사도 $6^{\circ}$에서 전위밀도가 가장 낮게 관측되어 TXRD 및 저온 PL측정 결과와 부합되었다. 본 연구의 결과와 소자제작 특성 및 빔특성을 종합적으로 고려해 볼 대, 광전소자용 InGaP/GaAs 이종접합구조에서 최적의 기판경사도는 $6^{\circ}$임을 밝혔다.