• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.155-155
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• 2011

반도체 양자링은 양자점과 같이 효율이 높은 광학 소자 및 전자 소자에 응용 가능할 뿐 아니라, 양자점과는 다른 흥미로운 현상 연구가 가능하기 때문에 지속적으로 연구되고 있는 양자 구조이다. 특히, 반도체 양자링은 다양한 양자 구조를 형성하기 위한 기초 구조로 사용될 수 있으므로, 반도체 양자링 구조의 형성 메카니즘을 연구하는 것 또한 중요하다. 본 연구에서는 Molecular Beam Epitaxy (MBE)를 이용하여 N-type (100) GaAs 기판 위에 GaAs 양자 구조를 형성하였다. As4 분압의 영향, 즉 3-5 ratio가 표면 양자 구조 변화에 미치는 영향을 관찰하기 위해 3족과 5족을 분리하여 성장하는 전형적인 성장 방식인, droplet epitaxy mode를 사용하였다. 성장 온도, Ga metal droplet 밀도 등의 조건을 고정하고 Arsenic 분압을 1e-5 torr부터 3e-8 torr로 감소시켰을 때 표면 이미지를 AFM과 SEM으로 관찰하였다. As4 분압이 1e-5 torr일 때 양자점의 표면 형상을 보여주다가 As4 분압을 줄여갈수록 양자점의 크기가 증가하면서 As4 분압 1e-6 torr에서는 SEM 이미지 상으로도 분명한 양자링을 관찰할 수 있었다. 특히 주목할 것은 As4 분압 1e-6 torr에서 더 줄여갈수록 양자링 중앙 부분의 낮은 부분이 점점 넓어졌다는 점이다. 이것은 As4 분압 1e-6 torr 이상의 조건이 As4와 Ga atom이 결합하여 GaAs 양자점을 형성하는데 적절한 3-5 ratio의 조건인 반면, 그보다 적은 As4 분압에서는 As4와 결합하지 못한 Ga atom의 표면 migration에 의한 driving force로 인해 양자링이 형성되었다고 추측할 수 있다. 이렇게 형성된 양자링을 열처리 후 macro-PL 측정을 통해 광학적 특성을 보고자 하였다. 그 결과 같은 조건에서 열처리되어 PL 측정한 양자점의 에너지에 비해 peak position이 blue shift한 것을 볼 수 있었다. 이것은 As4를 제외한 같은 조건에서 성장된 양자 구조에서 양자링의 경우 양자점에 비해 그 높이가 낮음을 추측해 볼 수 있다. 양자 구조의 모양과 광학 특성의 관계를 밝히기 위해 추후 추가 측정 및 분석이 필요할 것이다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.2
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• pp.194-200
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• 2006

Self-assembled InAs/InAl(Ga)As quantum dots (QDs) were grown on InP substrates by a molecular-beam epiaxy, and their structural and optical properties were investigated by atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM), and room-temperature photoluminescence (PL). AFM images indicated that the InAs quantum structures showed various shapes such as quantum dashes, asymmetric and symmetric QDs mainly caused by the initial surface conditions of InAl(Ga)As with the intrinsic phase separation. For the buried InAs QDs in an InAlGaAs matrix, the average lateral size and height of QDs were 23 and 2 nm, respectively. By changing the growth conditions for the QD samples, the emission wavelength of $1.55{\mu}m$ was obtained, which is one of the wavelength windows for fiber optic communications.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.333-333
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• 2012

III-V 족 화합물 반도체 물질인 $InAs_xP_{1-x}$는 다양한 광전자 소자와 빠른 속도의 전자 소자로써의 사용 가능성으로 각광받고 있다. 이러한 $InAs_xP_{1-x}$를 소자 제작에 이용하기 위해서는 임의의 As 함량에 따른 InAsP 물질의 정확한 광학적 특성 분석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 1.5~6.0 eV 에너지 구간에서 $InAs_xP_{1-x}$ ($0{\leq}{\times}{\leq}1$) 화합물의 임의의 As 함량에 따른 유전함수를 보고하고자 한다. MBE (molecular beam epitaxy)를 이용하여 InP 기판 위에 성장시킨 $InAs_xP_{1-x}$ (x = 0.000, 0.13, 0.40, 0.60, 0.80, 1.000) 박막을 타원편광분석법을 이용하여 측정하였고, 이 때 화학적 에칭을 통해 산화막 층을 제거하여 순수한 유전함수 ${\varepsilon}$을 얻을 수 있었다. 측정된 유전함수 분석은 parametric 모델을 이용하였으며, parametric 모델은 Gaussian-broadened polynomial들의 합으로서 반도체 물질의 유전함수를 정확히 기술하는 분석법이다. Parametric 모델을 통해 얻어진 각각의 변수들을 As 조성비 x에 대한 다항식으로 피팅하였고, 그 결과 임의의 조성비에 대한 $InAs_xP_{1-x}$ ($0{\leq}{times}{\leq}1$)의 유전함수를 얻어낼 수 있었다. 본 연구 결과는 물질의 실시간 성장 모니터링이나 다층구조 분석, 광소자의 제작 등에 유용한 정보로 이용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.19.2-19.2
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• 2011

The $(Sr_{0.75},\;La_{0.25})TiO_3$ (SLTO) ultra-thin films with various thicknesses have been grown on Ti-O terminated $SrTiO_3$(100) substrate using Laser-Molecular Beam Epitaxy (Laser MBE). By monitoring the in-situ specular spot intensity oscillation of reflection high energy electron diffraction (RHEED), we controlled the layer-by-layer film growth. The film structure and topography were verified by atomic force microscopy (AFM) and high resolution thin film x-ray diffraction by the synchrotron x-ray radiation. We have also investigated the electronic band structure using x-ray absorption spectroscopy (XAS). The ultra thin SLTO film exhibits thickness driven metal-insulator transition around 8 unit cell thickness when the film thickness progressively reduced to 2 unit cell. The SLTO thin films with an insulating character showed band splitting in Ti $L_3-L_2$ edge XAS spectrum which is attributed to Ti 3d band splitting. This narrow d band splitting could drive the metal-insulator transition along with Anderson Localization. In optical conductivity, we have found the spectral weight transfer from coherent part to incoherent part when the film thickness was reduced. This result indicates the possibility of enhanced electron correlation in ultra thin films.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.6 no.4
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• pp.354-358
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• 1997

Crystal properties of wurtzite GaN films grown on $Al_2O_3$(0001) substrates under various nitrogen pressure and plasma power by electron cyclotron resonance molecular beam epitaxy were investigated by full width at half maximum of X-ray diffraction peak and scanning electron microscope. It was found that the nitrogen pressure has a large effect on the FWHM value of XRD, and the GaN film grown under the optimum nitrogen pressure contains high density of dislocations. These results suggest that the crystal quality is sensitive to the plasma source conditions and that the relaxation of stress depends of V/III ratio. However, substrate-surface nitridation has little effect on the relaxation of misfit stress.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.07a
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• pp.66-69
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• 2001

Effect of $N_2$ flow rate on properties of GaN thin films grown by plasma-enhanced molecular beam epitaxy(PEMBE) was discussed to optimize the quality of thin films. It was found that at low $N_2$ flow rate indicating high III/V flux ratio, the growth rate of GaN thin films was controlled by $N_2$ flux, and at high $N_2$ flow rate the growth rate was not controlled by $N_2$ flux any longer. It was also found that III/V flux ratio affected film quality. The film grown at higher $N_2$ flow rate showed low background carrier concentration, higher carrier mobility, and narrow FWHM in band-edge emission of low temperature PL. It is thought that the film in more Ga flux region was grown by 2-dimensional layer-by-layer growth mode, and the film in more nitrogen region was grown by 3-D island growth mode. All samples exhibited a good crystallinity.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.35.1-35.1
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• 2011

수열합성법으로 제작된 ZnO 나노와이어는 저온 MBE (Molecular Beam Epitaxy) 방식과 달리 Ti, Au와 같은 촉매로 부터 성장이 끝난뒤 나노와이어 끝에 남는 촉매를 제거해야할 필요가 없으며, 저온에서 합성이 가능하기 때문에 현재 연구가 많이 되고 있는 방법중에 하나이다. 본 연구에서는 수열 합성법을 이용하여 금속촉매 또는 AZO로 seed를 형성한 후 기판 위에 균일한 크기의 ZnO 나노막대를 성장시키고 성장밀도 및 길이의 간편한 제어를 하였다. 이를 위해 계면활성제인 PEI (Polyethyleneimine) 첨가 및 Chloride ($Cl_-$)를 조절하여 ZnO 나노와어의 성장밀도를 조절 하고자 하였다. 실험방법으로는 전구체인 Zn(NO3)2${\cdot}$6H2O와 HMT에 Chloride 계열인 Ammonium chloride 와 Kcl 의 몰농도를 각각 조절하고 PEI를 첨가하여, ZnO 나노와이어를 성장하였다. 성장된 ZnO 나노와이어의 특성을 평가하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 광학적인 특성을 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 scanning PL 장비를 통해 photoluminescence양을 측정하고 ZnO 나노와이어의 응용 가능성을 평가하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.7 no.4
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• pp.440-444
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• 1996

In this paper, we report an InGaAs/InAlAs multi-quantum well (MQW) avalanche photodiode (APD) showing a performance suitable for 10 Gbps lightwave communications. In designing the device, emphasis is given on the effect of indiffusion of Be dopant from the highly doped field layer into the MQW multiplication region. It is found that a small amount of diffusion can alter the dark current and gain characteristics of the device significantly. A spacer used to restrain such indiffusion is shown effective in reducing dark current (500 nA at a gain of 10) while maintaining a high bandwidth (10 GHz at a gain of 10) devices grown by molecular beam epitaxy.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.06a
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• pp.449-452
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• 1998

We have studied the oxidatio nrte of $Si_{1-x}Ge_{x}$ epitaxial layer grown by MBE(molecular beam epitaxy). Oxidation were performed at 700.deg. C, 800.deg. C, 900.deg. C, and 1000.deg. C. After the oxidation, the results of AES(auger electron spectroscopy) showed that Ge was completely rejected out of the oxide and pile up at $SiO_{2}/$Si_{1-x}Ge_{x}$ interface. It is shown that the presence of Ge at the $SiO_{2}$/$Si_{1-x}Ge_{x}$ interface changes the dry oxidation rate. The dry oxidation rate was equal to that of pure Si regardless of Ge mole fraction at 700.deg. C and 800.deg.C, while it was decreased at both 900.deg. C and 1000.deg.C as the Ge mole fraction was increased. The ry oxidation rates were reduced for heavy Ge concentration, and large oxidation time. In the parabolic growth region of $Si_{1-x}Ge_{x}$ oxidation, The parabolic rate constant are decreased due to the presence of Ge-rich layer. After the longer oxidation at the 1000.deg.C, AES showed that Ge peak distribution at the $SiO_{2}$/$Si_{1-x}Ge_{x}$ interface reduced by interdiffusion of silicon and germanium.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.32A no.6
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• pp.41-50
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• 1995

A state-of-the-arts GaAs power metal semiconductor field effect transistor (MESFET) for 3.3V operation digital hand-held phone at 900 MHz has been developed for the first time, The FET was fabricated using a low-high doped structures grown by molecular beam epitaxy (MBE). The fabricated MESFETs with a gate width of 16 mm and a gate length of 0.8 .mu.m shows a saturated drain current (Idss) of 4.2A and a transconductance (Gm) of around 1700mS at a gate bias of -2.1V, corresponding to 10% Idss. The gate-to-drain breakdown voltage is measured to be 28 V. The rf characteristics of the MESFET tested at a drain bias of 3.3 V and a frequencyof 900 MHz are the output power of 32.3 dBm, the power added efficiency of 68%, and the third-ordr intercept point of 49.5 dBm. The power MESFET developed in this work is expected to be useful as a power amplifying device for digital hand-held phone because the high linear gain can deliver a high power added efficiency in the linear operation region of output power and the high third-order intercept point can reduce the third-order inter modulation.