• 제목/요약/키워드: Multiple quantum well

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FDTD를 이용한 진행파형 Ridge-type CPW 다중 양자 우물 전계 흡수 변조기 분석 (Analysis of Traveling-wave Ridge-type CPW MQW EA-modulator using FDTD)

  • 이승진;이정훈;공순철;최영완
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.270-271
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    • 2000
  • Among many optical modulators, we are interested in traveling-wave(TW) multiple quantum well(MQW) electro-absorption modulator which can be used for wide-band applications, covering DC to 30GHz or higher frequencies. In this study, we simulate a 1.3mm InGaAs/lnGaAsP TW MQW EAM using the 3D Finite Difference-Time Domain (FDTD) method. We identify that several geometric factors affect Microwave charateristics. Our calculated data provide useful information to optimize and fabricate ridge-type TW CPW EAM.

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In2S3 Co-Sensitized PbS Quantum Dot Solar Cells

  • Basit, Muhammad Abdul;Park, Tae Joo
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.273-273
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    • 2014
  • Quantum-dot sensitized solar cells (QDSCs) are an emerging class of solar cells owing to their easy fabrication, low cost and material diversity. Despite of the fact that the maximum conversion efficiency of QDSCs is still far less than that of Dye-Sensitized Solar Cells (>12 %), their unique characteristics like Multiple Exciton Generation (MEG), energy band tune-ability and tendency to incorporate multiple co-sensitizers concurrently has made QDs a suitable alternative to expensive dyes for solar cell application. Lead Sulfide (PbS) Quantum dot sensitized solar cells are theoretically proficient enough to have a photo-current density ($J_{sc}$) of $36mA/cm^2$, but practically there are very few reports on photocurrent enhancement in PbS QDSCs. Recently, $Hg^{2+}$ incorporated PbS quantumdots and Cadmium Sulfide (CdS) co-sensitized PbS solarcells are reported to show an improvement in photo-current density ($J_{sc}$). In this study, we explored the efficacy of $In_2S_3$ as an interfacial layer deposited through SILAR process for PbS QDSCs. $In_2S_3$ was chosen as the interfacial layer in order to avoid the usage of hazardous CdS or Mercury (Hg). Herein, the deposition of $In_2S_3$ interfacial layer on $TiO_2$ prior to PbS QDs exhibited a direct enhancement in the photo-current (Isc). Improved photo-absorption as well as interfacial recombination barrier caused by $In_2S_3$ deposition increased the photo-current density ($J_{sc}$) from $13mA/cm^2$ to $15.5mA/cm^2$ for single cycle of $In_2S_3$ deposition. Increase in the number of cycles of $In_2S_3$ deposition was found to deteriorate the photocurrent, however it increased $V_{oc}$ of the device which reached to an optimum value of 2.25% Photo-conversion Efficiency (PCE) for 2 cycles of $In_2S_3$ deposition. Effect of Heat Treatment, Normalized Current Stability, Open Circuit Voltage Decay and Dark IV Characteristics were further measured to reveal the characteristics of device.

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InGaAs/InGaAsP 다중양자우물 레이저에서 변형이 문턱전류밀도에 미치는 효과 (Effects of the strain on the threshold current density in InGaAs/InGaAsP multiple quantum well lasers)

  • 김동철;유건호;주흥로;김형문;김태환
    • 한국광학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.111-116
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    • 1998
  • 활성층의 변형이 0.9%의 압축변형에서 1.4%의 인장변형에 이르는 13개의 InGaAs/InGaAsP 따로가둠 이종접합 다중양자우물 레이저의 문턱전류밀도 값을 계산하여, 변형이 문턱전류밀도에 미치는 영향을 살펴보았다. 양자우물의 띠간격이 1.55.mu.m가 되도록 양자우물의 두께를 정하였고, 레이저의 이득계산을 위한 띠구조 및 전이행렬요소의 계산에는 블록대각화된 8 * 8 이차 $k^{\rarw}$ * $p^{\rarw}$ 해밀토니안을 사용하여 전도띠의 비포물선형 효과 및 원자가띠의 섞임을 모두 고려하였다. 실온의 문턴전류밀도는 중양공띠와 경양공띠가 교차하는 0.4% 인장변형의 값과 두번째 전도부띠가 생기기 시작하는 0.5% 인장변형의 값에서 불연속점을 가졌다. 실온의 문턱전류밀도는 이 0.4-0.5% 인장변형 부근에서 극대가 되고, 양쪽으로 변형값이 달라지면서 감소하였다가 극소점을 거쳐 다시 약간 증가하는 모습을 보였는데, 이는 실험결과와 대체로 일치한다. 이 계산결과를 변형의 효과에 관한 다른 여러 이론적 혹은 실험적인 논문들과 비교 토론하였다.

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Buried-Ridge Waveguide Laser Diode 제작 및 특성평가 (Fabrication and characterization of InGaAsP/InP multi-quantum well buried-ridge waveguide laser diodes)

  • 오수환;이지면;김기수;이철욱;고현성;박상기
    • 한국광학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.669-673
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    • 2003
  • 본 연구에서는 기존의 ridge waveguide laser diode(RWG LD)보다 ridge폭에 따른 측방향 단일모드 특성이 우수하고 planar 화에 유리하며 측방향의 유효 굴절률차를 ridge 구조에 추가로 성장된 InGaAsP층의 두께로 조절이 가능한 Buried RWG LD를제작하였다. 본 연구에서는 Buried RWG LD를 CBE장치로 InGaAs/InGaAsP multiple quantum well(MQW) 에피 웨이퍼를 성장하고, LPE로 재성장하여 B-RWG LD를 제작하였다. 또한 ridge 폭을 5 $\mu\textrm{m}$와 7 $\mu\textrm{m}$로 하여 B-RWG LD를 제작하고 특성을 비교하여 보았다. 제작된 7 $\mu\textrm{m}$ B-RWG LD에서 광출력이 20㎽에 이를 때까지 고차모드 발진에 의한 kink현상이 일어나지 않았으며, 포화 광출력이 80 ㎽ 이상임을 확인하였다. 제작된 B-RWG LD가 측방향 단일모드로 동작함을 확인하기 위해 FFP을 측정한 결과, ridge 폭이 5 $\mu\textrm{m}$일 때는 2.7I$_{th}$ , ridge 폭이 7 $\mu\textrm{m}$일 때는 2.4I$_{th}$ 까지 단일모드로 동작함을 확인할 수 있다.

Hybrid Filter Based on Neural Networks for Removing Quantum Noise in Low-Dose Medical X-ray CT Images

  • Park, Keunho;Lee, Hee-Shin;Lee, Joonwhoan
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제15권2호
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    • pp.102-110
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    • 2015
  • The main source of noise in computed tomography (CT) images is a quantum noise, which results from statistical fluctuations of X-ray quanta reaching the detector. This paper proposes a neural network (NN) based hybrid filter for removing quantum noise. The proposed filter consists of bilateral filters (BFs), a single or multiple neural edge enhancer(s) (NEE), and a neural filter (NF) to combine them. The BFs take into account the difference in value from the neighbors, to preserve edges while smoothing. The NEE is used to clearly enhance the desired edges from noisy images. The NF acts like a fusion operator, and attempts to construct an enhanced output image. Several measurements are used to evaluate the image quality, like the root mean square error (RMSE), the improvement in signal to noise ratio (ISNR), the standard deviation ratio (MSR), and the contrast to noise ratio (CNR). Also, the modulation transfer function (MTF) is used as a means of determining how well the edge structure is preserved. In terms of all those measurements and means, the proposed filter shows better performance than the guided filter, and the nonlocal means (NLM) filter. In addition, there is no severe restriction to select the number of inputs for the fusion operator differently from the neuro-fuzzy system. Therefore, without concerning too much about the filter selection for fusion, one could apply the proposed hybrid filter to various images with different modalities, once the corresponding noise characteristics are explored.

1.55 $1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP MQW 광흡수 변조기에서 구조변수가 소광특성에 미치는 영향 (Structural dependences of the extinction in an 1.55 $1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP multiple-quantum-well electro-absorption modulator)

  • 민영선;심종인;어영선
    • 한국광학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.40-47
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    • 2001
  • 초고속 디지털 광통신용 $1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP MQW 광흡수 변조기에서 각종 구조변수들이 광흡수변조기 성능에 미치는 영향을 체계적으로 조사분석하였다. 일반적으로 행하여지는 양자우물 수 $N_w$, 양자우물 두께 $t_w$, detuning 양 $\Delta\lambda$, 소자길이 L과 같은 구조 파라미터들에 더불어 본 연구에서 새롭게 제안한 SCH 영역내에 n형으로 도핑된 길이 $t_n$가 소자 성능에 미치는 영향을 해석하였다 이를 통해 소자길이 L=$100{\mu}m$의 광흡수변조기에서 구동 전압 $V_{\alpha}$=0~-2V 영역에서 동작하고 기초흡수 -1.5dB 이하, -1V에서 -2.92dB 및 -2V에서 -10.0dB 이상의 소광비를 주는 우수한 성능을 갖는 초고속 광흡수 변조기 설계가 가능하였다.

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InGaAs/InAlAs 양자우물구조의 발광특성에 대한 In0.4Al0.6As 버퍼층 성장온도의 영향 (Growth Temperature Effects of In0.4Al0.6As Buffer Layer on the Luminescence Properties of InGaAs/InAlAs Quantum Well Structures)

  • 김희연;류미이;임주영;신상훈;김수연;송진동
    • 한국진공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.449-455
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    • 2011
  • $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 버퍼층의 성장온도 변화에 따른 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ 다중양자우물(multiple quantum wells, MQWs)의 광학적 특성을 포토루미네션스(photoluminescence, PL)와 시간분해 포토루미네션스(time-resolved PL, TRPL) 측정을 이용하여 분석하였다. $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 버퍼층은 기판의 온도를 $320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 다양하게 변화시키며 $1{\mu}m$ 성장하였으며, 그 위에 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 층을 $480^{\circ}C$에서 $1{\mu}m$ 성장한 후 InGaAs/InAlAs MQWs을 성장하였다. MQWs는 6-nm, 4-nm, 그리고 2.5-nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 양자우물과 10-nm 두께의 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 장벽으로 이루어졌다. 4-nm QW과 6-nm QW로부터 PL 피크가 나타났으나, $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 성장온도 변화가 가장 큰($320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 변화) 시료는 6-nm QW에서의 PL 피크만 나타났다. 낮은 온도($320^{\circ}C$에서 $480^{\circ}C$까지 변화)에서 성장한 $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 버퍼층 위에 성장한 MQWs의 PL 특성이 우수하게 나타났다. 발광파장에 따른 TRPL 결과로 4-nm QW과 6-nm QW에서의 캐리어 소멸시간을 얻었다.

디스플레이 융합 기술 개발을 위한 32 × 32 광양자테 레이저 어레이의 특성 (Characteristics of 32 × 32 Photonic Quantum Ring Laser Array for Convergence Display Technology)

  • 이종필;김무진
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.161-167
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    • 2017
  • 상온에서 단일소자의 경우 $0.98{\mu}A$ 문턱전류를 나타내는 $32{\times}32$ 광양자테 레이저 어레이를 제작하였다. 제작된 어레이의 전체 소자들의 문턱전류 및 밀도, 전압은 20 mA, $0.068A/cm^2$, 1.38 V의 값을 나타내었다. 발광 광양자테 어레이는 GaAs 물질이 다중-양자 우물 활성 영역을 구성하고, 칩이 차지하는 면적은 $1.65{\times}1.65mm^2$였으며, 소자들의 피크파워 파장은 $858.8{\pm}0.35nm$, 상대적인 레이저 세기는 $0.3{\pm}0.2$, 선폭은 $0.2{\pm}0.07nm$로 비교적 균일한 특성을 보였다. 또한, 레이저 어레이의 각도 의존적 청색 이동 특성을 이용한 파장 분할 멀티플렉싱 시스템 실험을 진행하였고, 각도에 따라 10 nm 정도 파장이 변하는 현상을 발견하였으며, 거리에 따른 레이저 세기를 측정한 결과 6 m에서도 감지할 수 있음을 확인하였다.