• 한국진공학회지
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• 제6권4호
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• pp.359-363
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• 1997

Power를 40W로 고정하고 시간을 5~120초간 변화시켜 아르곤 플라즈마로 처리시킨 n-GaAs(100)의 특성을 photoreflectance(PR) 측정으로 조사하였다. 아르곤 플라즈마 처리시 간을 증가시킴에 따라 Eo피크의 세기는 처리시간이 5초일 때 최소로 관측되었으며, 이때 표 면전기장 ($E_0$), 순수 캐리어농도(ND-NA) 및 표면상태밀도($Q_ss$)는 각각 $1.05\times10^5\textrm{V/cm},1.31\times10^{17}\textrm{cm}^{-3}$및 $1.64\times10^{-7}\textrm{C/cm}^2$로 이 값들은 bulk 시료에 비해 약 57.1, 81.4 및 56.9% 감소하였다. 반면에 5초일 때 compensation center 농도 ($N_A$)는 $5.75\times10{17}\textrm{cm}^{-3}$로 최대였다. 그리고 아르곤 플라즈마 처리시 유발된 결함들의 침투깊이는 표면에서 약450$\AA$정도였다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제7권3호
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• pp.47-50
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• 2004

In this research, we investigated the characteristic of $ZnS_{0.24}Se_{0.76}/GaAs$ heterostructure by using photoreflectance sprctroscopy(PR). The oscillations observed above the 1.43 eV range were attributed Franze-Keldysh effect. The interface electric filed of $GaAs/ZnS_{0.24}Se_{0.76}\;is\;2.153{\times}104\;V/cm$.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.130-135
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• 2000

Photoluminescence(PL)와 photoreflectance(PR)를 이용하여 $Al_{0.25}/Ga_{0.75}/As/In_{0.15}/Ga_{0.85}$/AS/GaAS 슈우도형 고 전자 이동도 트랜지스터 구조에 대한 특성을 조사하였다. 온도 10K의 PL측정에서 InGaAs 양자우물에 의한 e2-hl 및 e2-hl 전이 피크가 각각 1.322 및 1.397 eV에서 관측되었다. 온도 의존성으로부터 첫번째 가전자 띠와 두번째 가전자 띠의 에너지 차이는 약 23'meV로 나타났다. 또한 300 K에서의 PR 측정으로 e2-h2및 e2-hl 전이에 의한 피크를 관측하였고, 두번째 전도 띠의 에너지 준위에 의한 피크가 띠 채움으로 인해 첫번째 전도 띠의 에너지 준위에 의한 피크보다 상대적으로 우세하였다. 반면에 PL 측정에서는 전자 가리개 효과 때문에 첫번째 전도 띠에 의한 피크가 우세하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.426-426
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• 2012

본 연구에서는 GaAs p-i-n 접합 구조에 InAs 양자점을 삽입한 양자점 태양전지(Quantum Dot Solar Cell; QDSC)의 내부 전기장(internal electric field)을 조사하기 위하여 Photoreflectance (PR) 방법을 이용하였다. QDSC 구조는 GaAs p-i-n 구조의 공핍층 내에 8주기의 InAs 양자점 층을 삽입하였으며 각 양자점 층은 40 nm 두께의 i-GaAs로 분리하였다. InAs/GaAs QDSC는 분자선박막 성장장치(molecular beam epitaxy; MBE)를 이용하여 성장하였다. 이 때 양자점의 형성은 InAs 2.0 ML(monolayer)를 기판온도 $470^{\circ}C$에서 증착하였다. QDSC 구조에서 여기광원의 세기에 따른 전기장의 변화를 조사하였다. 아울러 양자점 층 사이의 i-GaAs 층 내에 6.0 nm의 AlGaAs 퍼텐셜 장벽(potential barrier)을 삽입하여 퍼텐셜 장벽 유무에 따른 전기장 변화를 조사하였다. PR 측정에서 여기광원으로는 633 nm의 He-Ne 레이저를 이용하였으며 여기광의 세기는 $2mW/cm^2$에서 $90mW/cm^2$까지 변화를 주어 여기광세기 의존성실험을 수행하였다. 여기광의 세기가 증가할수록 photovoltaic effect에 의한 내부 전기장의 변화를 관측할 수 있었다. PR 결과로부터 p-i-n 구조의 p-i 영역과 i-n 접합 계면의 junction field를 검출하였다. p-i-n의 i-영역에 양자점을 삽입한 경우 PR 신호에서 Franz-Keldysh oscillation (FKO)의 주파수가 p-i-n 구조와 비교하여 변조됨을 관측하였다. 이러한 FKO 주파수성분은 fast Fourier transform (FFT)을 이용하여 검출하였다. FKO의 주파수 성분들은 고전기장하에서 electron-heavyhole (e-hh)과 electron-lighthole (e-lh) 전이에 의해 나타나는 성분으로 확인되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.228.1-228.1
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• 2013

Photoreflectance (PR) 분광법은 비접촉, 비파괴적인 변조분광법으로서 반도체 표면 및 계면의 광학적 특성 연구에 많이 이용되고 있다. PR 신호의 Franz-Keldysh oscillation (FKO)으로부터 Molecular Beam Epitaxy (MBE) 방법으로 성장한 InAs/GaAs 양자점 태양전지 접합계면의 전기장을 조사하였다. InAs 양자점의 크기는 각각 1.7, 2.0, 2.5, 3.0 monolayer이며, p+-n-n+ 태양전지 구조의 표면으로부터 1.8 ${\mu}m$, 활성영역으로부터 약 1.1 ${\mu}m$ 위치에 삽입되어 있다. 여기광 세기가 큰 영역(1~200 $mW/cm^2$)에서 접합계면의 전기장으로부터 관측한 photovoltage 효과는 로그 스케일에서 대체로 선형적인 분포를 보였으며, 이를 계산결과와 비교 분석하였다. 또한, 양자점 크기 및 온도에 따른 photovoltage 효과는 활성영역에서 여기된 운반자의 양 및 양자점에 의한 전하트랩의 영향과 관련하여 비교 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.441-441
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• 2012

Franz Keldysh Oscillation (FKO)은 p-n 접합 구조의 Photoreflectance (PR) spectra에서 표면 및 계면의 전기장(electric field) 특성을 반영한다. InAs/GaAs 양자점 태양전지(Quantum Dot Solar Cell, QDSC) 구조에서 InAs 양자점 층 전후에 AlGaAs 층을 삽입하여 퍼텐셜 장벽(potential barrier) 두께에 따른 PR spectra 및 GaAs-matrix에서 FKO 주파수 특성을 비교 분석하였다. InAs/GaAs 양자점 태양전지는 p-i-n 구조의 i-GaAs에 2.0 monolayer (ML), 8주기의 InAs 양자점 층을 삽입하여 Molecular Beam Epitaxy (MBE) 방법으로 성장하였다. 각 양자점 층 전후에 두께가 각각 0.0, 1.6, 2.8, 6.0 nm인 AlGaAs 층을 삽입하여 퍼텐셜 장벽 두께에 따른 FKO 주파수 변화를 관측하였다. 또한 태양전지 구조의 전기장 분포를 좀 더 용이하게 관측하기 위해 여기 광의 세기(power intensity)를 충분히 낮추어 Photovoltaic effect에 의한 내부 전기장의 변화를 최소화하여 비교 분석하였다. InAs/GaAs 양자점 태양전지 구조에서 AlGaAs 장벽층이 없는 경우, PR spectra의 Fast Fourier Transform 결과에 반영되는 FKO 주파수 특성은 p-i-n 구조 계면에서 공핍층(depletion region)의 space charge field보다 양자점 층의 내부 전기장에 의한 FKO 주파수가 더 큰 진폭(amplitude)을 보였다. 반면에, AlGaAs 장벽층이 삽입되면 두께가 커짐에 따라 p-i-n 구조 계면의 space charge field에 의해 더 큰 진폭의 FKO 주파수가 관측되었다. 이는 AlGaAs 장벽층이 삽입됨으로써 양자점 층 내 양자 상태 수 및 여기광에 의한 캐리어의 수와 관련이 있음을 확인하였으며, 결과적으로 GaAs-matrix에서 p-i-n 구조 계면의 space charge field에 영향을 미치게 됨을 알 수 있다. 이러한 PR 특성 결과들을 InAs/GaAs 양자점 태양전지의 설계 및 제조에 반영함으로써 양자효율 증대에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.306-307
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• 2011

Franz Keldysh Oscillation (FKO)은 p-n 접합 구조의 공핍층(depletion zone)에서 전기장(electric field)에 의해 발생되며, Photoreflectance (PR) spectroscopy를 통하여 관측된다. InAs/GaAs 양자점 태양전지(Quantum Dot Solar Cells, QDSCs)에서 PR 신호에 대한 Fast Fourier Transform (FFT)을 통하여 FKO 주파수들을 관측할 수 있고, 각각의 FKO 주파수들은 태양전지 구조에 대응하는 표면 및 내부전기장(internal electric field) 들로 분류할 수 있다. InAs/GaAs 양자점 태양전지에서 AlGaAs potential barrier의 두께에 따른 내부전기장의 변화를 조사하기 위해, GaAs-matrix에 8주기의 InAs 양자점 층이 삽입된 태양전지를 molecular beam epitaxy (MBE) 방법으로 성장하였다. 양자점의 크기는 2.0 monolayer (ML)이며, 각 양자점 층은 1.6 nm에서 6.0 nm의 AlGaAs potential barrier들로 분리되어 있다. 또한 양자점 층의 위치에 따라 내부전기장 변화를 조사하기 위해, p-i-n 구조에서 양자점 층이 공핍층 내에 위치한 경우와 p+-n-n+ 구조에서 양자점 층이 공핍 층으로부터 멀리 떨어진 n-base 영역에 삽입하여 실험결과를 비교분석하였다. PR 실험결과로부터, p-i-n 구조에서 InAs 양자점 태양전지의 내부전기장 변화는 potential barrier 두께에 따라 다소 복잡한 변화를 보였으며, 이는 양자점 층이 공핍층 내에 위치함으로써 격자 불일치(lattice mismatch)로 발생된 응력(strain)의 영향으로 설명할 수 있다. 이러한 결과들을 각각의 태양전지 구조에서 표면 및 내부전기장에 대해 계산된 값들에 근거하여, p+-n-n+ 구조에서 양자점 층이 공핍 층으로부터 멀리 떨어진 영역에 삽입된 경우의 결과와 비교해 보면 내부전기장의 변화는 더욱 분명해진다. 즉, 양자점 층의 potential barrier의 두께를 조절하거나, 양자점 층의 위치를 변화시킴으로써 양자점 태양전지의 내부전기장을 조작할 수 있으며, 이는 PR 실험을 통해 FKO를 관측함으로써 확인할 수 있다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-4
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• 2013

The optical properties of III-V compound semiconductor structure was investgated by photoreflectance (PR). The results show two signals at 1.42 and 1.73eV. These are attributed to the bandgap energy of GaAs, AlGaAs, respectively. Also, AlGaAs region showed weak signal. This signal is attributed to carbon or si defect.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제5C권5호
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• pp.214-216
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• 2005

Photoreflectance (PR) has been measured to investigate the characterization of the $Al_{0.20}Ga_{0.80}As$/GaAs heterostructures. In the PR spectrum, the 'C' peak is confirmed as the carbon defect with residual impurity originating from the growth process. After annealing, binding energy is relatively weak with As evaporation being done to increase Ga. Also obtained is the electric field value according to annealing temperature ($300{\sim}800^{\circ}C$).

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제5C권2호
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• pp.54-57
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• 2005

Photoreflectance (PR) has been measured to investigate the characterization of the Si$_{3}$N$_{4}$Al$_{0.21}$ Ga$_{0.79}$As/GaAs and Al$_{0.21}$Ga$_{0.79}$As/GaAs heterostructures. In the PR spectrum, the caplayer thickness was 170 nm and Si$_{3}$N$_{4}$ was utilized as the capping material. The C peak is confirmed as the carbon defect with residual impurity originating from the growth process. After annealing, in the presence of the Si$_{2}$N$_{4}$ cap layer, band gap energy was low shifted. This result indicates that the Si$_{3}$N$_{4}$ cap layer controlled evaporation of the As atom.