• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.203.1-203.1
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• 2013

Zinc oxide (ZnO) nanocrystalline thin films on various growth temperatures for active layer and different buffer layer thickness were grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE) on Si substrates. The ZnO active layer were grown with various growth temperature from 500 to $800^{\circ}C$ and the ZnO buffer layer were grown for different time from 5 to 40 minutes. To investigate the structural and optical properties of the ZnO thin films, scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractometer (XRD), and photoluminescence (PL) spectroscopy were used, respectively. In the SEM images, the ZnO thin films have high densification of grains and good roughness and uniformity at $800^{\circ}C$ for active layer growth temperature and 20 minutes for buffer layer growth time, respectively. The PL spectra of ZnO buffer layers and active layers display sharp near band edge (NBE) emissions in UV range and broad deep level emissions (DLE) in visible range. The intensity of NBE peaks for the ZnO thin films significantly increase with increase in the active layer growth temperature. In addition, the NBE peak at 20 minutes for buffer layer growth time has the largest emission intensity and the intensity of DLE peaks decrease with increase in the growth time.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.310-310
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• 2012

ZnO thin films were grown on porous silicon (PS) by plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE). The optical properties of the ZnO thin films grown on PS were studied using room-temperature, low-temperature, and temperature-dependent photoluminescence (PL). The full width at half maximum (FWHM) of the near-band-edge emission (NBE) from the ZnO thin films was 98 meV, which was much smaller than that of ZnO thin films grown on a Si substrate. This value was even smaller than that of ZnO thin films grown on a sapphire substrate. The Huang-Rhys factor S associated with the free exciton (FX) emission from the ZnO thin films was found to be 0.124. The Eg(0) value obtained from the fitting was 3.37 eV, with ${\alpha}=3.3{\times}10^{-2}eV/K$ and ${\beta}=8.6{\times}10^3K$. The low- and high-temperature activation energies were 9 and 28 meV, respectively. The exciton radiative lifetime of the ZnO thin films showed a non-linear behavior, which was established using a quadratic equation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.155-156
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• 2006

Single crystalline ZnO fims were successfully grown on r-plane sapphire substrate by plasma-assisted molecular beam epitaxy. Epitaxial relationship between the ZnO film and the-r-plane sapphire was determined to be [-1101]$Al_2O_3\;{\parallel}$ [0001]ZnO, [11-20]$Al_2O_3\;{\parallel}$ [-1100]ZnO based on the in-situ RHEED analysis and confirmed again by HRXRD measurements. Grown (11-20) ZnO films showed faceted structure along the <0001> direction and the RMS roughness was about 4 nm.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.752-758
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• 2004

본 논문에서는 MBE로 성장한 AlGaN/InGaN/GaN 에피층으로 제작된 GaN HEMTs의 특성을 분석하였다. 게이트 전극 길이가 0.5 $\mu$m로 제작된 소자는 비교적 평탄한 전류 전달 특성을 나타내었으며 최대 전류 880 mA/mm, 최대 전달정수 156 mS/mm, 그리고 $f_{r}$와 $f_{MAX}$는 각각 17.3 GHz와 28.7 GHz가 측정되었다. 또한 표면 처리되지 않은 AlGaN/InGaN/HEMT의 경우 기존의 AlGaN/GaN HEMT와는 달리 펄스 전류 동작 상태에서 전류 와해 현상(current collapse)이 발생하지 않음이 확인되었다. 이 연구 결과는 InGaN를 채널층으로 사용할 경우 표면에 존재하는 트랩에 의한 전류 와해 현상이 발생하지 않는 고성능, 고출력의 GaN HEMT를 제작할 수 있음을 보여준다....

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.95-96
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• 2005

The general method and mechanism for the polarity control of heteroepitaxial wurtzite films, such as ZnO and GaN, by interface engineering via plasma-assisted molecular beam epitaxy are addressed. We proposed the principle and method controlling the crystal polarity of ZnO on GaN and GaN on ZnO. The crystal polarity of the lower film was maintained by forming a heterointerfce without any interface layer between the upper and the lower layers. However the crystal polarity could be changed by forming the heterointerface with the interface layer having an inversion center. The principle and method suggested here give us a promising tool to fabricate polarity inverted heterostructures, which applicable to invent novel heterostructures and devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.459-459
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• 2013

Si (111) 기판 위에 plasma assisted molecular beam epitaxy 법으로 Si과 Mg doping된 GaN 나노막대를 각 각 성장하고 나노막대의 모양과 광학적 특성을 조사하였다. Si이 doping된 GaN 나노막대는 biaxial m-plane 방향의 변화로 별 모양을 갖는 것을 관찰하였고 Mg doping된 GaN 나노막대의 지름은 줄어드는 것을 scanning electron microscopy로 확인하였다. 본 연구에서는 이러한 변화의 원인을 stress 때문으로 보고 x-ray diffraction과 raman scattering 측정을 통하여 구조적 변화를 조사하였다. 또한, stress에 의한 GaN 나노막대의광학적 특성 변화를 photoluminescence을 통하여 조사하였다. Doping한 GaN 나노막대의 특성조사를 통해 GaN 나노막대 성장 시 발생되는 stress의 영향을 이해하는데 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.485-485
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• 2013

Plasma-assisted molecular beam epitaxy법으로 자가 형성되는 InN 박막을 활용하여 GaN 박막의 결함밀도를 감소시키는 성장 구조 조건에 대하여 연구하였다. Sapphire 기판 위에 저온에서 GaN 핵층을 3 nm 두께로 성장하고, 그 위에 InN 박막을 성장 한 후, 고온에서 GaN을 성장하였다. InN박막의 성장 온도는 $450^{\circ}C$이고, 성장 시간을 30초에서 1분 30초까지 각각 달리 하였다. 실험결과 InN 층이 삽입된 GaN 박막이 상대적으로 고른 표면이 형성되는 과정을 reflection high energy electron diffraction로 관측하였고, atomic force microscope를 측정하여 표면 거칠기의 개선을 확인하였다. InN 성장시간 변화에 따른 결정학적, 광학적 특성 변화를 x-ray diffraction, photoluminescence 이용하여 조사하였고, 본 연구를 통해 InN박막을 활용한 양질의 GaN 박막 성장 가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.84-90
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• 2005

분자선에피를 이용한 $In_{0.2}Ga_{0.8}N/GaN$ 이종접합 구조의 에피성장에 미치는 플라즈마의 rf전력의 영향에 대해 고찰하였다. 플라즈마를 발생시키는 rf 전력과 플라즈마 챔버압력의 조건에 따라 성장표면에 도달하는 분자나 원자의 에너지와 flux가 조절되어 에피성장 속도와 물질적 특성을 변화시킨다. 전력이 너무 낮거나 높은 조건에서 표면거칠기와 광특성이 각각 저하된 결과를 보였으며, 적정한 전력인 400W에서 성장한 $In_{0.2}Ga_{0.8}N/GaN$이 종접합 구조에서 날카로운 계면과 강한 photoluminescence 피크를 보였다. 이러한 현상에 대한 원인으로 고에너지 입자들이 성장표면에서 작용하는 기구들인 플라즈마에 의한 탈착과 표면확산, 성장표면의 하부에 주입되는 결함의 발생에 대하여 논하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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• pp.110-110
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• 1998

GaN는 직접천이형 에너지 캡을 가지며 In과 화합물을 형성할 경우 1.geV-3.4eV까지 다양한 에너지 캡을 가지므로 청색 발광소자 고출력소자 고온 전자소자둥 웅용성이 많 은 물절로서 각광을 받고 있다. 그러나 G랴‘에 적합한 기판이 없다는 문제점으로 인하여 F FET, LD와 같은 다양한 구조의 웅용에 제 약이 따랐다. 이에 본 연구에서는 RF(radio frequency) Plasma-Assisted MBE( molecular beam e epitaxy )를 이용하여 InxGaj xN/G암J 양자우물 구조를 성장하였다. 이렇게 성장된 I InxGaj xN 박막과 InxGaj xN/GaN 양자우물구조의 특성의 분석은 광학적 특성올 PL( p photoluminescence ) , 결 정 성 의 분석 은 XRD ( x-ray diffraction ), 표면 과 단변 의 계 변 특성은 SEM(scanning electron microscopy)을 이용하여 분석하였다. 저온 PL의 측정결 과 기판온도를 680$^{\circ}$C로 고정한 후 In cell의 온도를 650$^{\circ}$C에서 775$^{\circ}$C까지 증가함에 따라 I InxGaj xN에 관계된 피크위치가 약3이neV정도 red shift 함을 관찰할 수 있었다. 한편 I InxGaj xN/GaN 양자우물구조의 경우 PL피크가 3.2없eV로써 InxGaj- xN의 PL 피크에 비 해 에서 약 25me V 고에너지 이동이 관측되었으며 이것은 우불 내에서 에너지레벨의 c confinement효과에 의해 에너지의 변화에 의한 것엄올 확인하였으며, 양자우물 구조에서 우물의 두께를 줄임에 따라 변화 폭은 1이neV정도 고에너지 이동을 관찰할 수 있었다. X XRD 측정의 결과 In의 mole fraction에 따라 격자상수의 변화를 관찰하였으며, 결정 성의 변화를 피크의 세기로 관찰하였다 .. XRD로 판단한 In의 mole fraction은 0.2임을 알 았다 .. SEM 측정은 표변과 단면의 측정으로서 표연특성과 단면의 특성을 InxGaj xN, I InxGaj xN/GaN 양자우물 구조 모두 알아보았다. 측정 결과 InxGaj-xN의 성 장조건으로 기판온도가 낮아지면서 표면의 거칠기 정도가 증가하였으며,680$^{\circ}$C의 기판온도에서 성장 한 양자우물 구조에 있어서 매끄라운 표면올 얻올 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제7권s1호
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• pp.15-19
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• 1998

Structural and optical properties of $In_xGa_{1-X}N$ as well as $In_{0.1}Ga_{0.9}N$/GaN single quantum we11 (SQW) grown on sapphire (0001) substrate with an based GaN using rf-plasma assisted MBE have been investigated. The quality of the InXGal.,N fdm was improved as the growth temperature increased. In PL measurements at low temperatures, the band edge emission peaks of $In_xGa_{1-X}N$ was shifted to red region as an indium cell and substrate temperature increased. For $In_{0.1}Ga_{0.9}N$/GaN SQW, the optical emission energy has blue shift about 15meV in PL peak, due to the confined energy level in the well region. And, the FWHM of the $In_{0.1}Ga_{0.9}N$/GaN SQW was larger than that of the bulk Ino,la.9N films. The broadening of FWHM can be explained either as non-uniformity of Indium composition or the potential fluctuation in the well region. Photoconductivity (PC) decay measurement reveals that the optical transition lifetimes of the SQW measured gradually increased with temperatures.