• 제목/요약/키워드: carrier density

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합성용질확산법에 의한 GaP결정의 성장과 전기루미네센스 특성 (On the Crystal Growth of Gap by Synthesis Solute Diffusion Method and Electroluminescence Properties.)

  • 김선태;문동찬
    • 한국재료학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.121-130
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    • 1993
  • 합성용질확산법으로 GaP 단결정을 성장시키고, 몇가지 성질을 조사하였다. 결정성장용 석영관을 전기로내에서 1.75mm/day의 속도로 하강시킴으로써 양질의 GaP 단결정을 성장하였다. 에치피트 밀도는 결정의 성장축 방향으로 3.8 ${\times}{10^4}$c$m^{-2}$부터 2.3 ${\times}{10^5}$c$m^2$이었다. 에너지갭의 온도의존성은 실험적으로 $E_g$(T)=[2.3383-(6.082${\times}{10^{-4}}$)$T^2$(373.096+T)eV로 구하여졌다. 저온에서의 광루미네센스 스펙트럼은 구속된 여기자의 복사재결합과 재결합 과정에 포논의 참여로 인하여 에너지갭 부근의 복잡한 선 스펙트럼이 나타났다. n형의 GaP내에서 Zn의 확산깊이는 확산시간의 제곱근에 비례하였으며, 확산계수의 온도의존성은 D(T)=3.2${\times}{10^3}$ exp(-3.486/KbTc$m^2$/sec이었다. p-nGaP 동종접합다이오드의 전기루미제센스 스펙트럼은 깊은 준위의 도너인 Zn-O 복합중심(complex center)과 Zn가 형성한 역셉터 준위사이의 도너-억셉터 쌍 재결합 천이에 의한 630nm의 발광과 에너지갭 부근의 케리어 재결합 처이에 의한 550nm의 발광으로 구성되었으며, 100mA보다 낮은 전류 영역에서 광자의 방출은 bane-filling 과정으로 이루어 진다.

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Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 BaAl2Se4 단결정 박막 성장과 광전도 특성 (Growth and Optical Conductivity Properties for BaAl2Se4 Single Crystal Thin Film by Hot Wall Epitaxy)

  • 정준우;이기정;홍광준
    • 센서학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.404-411
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    • 2015
  • A stoichiometric mixture of evaporating materials for $BaAl_2Se_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, $BaAl_2Se_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were $610^{\circ}C$ and $410^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of $BaAl_2Se_4$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are $8.29{\times}10^{-16}cm^{-3}$ and $278cm^2/vs$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $BaAl_2Se_4$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=3.4205eV-(4.3112{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+232 K)$. The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the $BaAl_2Se_4$ have been estimated to be 249.4 meV and 263.4 meV, respectively, by means of the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}so$ definitely exists in the ${\Gamma}_5$ states of the valence band of the $BaAl_2Se_4/GaAs$ epilayer. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_1$-, $B_1$-exciton for n =1 and $C_{31}$-exciton peaks for n=31.

CBD 방법에 의한 CdS 박막의 성장과 광전도 특성 (Growth of Thin Film Using Chemical Bath Deposition Method and Their Photoconductive Characteristics)

  • 홍광준;이상열;유상하;서상석;문종대;신영진;정태수;신현길;김택성;송정훈;유기수
    • 센서학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.3-10
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    • 1993
  • Chemical bath deposition 방법으로 다결정 CdS 박막을 세라믹 기판 위에 성장시킨 다음 온도를 변화시켜 열처리하고 X-선 회절무늬를 측정하여 결정구조를 밝혔다. $550^{\circ}C$로 열처리한 시료의 경우 X-선 회절무늬로부터 외삽법에 의해 $a_{o}$$c_{o}$는 각각 $4.1364{\AA}$$6.7129{\AA}$인 육방정계임을 알았다. 이 때 낱알크기는 약 $0.35{\mu}m$이었다. Van der Pauw 방법으로 Hall 효과를 측정하여 운반자 농도와 이동도의 온도의존성을 연구하였다. 이동도는 33 K에서 150 K까지는 압전산란에 의하여, 150 K에서 293 K 까지는 곽성광학산란에 의하여 감소하는 경향을 나타냈다. 광전도 셀의 특성으로 스펙트럼 응답, 감도(${\gamma}$), 최대허용소비전력 및 응답 시간을 측정하였다.

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Chemical Bath Deposition 방법으로 제작한 CdSe 박막의 특성 (Characterization of CdSe Thin Film Using Chemical Bath Deposition Method)

  • 홍광준;이상열;유상하;서상석;문종대;신영진;정태수;신현길;김택성;송정훈;유기수
    • 센서학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.81-86
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    • 1993
  • Chemical bath deposition 방법으로 다결정 CdSe 박막을 세라믹 기판 위에 성장시킨 다음 온도를 변화시켜 열처리하고 X-선 회절무늬를 측정하여 결정구조를 밝혔다. $450^{\circ}C$로 열처리한 시료가 X-선 회절무늬로 부터 외삽법에 의해 $a_{o}$$c_{o}$는 각각 $4.302{\AA}$$7.014{\AA}$인 육방정계임을 알았다. 이 때 낱알크기는 약 $0.3{\mu}m$이었다. Van der Pauw 방법으로 Hall 효과를 측정하여 운반자 농도와 이동도의 온도의존성을 연구하였다. 이동도는 33 K에서 200 K까지는 압전산란에 의하여, 200K에서 293 K까지는 극성광학산란에 의하여 감소하는 경향을 나타냈다. 광전도 셀의 특성으로 스텍트럼 응답, 감도(${\gamma}$), 최대허용소비전력 및 응답 시간을 측정하였다.

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광전도체의 CdS 단결정 성장과 물리적 특성 (Growth of CdS Single Crystal as Photoconductor and Its Physical Characteristics)

  • 정태수;유평열;신영진;신현길;김택성;정철훈;이훈;신영신;홍광준;유기수
    • 센서학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.109-115
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    • 1993
  • 승화방법으로 광전도체의 CdS 단결정을 성장하였고 외삽법으로 구한 $a_{o}$$c_{o}$의 격자상수 값은 각각 $4.131{\underline{8}}{\AA}$$6.712{\underline{2}}{\AA}$임을 알았다. Hall 측정값으로 부터 상온에서의 CdS 단결정의 운반자 농도와 이동도는 각각${\sim}10^{23}m^{-3}$$2.93{\times}10^{-2}m^{2}$/V sec이였으며 온도에 따른 이동도 변화는 33 K에서 150 K까지는 $T^{1/2}$에 따라 증가하는 경향이 있고 180 K에서 상온까지는 $T^{-2}$에 따라 감소한 경향이 나타났다. 광전류 측정으로부터 나타난 단파장대의 봉우리는 진성전이에 기인하는 봉우리였으며 이 봉우리의 에너지 값은 CdS 광전도체에 에너지 밴드 갭과 동일한 값을 나타냄을 알았다.

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(hfac)Cu(vtmos)의 액체분사법에 의한 TiN 기판상 구리박막의 유기금속 화학증착 특성 (Metalorganic Chemical Vapor Deposition of Copper Films on TiN Substrates Using Direct Liquid Injection of (hfac)Cu(vtmos) Precursor)

  • 전치훈;김윤태;김대룡
    • 한국재료학회지
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    • 제9권12호
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    • pp.1196-1204
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    • 1999
  • (hfac)Cu(vtmos) [$C_{10}H_{13}O_{5}CuF_{6}$Si: 1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4- pentadionato (vinyltrimethoxysilane) copper (I)] 구리원을 액체분사법으로 공급하여 반응성 스퍼터 증착된 PVD-TiN과 급속열처리 변환된 RTP-TiN 기판상에 구리를 유기금속 화학증착법으로 성장시키고, 증착조건과 기판 종류가 박막의 증착율, 결정구조 및 미세조직, 전기비저항 등에 미치는 영향을 분석하였다. 구리원 유량 0.2ccm에서 증착반응은 Ar 유량 200sccm까지 물질전달 지배과정과 전압 1.0Torr 이상에서 기화기에서의 공급율속을 보였다. 전압 0.6Torr일 때 활성화에너지는 155~225$^{\circ}C$의 표면반응 지배영역에서 12.7~14.1kcal/mol의 값을 나타내었으며, 225$^{\circ}C$ 이상의 기판온도에서는 $H_2$ 첨가에 따른 증착율 개선이 간응한 것으로 판단되었다. 증착층은 기판온도 증가에 따라 3차원 island 양식으로 성장하였으며, 증착초기 구리 핵생성밀도가 큰 RTP-TiN상 증착층이 PVD-TiN상보다 현저한 (111) 우선방위와 낮은 전기비저항값을 나타내었다. 구리박막의 전기비저항은 결정립간 연결성이 양호한 165$^{\circ}C$에서 가장 낮았으며, 증착온도에 따른 박막 미세구조 변화로 인해 그 거동은 3개의 영역으로 구분되어 나타났다.

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감귤원 토양에서 분리한 인산염 가용화 미생물 Bacillus sphaericus PSB-13의 특성 (Characteristics of Bacillus sphaericus PSB-13 as Phosphate Solublizing Bacterium Isolated from Citrus Orchard Soil)

  • 좌재호;임한철;한승갑;전승종;서장선
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.405-411
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    • 2007
  • 본 연구는 감귤원 토양유형별로 고정되어 있는 난용성 인산염함량을 파악하고 이를 생물학적으로 이용하고자 인산가용화 우수미생물을 선발하여 특성을 조사하였다. 토양중 난용성 인산염의 형태별 분포는 Al-P>Ca-P>Fe-P 순으로 화산회토 토양이 비화산회토 보다 많았다. PDA-P배지를 이용하여 인산염 가용화능이 우수한 Bacillus sphaericus를 분리하였으며 pH 4~5와 $30^{\circ}C$에서 생육이 제일 좋았다. Bacillus sphaericus은 $AlPO_4$에서 324.5 ppm, $Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$에서 334.8 ppm, $Ca_3(PO_4)_2$에서 207.0 ppm의 유리인산을 생성하였으며 인산효소활성은 $35^{\circ}C$에서 배양할 때 높았다. Bacillus sphaericus를 Bentonite 등 담체에 고정 후 온도를 달리하여 7개월 보존기간 동안 밀도변화를 조사한 결과 $10^5c.f.u.\;g^{-1}$ 수준과 인산가용화능을 유지하여 추후 생물비료로 이용이 가능할 것으로 기대된다.

혼합기체 O2/Ar+O2 농도 변화가 Mn 도핑된 SnO2 투명전도막의 상 안정성에 미치는 영향 (Effect of O2/Ar+O2 concentration on phase stability of transparent Mn doped SnO2 monolayer film)

  • 김태근;장건익
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.154-158
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    • 2021
  • 550 nm 파장대에서 O2/Ar+O2 혼합기체 농도비가 0에서 7.9 %로 변화 시 Mn 도핑된 SnO2 투명전도막의 투과율은 80.9에서 85.4 %로 밴드갭 에너지는 3.0에서 3.6 eV로 증가하였다. 비저항은 O2/Ar+O2 혼합기체 농도비가 0에서 2.7 %까지 증가 시 3.21 Ω·cm에서 0.03 Ω·cm으로 감소하다 이후 7.9 %로 증가 시에는, 52.0 Ω·cm으로 급격하게 상승하였다. XPS 분석결과 혼합기체 O2/Ar+O2에서 O2 농도의 증가로 Sn3d5/2의 결합에너지가 486.40에서 486.58 eV로, O1s의 결합에너지도 530.20에서 530.34 eV로 조금 변화하였다. 따라서 스파터링 방법으로 제조한 Mn 도핑된 SnO2 투명전도막에서 O2 농도변화에 따라 SnO와 SnO2 2개의 상이 공존하는 것을 확인하였다.

리튬 이온 이차전지 음극 활물질용 탄화 커피 분말 제조 및 전기화학적인 특성연구 (A Study on the Synthesis and Electrochemical Characteristics of Carbonized Coffee Powder for Use as a Lithium-Ion Battery Anode)

  • 김태균;조진혁;팜꽁데;전인준;황진현;김경화;조채용
    • 새물리
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    • 제68권12호
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    • pp.1315-1323
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    • 2018
  • 본 연구에서는 폐 커피분말을 열처리 조건에 따른 탄화과정을 거쳐 리튬 이온 이차전지의 음극 활물질 재료로 응용하기 위한 실험을 진행하였다. 이차전지의 음극 활물질로 사용한 커피분말은 커피 껍질이 아닌 커피 알맹이로부터 얻은 것으로, 커피를 내리고 남은 커피분말을 공기 중에서 건조하고 $Ar/H_2$ 분위기에서 열처리하여 기공(pore)이 있는 활성 탄소 분말 형태로 얻을 수 있었다. 전기화학적인 특성을 조사한 결과 약 0.2 V에서 Li의 삽입, 0.01 V에서 Li의 탈리가 관찰되었다. $700^{\circ}C$에서 열처리된 시료에 대해 1000 mA/g의 전류밀도로 1000 사이클 충방전 후 측정된 비용량은 303 mAh/g 이었으며 99.5% 이상의 쿨롱(Coulomb) 효율을 나타내었다. 폐 커피분말을 이용한 리튬이온이차전지는 기공으로 인한 표면적 증가와 이온 및 전자전도 특성 개선으로 전기화학적인 성능 향상을 보였으며, 또한 재활용을 통한 전지 제조 가격을 낮출 수 있는 이점이 있다.

$CuGaSe_2$ 단결정 박막 성장과 광전류 특성 (Growth and Photocurrent Properties of $CuGaSe_2$ Single Crystal)

  • K.J. Hong
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.81-81
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    • 2003
  • The stochiometric mixture of evaporating materials for the CuGaSe$_2$ single crystal thin films were prepared from horizontal furnace. Using extrapolation method of X-ray diffraction patterns for the polycrystal CuGaSe$_2$, it was found tetragonal structure whose lattice constant no and co were 5.615$\AA$ and 11.025$\AA$, respectively. To obtains the single crystal thin films, CuGaSe$_2$ mixed crystal was deposited on throughly etched GaAs(100) by the Hot Wall Epitaxy(HWE) system. The source and substrate temperature were 61$0^{\circ}C$ and 45$0^{\circ}C$ respectively, and the growth rate of the single crystal thin films was about 0.5${\mu}{\textrm}{m}$/h. The crystalline structure of single crystal thin films was investigated by the double crystal X-ray diffraction(DCXD). Hall effect on this sample was measured by the method of van der pauw and studied on carrier density and mobility depending on temperature. From Hall data, the mobility was likely to be decreased by pizoelectric scattering in the temperature range 30K to 150K and by polar optical scattering in the temperature range 150K to 293K. The optical energy gaps were found to be 1.68eV for CuGaSe$_2$ single crystal thin films at room temperature. The temperature dependence of the photocurrent peak energy is well explained by the Varshni equation then the constants in the Varshni equation are given by a=9.615$\times$ 10$^{-4}$ eV/K, and $\beta$=335K. From the photocurrent spectra by illumination of polarized light of the CuGaSe$_2$ single crystal thin films. We have found that values of spin orbit coupling ΔSo and crystal field splitting ΔCr was 0.0900eV and 0.2498eV, respectively. From the PL spectra at 20K, the peaks corresponding to free bound excitons and D-A pair and a broad emission band due to SA is identified. The binding energy of the free excitons are determined to be 0.0626eV and the dissipation energy of the acceptor-bound exciton and donor-bound exciton to be 0.0352eV, 0.0932eV, respectively.

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