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Photoreflectance 측정에 의한 In0.1Ga0.9As / GaAs 계면의 특성 조사
이철욱(Chul-Wook Lee),김인수(In-Soo Kim),손정식(Jeong-Sik Son),김동렬(Dong-Lyeul Kim),임재영(Jae-Young Leem),배인호(In-Ho Bae) 한국진공학회(ASCT) 1997 Applied Science and Convergence Technology Vol.6 No.3
In_(0.1)Ga_(0.9)As/GaAs의 계면 특성을 상온에서 photoreflectance(PR) 측정을 통하여 연구하였다. 에피층의 두께가 증가함에 따라 PR 신호에서 Franz-Keldysh oscillation(FKO)의 주기가 감소하였고, 계면 전기장은 감소되었다. 이것은 InGaAs와 GaAs의 이종정합계면 부근에서 격자부정합에 의한 결함이 증가되었기 때문으로 생각된다. 에피층의 두께가 300 Å보다 적은 경우 두께가 얇아짐에 따라 InGaAs 층이 임계 두께에 가까워져 strain의 영향으로 밴드갭 에너지가 크게 이동하였다. We studied an interfacial characteristics of In_(0.1)Ga_(0.9)As/GaAs by photoreflectance (PR) measurement at room temperature. With increasing thickness of epitaxial layer, Franz-Keldysh oscillation (FKO) periods of PR signals were decreased, and interfacial electric field was decreased. This can be explained by the increase of defects due to lattice mismatch near the heterointerface between InGaAs and GaAs. For the thickness of epitaxial layer thinner than the 300 Å, InGaAs epitaxial layer closed to critical thickness and increased strain, and then the bandgap energy shifted high energy greatly.
오수환,이철욱,김기수,고현성,박상기,박문호,이지면,Oh Su Hwan,Lee Chul-Wook,Kim Ki Soo,Ko Hyunsung,Park Sahnggi,Park Moon-Ho,Lee Ji-Myon 한국광학회 2004 한국광학회지 Vol.15 No.5
본 논문에서는 저 전류 및 고 효율로 동작하는 planar buried heterostructure(PBH) 구조로 sampled grating(SG) distributed bragg reflector(DBR) laser diode(LD)를 처음으로 설계하고 제작하였다. 특히 활성층과 도파로층의 높은 결합 효율을 얻기 위해 건식 식각과 습식 식각을 같이 사용하여 결함이 거의 없는 butt-coupling(BT) 계면을 형성하였다. 제작된 파장 가변레이저의 평균 발진 임계전류는 약 12 mA로 ridged waveguide(RWG)와 buried ridge stripe(BRS) 구조로 제작된 결과 보다 두 배 정도 낮게 나타났으며, 광 출력은 200 mA에서 약 20 mW 정도로 RWG 와 BRS 보다 각각 9 mW, 13 mW 더 우수하게 나타났다. 그리고 파장 가변 영역을 측정한 결과 44 nm로 설계결과와 일치하였으며, 최대 파장 가변 영역 안에서 출력 변화 폭이 5 dB 이내로서 RWG 구조의 9 dB보다 출력변화 폭이 4 dB 적게 나타났다. 전체 파장 가변 영역에서 SMSR이 35 dB 이상으로 나타났다. We have fabricated and designed wavelength-tunable sampled grating distributed Bragg reflector laser diodes(SGDBR-LD) by using, for the first time, planar buried heterostructures(PBH). The diodes have low threshold current values and high-performance of laser operation. Growth condition using metal organic chemical vapor deposition(MOCVD) was optimized for the formation of a good butt-coupling at the interface. A maximum output power of the fabricated device was 20 mW under 200 mA continuous wave(CW) operation at $25^{\circ}C$. Average threshold current and voltage were 12 mA and 0.8 V, approximately. This output power is higher than those of ridge waveguide(RWG) and buried ridge stripe(BRS) structures by amounts of 9 mW and 13 mW, respectively. We obtained a tuning range of 44.4nm which is well matched with the target value of our design. The side mode suppression ratio of more than 35 dB was obtained for the whole tuning range. Optical output power variation was less than 5 dB, which is 4 dB smaller than that of RWG structures.
분자선 에피탁시법으로 성장된 Al0.25Ga0.75As / In0.15Ga0.85As / GaAs 슈우도형 고 전자 이동도 트랜지스터 구조의 광학적 특성
이동율(Dong-Yul Lee),이철욱(Chul-Wook Lee),김기홍(Ki-Hong Kim),김종수(Jong-Su Kim),김동렬(Dong-Lyeul Kim),배인호(In-Ho Bae),전헌무(Hunmoo Jeon),김인수(In-Soo Kim) 한국진공학회(ASCT) 2000 Applied Science and Convergence Technology Vol.9 No.2
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 조사 하였다. 온도 10 K의 PL 측정에서 InGaAs 양자우물에 의한 e2-h1 및 e2-h1 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-h2 및 e2-h1 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. We have analyzed characteristics for the structure of Al_(0.25)Ga_(0.75)As / In_(0.15)Ga_(0.85)As/GaAs pseudo-morphic high electron mobility transistor (PHEMT) by photoluminescence (PL) and photoreflectance (PR) measurements. By the PL measurement at 10 K, we observed e1-h1 transition peak at 1.322 eV and e2-h1 transition peak at 1.397 eV in the InGaAs quantum well. We calculated value of 23 meV, the difference between the first energy level and the second energy level of a valence band by dependence of temperatures. Also, (e2-h2) transition signal was observed at 300 K by PR measurement. From the PR measurement, we recognized that the transition was dominated the second energy level of conduction band than the first energy level of conduction band due to band filling. The other hand, PL signal of the first energy level of conduction band was dominated because of the electron screening effect.
불순물이 첨가되지 않은 n - GaAs 에서의 Electroreflectance에 관한 연구
김인수(In-Soo Kim),김근형(Geun-Hyoung Kim),손정식(Jeong-Sik Son),이철욱(Chul-Wook Lee),배인호(In-Ho Bae),김상기(Sang-Gi Kim) 한국진공학회(ASCT) 1997 Applied Science and Convergence Technology Vol.6 No.2
Au/n-GaAs(100) Schottky 장벽 diode를 제작하여 변조전압(V_(ac)) 및 dc 바이어스 전압(V_(bias)) 변화에 따른 electroreflectance(ER)를 측정하였다. 관측된 Franz-Keldysh oscillation(FKO) 피크로부터 이 시료의 내부 전기장(E_i)은 5.76×10⁴V/㎝였다. V_(ac)를 변화시킴에 따라 ER 신호의 모양은 변화가 없고, 진폭만 선형적으로 증가하였다. 순방향 및 역방향의 V_(bias) 변화에 따라 ER 신호의 진폭은 감소하였으며, V_(bias)가 -5.0~0.6V로 증가함에 따라 E_i는 19.3×10⁴~4.39×10⁴V/㎝로 감소하였다. 그리고 V_(bias) 변화에 대한 E_i²의 그래프로부터 built-in 전압 (V_(bi)) 은 0.70V였으며, 이 값은 V_(bias) 변화에 따른 FKO 피크의 진폭 관계 그래프에서 얻은 결과와 잘 일치하였다. 또한 이 시료의 캐리어 농도(N)와 전위장벽(φ)은 300K 에서 각각 2.4×10^(16)㎝^(-3)와 0.78eV의 값을 얻었다. Au/n-GaAs(100) Schottky barrier diode has been investigated by using electroreflectance(ER). From the observed Franz-Keldysh oscillations(FKO), the internal electric field(E_i) of this sample is 5. 76×10⁴V/㎝ at 300 K. As the modulation voltage(V_(ac)) is changed, the line shape of ER signal does not change but its amplitude varies linearly. For increasing forward and reverse dc bias voltage(V_(bias)), the amplitude of ER signal decreases. The internal electric field decreased from 19.3×10⁴V/㎝ to 4.39×10⁴V/㎝ as V_(bias) increases from -5.0 V to 0.6 V. For Au/n-GaAs the valve of built-in voltage(V_(bi)) determined from the plot of V_(bias) versus E_i² is 0.70 V. This value agrees with that observed in the plot of V_(bias) versus amplitude of FKO peak. In addition, the carrier concentration(N) and potential barrier(Φ) of the sample at 300 K are found to be about 2.4×10^(16) ㎝^(-3) and 0.78 eV, respectively.
액상 에피탁시법으로 成長시킨 GaAs의 Photoluminescence
裵仁鎬,李哲旭,金仁洙 嶺南大學校 基礎科學硏究所 1992 基礎科學硏究 Vol.12 No.-
Eptaxial layers of undoped GaAs were grown by liquid phase epitaxity(LPE) method on semi-insulating GaAs(100) substrates. GaAs epitaxial layers were characterized by photoluminescence(PL). In the as-grown LPE samples, the emission peaks observed at 1.511, 1.492 and 1.478eV. A PL peak at 5.11eV attributed to the excitons bound to neutral acceptors, and the peaks at 1.492 and 1.478eV were related to carbon and germanium, respectively. The crystal quality of the samples with gallium baking were superior to without baking. Increasing the excitation intensity, the exciton peak varies sensivity, but the peaks due to impurities no significant change. As the anneal temperature is increased, the crystal quality of samples are reduced.
DLTS에 의한 LPE GaAs 및 Al0.32Ga0.68As의 깊은준위 조사
金仁洙,崔玄泰,李哲旭,裵仁鎬,金末文 嶺南大學校 基礎科學硏究所 1993 基礎科學硏究 Vol.13 No.-
Deep levels in liquid phase epitaxy(LPE) GaAs and Al??Ga??As were investigated by deep level transient spectroscopy(DLTS) method. In LPE n-GaAs, The main electron trap observed was the T1(EL2) at Ec-0.82eV. For Al???Ga???As, two electron traps T2(Ec-0.32eV) and T3(Ec-0.82eV) were observed. The origins of EL2(Tl or T3) and DX center(T2) are As??-V?? complex and donor complex related impurity, respectively. After annealing at 795℃, the peak at low temperature decreased but peak at high temperature had broad shape and increased. The level observed at high temperature is EL2 family.