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열처리에 의하여 p-형으로 반전된 반절연성 GaAs의 전기적 특성
고석중,최병두,박승환,임한조 대구효성가톨릭대학교 자연과학연구소 1994 基礎科學硏究論集 Vol.1994 No.1
크롬이 첨가된 GaAs와 불순물이 첨가되지 않은 GaAs의 두 가지 반절연성(semi-insulating : SI) GaAs웨이퍼의 열처리에 의한 특성 변화를 비교 검토하였다. 수소분위기 하의 열처리로 두 시료는 모두 p 형으로 반전되었고 다같이 Cu_Ga 준위가 밭견되었으나, 온도에 따른 자유양공의 농도변화는 시료의 보상율에 따라서 큰차이를 보였다. 불순물이 첨가되지 않은 Sl GaAs인 경우 77K 근방에서 자유양공의 농도는 1×10^15cm^-3로 일정한 값을 가지며 Cu_Ga 및 C_As 준위가 관측되었다. 반먼에 크롬이 첨가된 SI GaAs의 경우, 온도에 따른 자유양공농도의 변화가 크며 Cu_Ga 준위만이 관측되었다. 앙공의 이동도도 77K에서 각각 6000cm^2/V·sec 및1000cm^2/V·Sec로 서로 큰 차이를 보였다. 이와 같은 두 시료의 특성차이는 각 시료의 보상윤의 차이에 의한 것으로 해석할 수 있었으며, 한편 GaAs의 전형적 깊은준위인 EL2의 수소화 현상은 확인할 수 없었다. Electrical properties of heat-treated Cr-doped and undoped semi-insulating (Sl) GaAs were investigated. Both of the samples have Cu_Ga acceptor level after the heat treatment and the hole concentration of each sample shows different temperature dependence. The hole concentration as a function of reciprocal temperature for undoped Sl GaAs shows a plateau of 1×10^15cm^-3 around 77K and shallow level of C_As is found in this sample. On the other hand. Cr-doped Sl GaAs has only one Cu_Ga level. The hole molilities of each sample at 77K are 6000 cm^2/V·sec and 1000 cm^2/V·sec, respecti-vely. The discrepancies between these two types of Sl GaAs can be explained by the compensation ratio difference due to the different donor concentrations. There is no evidence that the concentration of EL2 level is reduced by the hydrogen passivation.
원적외선 광조사에 의한 도핑되지 않은 반절연성 GaAs의 광전류 전이와 열자극 전류
김화민,박승환,김종재,고석중,최병두 대구효성가톨릭대학교 자연과학연구소 1994 基礎科學硏究論集 Vol.1994 No.1
도핑되지 않은 반절연성 GaAs의 광전류 급냉과 열적 회복효과를 조사하기 위하여, 성장 방법이 다른 두개의 반절연성 GaAs시료에 대해 원적외선 영역(hv≤1.12eV)의 광조사에 의한 열자극 전류(TSC)스펙트럼들이 측정되었다. LEC방법에 의하여 성장된 As가 풍부한 반절연성 GaAs시료에 대한 50K에서의 광전류의 급냉 과정은 두 단계로 대별된다. 광전류 값이 최소가 되는 시간으로 전이시간 t_T를 정의할 때, (1) IR 광조사 시간 t<t_T이면, EL2(기저상태)→EL2^*(준안정상태) 전이에 의하여 광전류가 감소하고, (2)t>t_T이면, persistent photocurrent (PPC)효과에 의하여 광전류는 다시 증가하였다. 이러한 차이는 성장 방법과 조성비에 따른 잔류불순물의 농도가 광전류 변화에 영향을 준 때문으로 판단된다. 한편, 광조사 시간에 따른 TSC 피크들의 급냉과 급냉된 피크들의 열적 회복에 대한 온도 의존성은 EL2의 기저상태와 준안정 상태 간의 전이 또는 열적 회복과정과 거의 일치하였다. 따라서, 광전류의 급냉 전과 후에 각각 다른 형태로 관측되는 TSC스펙트럼 구조는 EL2 또는 EL2^*와 직접적인 관련을 갖는 트랩들의 분포에 의해 결정되고, 이 트랩들은 EL2-점결함 또는 EL2-잔류불순물로 형성된 complex에 의한 것으로 추론되었다. To study the photoquenching and thermal recovery effects in undoped semi- insulating (Sl) GaAs,the thermally stimulated current (TSCI) spectra, by illuminating infrared light (hv≤ 1.12 eV), are measured with two different Sl-GaAs samples, grown by the liquid-encapsulated Czochraski (LEC) and the horizontal bridgeman (HB) methods. In the As-riched Sl-GaAs sample by LEC method, the photo-current (I_ph) quenching process at 50 K consists of the following two stages: (1) quenching of I_ph due to the transition EL2→EL2^* before a transition time t_T and (2) enhancement of I_ph due to persistent photocurrent (PPC) after t_T, where t_T is defined as the time in which I_ph becomes minimum. However, neither re-enhancement of I_ph nor PPC are observed in the Sl-GaAs sample by HB method. This distinction results from the difference on the concentration of residual impurities, dependent on the growing method and composition rate, in the above two samples. The illumination time dependence of the quenching of TSC peaks and the temperature dependence of their thermal recovery are nearly fitted into those of the ground-to-metastable-state transition or thermal recovery process of EL2. Asa result, it is inferred that the TSC spectral structure, showing different feature before and after IR-quenching, is determined by the distribution of traps associated directly with EL2 or EL2^* and the traps are originated from a complex of EL2-point defect or EL2-residual impurities.
Threshold current density of strained InGaAs/InGaAsP quantum well lasers lattice matched to GaAs
Park, Seoung-hwan,Jeong, Weon-guk,Choe, Byung-doo 대구효성가톨릭대학교 자연과학연구소 1994 基礎科學硏究論集 Vol.1994 No.1
The theoretical study on the threshold current density (J_th) of In_XGa_1-xAs/InGaAsP quantum well(QW) lasers lattice matched to GaAs is presented. The results are also compared with those of In_xGa_1-xAs/GaAs QW lasers. For relatively long cavity length(>1000㎛), two lasers have similar values of the Jth for x<0.25, in particular, for the wavelength of 0.98㎛. On the other hand, for x>0.25, InGaAs/InGaAsP lasers show lower values of the J_Th than InGaAs/GaAs lasers for all cavity lengths. The result indicate that InGaAs/InGaAsP) lasers are expected as promising light source for optoelectric applicaions