Growth and Characterization of InGaP/InGaAs p-HEMT Using Compound Source MBE

J. H. Kim(김정훈),S. J. Kang(강신재),S. J. Jo(조성준),J. D. Song(송진동),Y. T. Lee(이용탁),J. I. Song(송종인) 대한전자공학회 2000 대한전자공학회 학술대회 Vol.2000 No.6

수소화 처리된 InAs/GaAs 양자점 적외선 수광소자의 전기적 특성

남형도,송진동,최원준,조운조,이정일,최정우,양해석,Nam H.D.,Song J.D.,Choi W.J.,Cho W.J.,Lee J.I.,Choe J.W.,Yang H.S. 한국진공학회 2006 Applied Science and Convergence Technology Vol.15 No.2

InGaAs/GaAs 양자 우물 내에 삽입된 InAs 양자점으로 구성된 5층의 흡수층과 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As/GaAs$ SL (superlattice) 암전류 장벽층을 갖는 QDIP (quantum dot infrared photodetector) 구조에 대한 수소 RF 플라즈마에 의한 수소화 처리가 QDIP의 전기적. 광학적 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. RF 플라즈마 수소화 처리는 양자점의 밴드구조에 영향을 미치지 않았으며 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As/GaAs$ SL 암전류 장벽층 내의 결함 제거 및 QDIP 구조 내 결함 생성을 동시에 유도함으로써 QDIP의 전기적 특성 향상은 수소 플라즈마 처리시간의 함수임을 알았다. 20 W의 수소 RF 플라즈마를 사용했을 때, 10분간의 플라즈마 조사가 가장 좋은 전기적 특성을 제공하여 높은 암전류 때문에 원시료에서는 측정 할 수 없었던 광전류 신호를 측정 할 수 있었다. In this paper, we investigated the effect of hydrogen-plasma (H-plasma) treatment on the electrical and optical properties of a quantum dot infrared photodetector (QDIP) with a 5-stacked InAs dots in an InGaAs/GaAs well structure and $Al_{0.3}Ga_{0.7}As/GaAs$ SL (superlattice) current blocking layer. It has been observed that H-plasma treatment didn't affect the band structure of QDIP. It has been also observed that the H-plasma treatment on the QDIP not only enhance the electrical property of QDIP by curing the defect channels in $Al_{0.3}Ga_{0.7}As/GaAs$ SL but also introduce defects in QDIP structure. The H-plasma treatment for 10 min with 20 W of RF power provided the lowest dark current, which made it possible to measure the photo-current (PC) of QDIP whose PC was not detectable without the H-plasma treatment due to the high dark current.

Residual Multi-dilated convolution U-Net을 이용한 다중 심장 영역 분할 알고리즘 연구

임상헌 ( Sang-heon Lim ),최한승 ( H. S. Choi ),배희진 ( S. K. Jung ),정서경 ( J. K. Jung ),정진교 ( Myung-suk Lee ),이명숙 한국정보처리학회 2019 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.26 No.1

본 연구에서는 딥 러닝을 이용하여 완전 자동화된 다중 클래스 전체 심장 분할 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법은 recurrent convolutional block과 residual multi-dilated block을 삽입하여 기존 U-Net을 개선한 인공신경망 모델을 사용하였다. 평가는 자동화 분석 결과와 수동 평가를 비교하였다. 그 결과 96.88%의 평균 DSC, 95.60%의 정확도, 97.00%의 recall을 얻었다. 이 실험 결과는 제안된 방법이 다양한 심장 구조에서 효과적으로 구분되어 수행되었음을 알 수 있다. 본 연구에서 제안된 알고리즘이 의사와 방사선 의사가 영상을 판독하거나 임상 결정을 내리는데 보조적 역할을 할 것을 기대한다.

광학적 방법으로 측정된 양자우물 안의 InAs 양자점의 에너지 준위

남형도,곽호상,송진동,최원준,조운조,이정일,조용훈,최정우,양해석,Nam H.D.,Kwack H.S.,Doynnette L.,Song J.D.,Choi W.J.,Cho W.J.,Lee J.I.,Cho Y.H.,Julien F.H.,Choe J.W.,Yang H.S. 한국진공학회 2006 Applied Science and Convergence Technology Vol.15 No.2

PL (photoluminescence), PLE (PL excitation) 그리고 근 적외선 투과 분광법을 활용하여 InAsGa/GaAs 우물 내 InAs 양자점 구조의 광학적 특성과 전자 버금 띠 구조에 대하여 연구하였다. 투과 스펙트럼과 PLE 스펙트럼으로부터 InAs 양자점 내 세 개의 구속 상태와 InGaAs/GaAs 우물 내에 두 개의 구속 상태가 존재함을 발견하였고, 광전류 스펙트럼에서 관측된 버금 띠 사이 전이들과 연관지어 해석하였다. We investigated the optical property and the electronic subband structure of InAs quantum dots in an InAsGa/GaAs well structure utilizing photoluminescence (PL), PL excitation (PLE) and near infrared transmission spectroscopy. From transmission and PLE spectra, we found three bound states in the InAs quantum dot and two bound states in InGaAs/GaAs quantum well, and correlated to the results of intersubband transitions observed in photocurrent spectrum.

GaAs 기반 1300 nm 파장대역 InAs 양자점 레이저 다이오드의 발진 특성

김광웅,조남기,송진동,이정일,박정호,이유종,최원준,Kim, K.W.,Choa, N.K.,Song, J.D.,Lee, J.I.,Park, Jeong-Ho,Lee, Y.J.,Choi, W.J. 한국진공학회 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.4

Migration Enhanced Molecular Beam Epitaxy를 통해 성장한 GaAs 기반 1300 nm 파장대역 InAs 양자점 레이저 다이오드의 발진 특성을 연구하였다. 펄스 및 상온 연속 동작에서 전류 주입 및 동작 온도 변화에 따른 L-I 특성과 발진 스펙트럼 측정을 통해 바닥준위(1302 nm)에서 여기준위(1206 nm)로의 발진 파장의 전환을 관찰하였으며 이는 양자점 바닥준위 이득의 포화로 이해된다. 상온 펄스 동작시 문턱전류 밀도는 92 A/$cm^2$, 발진 파장은 1311 nm이며, 상온 연속 동작시 문턱전류 밀도는 247 A/$cm^2$, 발진 파장은 1320 nm이다. We have investigated the lasing characteristics of GaAs-based 1300 nm wavelength region InAs Quantum Dot Laser Diode grown by Migration Enhanced Molecular Beam Epitaxy. Under a pulsed and CW operation, we observed the state switching of lasing wavelength from ground state (1302 nm) to excited state (1206 nm) due to the gain saturation of ground state. Under a pulsed operation, $J_{th}=92A/cm^2$, $\lambda_L=1311\;nm$ and under a CW operation, $J_{th}=247A/cm^2$, $\lambda_L=1320\;nm$.

GaAs 기판 위에 성장한 In_0.5Ga_0.5As/In_0.5Al_0.5As 다중양자우물의 광학적 특성에 대한 In_0.5Al_0.5As 버퍼층 성장온도의 영향

김희연,오현지,안상우,류미이,임주영,신상훈,김수연,송진동,Kim, Hee-Yeon,Oh, H.J.,Ahn, S.W.,Ryu, Mee-Yi,Lim, J.Y.,Shin, S.H.,Kim, S.Y.,Song, J.D. 한국진공학회 2010 Applied Science and Convergence Technology Vol.19 No.3

$In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층(buffer layer)의 성장온도 변화에 따른 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ 다중양자우물(multiple quantum wells: MQWs)의 광학적 특성을 photoluminescence (PL)와 time-resolved PL (TRPL) 측정을 이용하여 분석하였다. $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층은 $320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 다양한 온도조건에서 $1{\mu}m$ 성장하였으며, 그 위에 6 nm, 4 nm, 그리고 2.5 nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 양자우물(quantum well)과 10 nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 장벽(barrier)의 MQWs을 성장하였다. 낮은 온도($320-480^{\circ}C$)에서 성장한 InAlAs 버퍼층의 MQWs는 4 nm QW과 6 nm QW로부터 모두 PL 피크가 측정되었으나, 높은 온도($320-580^{\circ}C$)의 버퍼층 위에 성장한 MQWs는 6 nm QW에서의 PL 피크만 관찰되었다. 일정한 온도 $480^{\circ}C$에서 성장한 버퍼층의 MQWs의 PL 세기가 가장 강하게 측정되었으며, 가장 높은 온도에서($530-580^{\circ}C$)에서 성장한 버퍼층의 MQWs의 PL 세기가 가장 약하게 나타났다. 이러한 PL 결과로부터 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층의 최적의 성장조건은 일정한 온도 $480^{\circ}C$임을 확인하였다. 방출파장에 따른 PL 소멸시간(decay time)과 PL 스펙트럼으로부터 4 nm QW과 6 nm QW에서의 운반자 수명시간을 얻었다. The luminescence properties of $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ multiple quantum wells (MQWs) grown on $In_{0.5}Al_{0.5}As$ buffer layers have been studied by using photoluminescence (PL) and time-resolved PL measurements. A$1-{\mu}m$ thick $In_{0.5}Al_{0.5}As$ buffer layers were deposited on a 500 nm thick GaAs layer, followed by the deposition of the InGaAs/InAlAs MQWs. In order to investigate the effects of InAlAs buffer layer on the optical properties of the MQWs, four different temperature sequences are used for the growth of InAlAs buffer layer. The growth temperature for InAlAs buffer layer was varied from 320^{\circ}C to $580^{\circ}C$. The MQWs consist of three $In_{0.5}Ga_{0.5}$As wells with different well thicknesses (2.5 nm, 4.0 nm, and 6.0 nm thick) and 10 nm thick $In_{0.5}Al_{0.5}$As barriers. The PL spectra from the MQWs with InAlAs layer grown at lower temperature range ($320-580^{\circ}C$) showed strong peaks from 4 nm QW and 6 nm QW. However, for the MQWs with InAlAs buffer grown at higher temperature range ($320-480^{\circ}C$), the PL spectra only showed a strong peak from 6 nm QW. The strongest PL intensity was obtained from the MQWs with InAlAs layer grown at the fixed temperature of $480^{\circ}C$, while the MQWs with buffer layer grown at higher temperature from $530^{\circ}C$ to $580^{\circ}C$ showed the weakest PL intensity. From the emission wavelength dependence of PL decay times, the fast and slow decay times may be related to the recombination of carriers in the 4 nm QW and 6 nm QW, respectively. These results indicated that the growth temperatures of InAlAs layer affect the structural and optical properties of the MQWs.

InGaAs/InAlAs 양자우물구조의 발광특성에 대한 In_0.4Al_0.6As 버퍼층 성장온도의 영향

김희연,류미이,임주영,신상훈,김수연,송진동,Kim, Hee-Yeon,Ryu, Mee-Yi,Lim, J.Y.,Shin, S.H.,Kim, S.Y.,Song, J.D. 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.6

$In_{0.4}Al_{0.6}As$ 버퍼층의 성장온도 변화에 따른 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ 다중양자우물(multiple quantum wells, MQWs)의 광학적 특성을 포토루미네션스(photoluminescence, PL)와 시간분해 포토루미네션스(time-resolved PL, TRPL) 측정을 이용하여 분석하였다. $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 버퍼층은 기판의 온도를 $320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 다양하게 변화시키며 $1{\mu}m$ 성장하였으며, 그 위에 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 층을 $480^{\circ}C$에서 $1{\mu}m$ 성장한 후 InGaAs/InAlAs MQWs을 성장하였다. MQWs는 6-nm, 4-nm, 그리고 2.5-nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 양자우물과 10-nm 두께의 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 장벽으로 이루어졌다. 4-nm QW과 6-nm QW로부터 PL 피크가 나타났으나, $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 성장온도 변화가 가장 큰($320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 변화) 시료는 6-nm QW에서의 PL 피크만 나타났다. 낮은 온도($320^{\circ}C$에서 $480^{\circ}C$까지 변화)에서 성장한 $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 버퍼층 위에 성장한 MQWs의 PL 특성이 우수하게 나타났다. 발광파장에 따른 TRPL 결과로 4-nm QW과 6-nm QW에서의 캐리어 소멸시간을 얻었다. The luminescence properties of $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ multiple quantum wells (MQWs) grown on $In_{0.4}Al_{0.6}As$ buffer layer have been investigated by using photoluminescence (PL) and time-resolved PL measurements. A 1-${\mu}m$-thick $In_{0.4}Al_{0.6}As$ buffer layers were deposited at various temperatures from $320^{\circ}C$ to $580^{\circ}C$ on a 500-nm-thick GaAs layer, and then 1-${\mu}m$-thick $In_{0.5}Al_{0.5}As$ layers were deposited at $480^{\circ}C$, followed by the deposition of the InGaAs/InAlAs MQWs. In order to study the effects of $In_{0.4}Al_{0.6}As$ layer on the optical properties of the MQWs, four different temperature sequences are used for the growth of $In_{0.4}Al_{0.6}As$ buffer layer. The MQWs consist of three $In_{0.5}Al_{0.5}As$ wells with different well thicknesses (2.5-nm, 4.0-nm, and 6.0-nm-thick) and 10-nm-thick $In_{0.5}Al_{0.5}As$ barriers. The PL peaks from 4-nm QW and 6-nm QW were observed. However, for the MQWs on the $In_{0.4}Al_{0.6}As$ layer grown by using the largest growth temperature variation (320-$580^{\circ}C$), the PL spectrum only showed a PL peak from 6-nm QW. The carrier decay times in the 4-nm QW and 6-nm QW were measured from the emission wavelength dependence of PL decay. These results indicated that the growth temperatures of $In_{0.4}Al_{0.6}As$ layer affect the optical properties of the MQWs.

GaAs 기반 1300 ㎚ 파장대역 InAs 양자점 레이저 다이오드의 발진 특성

김광웅(K. W. Kim),조남기(N. K. Cho),송진동(J. D. Song),이정일(J. I. Lee),박정호,이유종(Y. J. Lee),최원준(W. J. Choi) 한국진공학회(ASCT) 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.4

Migration Enhanced Molecular Beam Epitaxy를 통해 성장한 GaAs 기반 1300 ㎚ 파장대역 InAs 양자점 레이저 다이오드의 발진 특성을 연구하였다. 펄스 및 상온 연속 동작에서 전류 주입 및 동작 온도 변화에 따른 L-I 특성과 발진 스펙트럼 측정을 통해 바닥준위(1302 ㎚)에서 여기준위(1206 nm)로의 발진 파장의 전환을 관찰하였으며 이는 양자점 바닥준위 이득의 포화로 이해된다. 상온 펄스 동작시 문턱전류 밀도는 92 A/㎠, 발진 파장은 1311 ㎚이며, 상온 연속 동작시 문턱전류 밀도는 247 A/㎠, 발진 파장은 1320 ㎚이다. We have investigated the lasing characteristics of GaAs-based 1300 nm wavelength region InAs Quantum Dot Laser Diode grown by Migration Enhanced Molecular Beam Epitaxy. Under a pulsed and CW operation, we observed the state switching of lasing wavelength from ground state (1302 ㎚) to excited state (1206 ㎚) due to the gain saturation of ground state. Under a pulsed operation, Jth=92 A/㎠, λL=1311 ㎚ and under a CW operation, Jth=247 A/㎠, λL=1320 ㎚.

AlAs 습식산화와 열처리로 인한 InGaAs 양자점 레이저 구조의 Intermixing효과에 관한 공간 분해 광학적 특성

황준석,권봉준,곽호상,최재원,조용훈,조남기,전헌수,조운조,송진동,최원준,이정일,Hwang J.S.,Kwon B.J.,Kwack H.S.,Choi J.W.,Choi Y.H.,Cho N.K.,Cheon H.S.,Cho W.C.,Song J.D.,Choi W.J.,Lee J.I. 한국진공학회 2006 Applied Science and Convergence Technology Vol.15 No.2

전류 차단층으로서 AlAs 자연산화층 ($AlO_x$) 을 갖는 InGaAs 양자점 (quantum dot) 구조를 분자선 박막 성장법 (molecular-beam epitaxy)과 습식 산화법 (wet oxidation)을 이용하여 제작하였고, 이들 구조의 열처리에 따른 광학적인 특성 변화를 photoluminescence (PL), PL excitation, 그리고 공간 분해능을 갖는 micro-PL을 이용하여 분석하였다. 습식 산화와 열처리 과정을 통해 intermixing된 InGaAs 양자점 영역에서 PL 특성을 조사한 결과, intermixing 되지 않은 영역보다 높은 에너지에서 완만한 PL peak이 추가적으로 관측되었다. 산화되지 않은 (non-oxided) AlAs 아래에 있는 InGaAs 양자점 영역에서는 약 1.1 eV에서 PL emission이 주로 관측되었으나, $AlO_x$와 $SiN_x$에 의해 intermixing 된 InGaAs 양자점 영역에서는 각각 약 1.16 eV와 $1.18{\sim}1.20$ eV 에서의 PL emission도 함께 관측되었다. 실험 결과, $AlO_x$층이 있는 InGaAs 양자점 영역이 산화 되지 않은 AlAs층이 있는 영역에 비해서 intermixing 효과가 크게 작용함을 알 수 있었다. Optical characteristics of InGaAs quantum dot (QD) laser structures with an Al native oxide (AlOx) layer as a current-blocking layer were studied by means of photoluminescence (PL), PL excitation, and spatially-resolved micro-PL techniques. The InGaAs QD samples were first grown by molecular-beam epitaxy (MBE), and then prepared by wet oxidation and thermal annealing techniques. For the InGaAs QD structures treated by the wet oxidation and thermal annealing processes, a broad PL emission due to the intermixing effect of the AlOx layer was observed at PL emission energy higher than that of the non-intermixed region. We observed a dominant InGaAs QD emission at about 1.1 eV in the non-oxide AlAs region, while InGaAs QD-related emissions at about 1.16 eV and $1.18{\sim}1.20eV$ were observed for the AlOx and the SiNx regions, respectively. We conclude that the intermixing effect of the InGaAs QD region under an AlOx layer is stronger than that of the InGaAs QD region under a non-oxided AlAs layer.

Lasing Characteristics of Quantum Dot Laser Diode with 5-stacked InAs Dots-in-a-Well (DWELL) structure

K. W. Kim(김광웅),T.H. Cho(조태호),W. J. Choi(최원준),J. D. Song(송진동),I. K. Han(한일기),J. I. Lee(이정일),J. H. Park(박정호) 한국통신학회 2004 한국통신학회 기타 간행물 Vol.2004 No.11