계면 흡착에 의한 InAs/GaSb 초격자의 응력변조 효과

신현욱,최정우,김준오,이상준,김창수,노삼규,Shin, H.W.,Choe, J.W.,Kim, J.O.,Lee, S.J.,Kim, C.S.,Noh, S.K. 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.1

In this study, the interface soaking effect in InAs/GaAs strained-layer superlattice (SLS) on crystalline phase modulation has been analyzed by the x-ray diffraction (XRD) curve. The strain variation induced by As and/or Sb soaking was determined by the separation angle between the substrate peak and the 0th-order superlattice satellite peak in the XRD spectra. Contrated that the As/InAs soaking arises minor GaAs-like interfacial layer, the Sb/GaSb soaking induces InSb-like one. The Fourier-transformed curves of the Pendellosung interference oscillation shows that the optimum soaking times of As/InAs and Sb/GaSb are 2 sec and 12 sec, at which the highest crystallineity has, respectively. An anomalous twin-peak phenomenon that a satellite peak splits into two peaks was observed in the SLS structure co-soaked by As and Sb at InAs${\rightarrow}$GaSb interfaces. We suggest that it may be resulted from coexistence of two kinds crystalline phases of InAsSb and GaAsSb due to intermixing of In${\leftrightarrow}$Ga and Sb${\leftrightarrow}$As. 본 연구에서는 InAs/GaSb 응력초격자(SLS)의 계면 흡착(soaking)에 의한 응력변조 효과를 X선회절(XRD)을 통하여 분석하였다. As과 Sb 흡착에 의하여 유도된 응력의 변화는 XRD 곡선의 기판피크과 0차 위성피크 사이의 분리각으로부터 조사하였으며, As/InAs 흡착은 약간의 GaAs-like 계면층을 유발하는 반면, Sb/GaSb 흡착은 InSb-like 계면상을 유도하는 것으로 분석되었다. Pendellosung 간섭진동의 Fourier 변환 곡선을 이용하여, [InAs/GaSb]-SLS 성장에서 결정성이 가장 우수한 최적 As/InAs와 Sb/GaSb의 흡착시간은 각각 2 sec와 10 sec임을 밝혔다. InAs${\rightarrow}$GaSb 계면에 As과 Sb를 동시에 흡착시킨 SLS에서 XRD 위성피크가 2개로 분할되는 특이한 쌍정현상이 관측되었는데, 이것은 계면에서 In${\leftrightarrow}$Ga 및 Sb${\leftrightarrow}$As 상호혼합에 의한 InSbAs와 GaAsSb의 2종의 결정상이 공존함으로써 발생한 현상으로 추정된다.

보조공학평가도구(KAAT)를 활용한 보조공학기기 및 서비스 만족도에 관한 연구: 전라북도보조기기센터 서비스를 중심으로

신현욱(H. U. Shin),우영국(Y. K. Woo) 한국재활복지공학회 2021 재활복지공학회논문지 Vol.15 No.1

본 연구의 목적은 전라북도보조기기센터를 이용한 경험이 있는 장애인과 노인을 대상으로 보조공학평가도구를 활용한 보조공학기기 및 서비스 만족도를 조사하고, 소비자의 욕구에 기초한 전문적 보조기기 서비스를 제공하는 근거를 마련하고자 하였다. 연구결과로 보조공학적 접근이 고령 사용자들의 삶의 질 개선에 긍정적으로 기여하고 있는 것으로 분석되었고, 전라북도보조기기센터에서 지원받은 보조공학기기의 외형적 측면과 규격의 소비자 체험에 있어서의 만족도는 높게 제시되지만 효과성의 만족도는 상대적으로 낮게 나타났다. 이와 같은 연구결과에 따른 제언으로서는 보조공학기기 및 서비스의 제공시 인구사회학적 특성에 따른 한 단계 더 전문적이고 맞춤형의 접근이 필요할 것으로 보이고, 보조기기센터의 보조공학 서비스 전반에 걸친 전문가 교육 및 훈련 프로그램 강화 그리고 평가·환류 과정을 더욱 체계화하는 것이 필요할 것으로 보이며, 소비자가 원하는 다양한 보조공학기기의 지원이 활성화 될 수 있도록 하는 예산의 확충 및 서비스확대가 필요할 것으로 사료된다. The purpose of this study is to examine the satisfaction of each service field using assistive technology evaluation tools for people with disabilities and the elderly with experience using the Jeollabuk-do Assistive Technology Center. As a result of the research, it was analyzed that the assistive technology approach contributed positively to the improvement of the quality of life of elderly users. The satisfaction in terms of the external aspects of the assistive technology devices supported by the Center and the consumer experience of the standards was high, but the satisfaction of effectiveness was relatively low. As a future suggestion based on these results, in the provision of assistive technology devices and services, a more professional and customized approach is required according to demographic characteristics. It seems necessary to further systemize education and training programs, and also evaluation and return systems through the varied range of center’s assistive technology services.

InAs/GaSb 응력초격자를 이용한 적외선검출소자의 제작 및 특성 연구

김준오,신현욱,최정우,이상준,김창수,노삼규,Kim, J.O.,Shin, H.W.,Choe, J.W.,Lee, S.J.,Kim, C.S.,Noh, S.K. 한국진공학회 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.2

150 주기의 InAs/GaSb (8/8-ML) 제2형 응력초격자 (SLS)를 활성층에 탑재한 초격자 적외선검출소자 (SLIP) 구조를 MBE 방법으로 성장하고, 직경 $200{\mu}m$의 개구면을 가지는 SLIP 개별소자를 시험 제작하였다 고분해능 투과전자현미경 (TEM) 이미지의 휘도분포와 X선회절 (XRD) 곡선의 위성피크의 분석 결과는 SLS 활성층은 균일한 층두께와 주기적 응력변형을 유지하는 급격한 계면의 초격자임을 입증하였다. 흑체복사 적외선 광원을 이용하여 측정한 입사파장 및 인가전압에 따른 반응도 (R)와 검출률 ($D^*$)로부터, 차단파장은 ${\sim}5{\mu}m$이고 최대 R과 $D^*$ ($\lambda=3.25{\mu}m$)는 각각 ${\sim}10^3mA/W$ (-0.6 V/13 K)와 ${\sim}10^9cm.Hz^{1/2}/W$ (0 V/13 K)임을 보였다. 반응도의 온도의존성으로부터 분석한 활성화에너지 275 meV는 광반응 과정에 개입되어 있는 가전대 및 전도대 부준위 사이의 에너지 간격 (HH1-C)과 잘 일치하였다. The superlattice infrared photodetector (SLIP) with an active layer of 8/8-ML InAs/GaSb type-II strained-layer superlattice (SLS) of 150 periods was grown by MBE technique, and the proto-type discrete device was defined with an aperture of $200-{\mu}m$ diameter. The contrast profile of the transmission electron microscope (TEM) image and the satellite peak in the x-ray diffraction (XRD) rocking curve show that the SLS active layer keeps abrupt interfaces with a uniform thickness and a periodic strain. The wavelength and the bias-voltage dependences of responsivity (R) and detectivity ($D^*$) measured by a blackbody radiation source give that the cutoff wavelength is ${\sim}5{\mu}m$, and the maximum Rand $D^*$ ($\lambda=3.25{\mu}m$) are ${\sim}10^3mA/W$ (-0.6 V/13 K) and ${\sim}10^9cm.Hz^{1/2}/W$ (0 V/13 K), respectively. The activation energy of 275 meV analyzed from the temperature dependent responsivity is in good agreement with the energy difference between two SLS subblevels of conduction and valence bands (HH1-C) involving in the photoresponse process.

적외선검출소자를 위한 GaSb 결정 및 MBE로 성장한 Gasb/SI-GaAs 박막의 진성결함에 관한 연구

김준오,신현욱,최정우,이상준,노삼규,Kim, J.O.,Shin, H.W.,Choe, J.W.,Lee, S.J.,Noh, S.K. 한국진공학회 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.2

Sb에 기초한 응력 초격자 적외선검출소자의 구성 물질인 도핑하지 않은 기판 GaSb 결정과 GaSb/SI-GaAs 박막에 잔존하고 있는 진성결함 (intrinsic defect)을 비교 조사하였다. 상온 근처 (250 K)까지 광여기 발광 (PL)을 보이는 GaSb 결정에서의 발광 에너지의 온도의존성으로부터, 밴드갭 에너지에 관한 경험식인 Varshni 함수의 파라미터 ($E_o$, $\alpha$, $\beta$)를 결정하였다. GaAs 기판 위에 성장된 이종 GaSb 박막에서는 GaSb 주요 진성결함으로 알려져 있는 29 meV의 이온화 에너지를 가지는 위치반전 (antisite) Ga ([$Ga_{Sb}$]) 결함과 함께 위치반전 Sb ([$Sb_{Ga}$])와의 복합결함 ([$Ga_{Sb}-Sb_{Ga}$])과 관련된 것으로 분석된 732/711 meV의 한 쌍의 깊은준위 (deep level)가 관측되었다. PL의 온도 및 여기출력 의존성을 분석하여, Sb-rich상태에서 성장된 GaSb 박막에서는 잉여 Sb의 자발확산 (self-diffusion)에 의하여 치환된 위치전도 [$Ga_{Sb}$] 및 [$Sb_{Ga}$]가 결합하여 [$Ga_{Sb}-Sb_{Ga}$]의 깊은준위를 형성하는 것으로 해석되었다. We have investigated the intrinsic defects remaining in epitaxial GaSb layers grown on SI-GaAs substrates compared to those in bulk GaSb crystal substrate, which is a basic material of Sb-based strained-layer superlattice infrared photodetectors. From the functional dependence of the band-to-band transition energy of the photomuminescence (PL) spectra observing up to near room-temperature (250 K), the temperature parameters of [$E_o$, $\alpha$, $\beta$] of undoped GaSb crystal are determined by using the Varshni empirical equation describing the temperature variation of the bandgap energy. Additionally to the antisite-Ga ([$Ga_{Sb}$]) with an ionization energy of 29 meV that is well known to a major intrinsic defect in GaSb, epitaxial GaSb layers show a pair of deep states at the emission energy of 732/711 meV that may be related with a complex of two antisite-Ga and antisite-Sb ([$Ga_{Sb}-Sb_{Ga}$]). Based on the analysis of the temperature and the excitation-power dependences of PL, it suggests that excess-Sb substitutes Ga-site by self-diffusion and two anti sites of [$Ga_{Sb}$] and [$Sb_{Ga}$] could form as a complex of [$Ga_{Sb}-Sb_{Ga}$] in GaSb epilayers grown under Sb-rich condition.

고분해능 XRD 분석에 의한 InAs/GaSb 응력초격자 구조의 성장 최적화 연구

김준오,신현욱,최정우,이상준,김창수,노삼규,Kim, J.O.,Shin, H.W.,Choe, J.W.,Lee, S.J.,Kim, C.S.,Noh, S.K. 한국진공학회 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.4

For the growth optimization of InAs/GaSb (8/8-ML) strained-layer superlattice (SLS), the structure has been grown under various conditions and modes and characterized by the high-resolution x-ray diffraction (XRD) analysis. In this study, the strain modulation is induced by changing parameters and modes, such as the growth temperature, the ratio of V/III beam-equivalent-pressure (BEP), and the growth interruption (GI), and the strain variation is analyzed by measuring the angle separation of 0th-order satellite peak in XRD patterns. The XRD results reveal that the growth temperature and the V/III(Sb/Ga) ratio are major parameters to change the crystallineity and the strain modulation in SLS structures, respectively. We have observed that the SLS samples with compressive strain prepared in this study are show a transition to tensile strain with decreasing V/III(Sb/Ga) ratio, and the GI process is a sensitive factor giving rise to strain modulation. These results obtained in this study suggest that optimized growth temperature and V/III(Sb/Ga) ratio are $350^{\circ}C$ and 20, respectively, and the appropriate GI time is approximately 3 seconds just before InAs growth that the crystallineity is maximized and the strain relaxation is minimized. InAs/GaSb (8/8-ML) 응력초격자 (SLS)의 성장 변수를 최적화하기 위하여, 다양한 조건 및 모드에서 SLS 구조를 제작하여 고분해능 X선회절 (XRD) 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 성장온도, V/III 분자선 비율, 성장일시정지 (growth interruption, GI) 등의 변화를 통하여 SLS 계면층의 응력 변조를 유도하였고, XRD 0차 위성피크의 변위로서 응력의 변화를 고찰하였다. XRD 분석 결과로부터, SLS의 결정성과 응력의 변화를 유발하는 주요 변수는 각각 성장온도와 V/III(Sb/Ga) 비율임을 보여 주었다. 압축변형을 가지고 있는 본 연구에서 제작한 SLS 시료는 V/III(Sb/Ga) 비율의 감소에 따라 인장변형으로 전환됨을 보여 주었으며, GI 모드 및 시간에 따라 응력이 민감하게 변함을 관측할 수 있었다. 본 연구 결과로부터, [InAs/GaSb]-SLS ([8/8]-ML)의 최적 성장온도와 V/III(Sb/Ga) 비율는 각각 $350^{\circ}C$와 20이고, 결정성을 극대화하고 응력완화를 감소시키기 위해서는 InAs 성장 직전 약 3초 동안의 GI방법이 유효함을 보였다.

제1부 잡초 분야 : 강원 지역 지대별 논 잡초 분포

김기식(K . S . Kim),김재록(J . R . Kim),사종구(J . G . Sa),고종한(J . H . Go),김동한(D . H . Kim),신현욱(H . U . Shin) 한국잡초학회 1993 한국잡초학회 별책(학술대회 초록집) Vol.13 No.2