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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.
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.