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ECR 플라즈마와 습식 식각으로 게이트 리세스한 AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT 소자의 전기적 특성연구
이철욱,배인호,최현태,이진희,윤형섭,박병선,박철순 한국전기전자재료학회 1998 전기전자재료학회논문지 Vol.11 No.5
We studied a electrical properties in GaAs/AlGaAs/InGaAs pseudomorphic high electron mobility transistors(PHEMT s) recessed by electron cyclotron resonance(ECR) plasma and wet etching. Using the $NH_4OH$ solution, a nonvolatile AlF$_3$layer formed on AlGaAs surface after selective gate recess is effectively eliminated. Also, we controlled threshold voltage($V_th$) using $H_3PO_4$ etchant. We have fabricated a device with 540 mS/mm maximum transconductance and -0.2 V threshold voltage by using $NH_4OH$ and $H_3PO_4$dip after ECR gate recessing. In a 2-finger GaAs PHEMT with a gate length of 0.2$\mu m$ and width of 100 $\mu m$, a current gain of 15 dB at 10 GHz and a maximum cutoff frequency of 58.9 GHz have been obtained from the measurement of current gain as a function of frequency at 12mA $I_{dss}$ and 2 V souce-drain voltage.
ECR 플라즈마에서 $BCI_3/SF_6$ 혼합 가스를 이용한 $Al_{0.25}Ga_{0.75}As$에 대한 GaAs의 선택적 식각에 대한 연구
이철욱,이동율,손정식,배인호,박성배 한국전기전자재료학회 1998 전기전자재료학회논문지 Vol.11 No.6
The selective dry etching of GaAs to Al\ulcornerGa\ulcornerAs using $BCI_3/SF_6$ gas mixture in electron cyclotron resonance(ECR) plasma is investigated. A selectivity of GaAs to AlGaAs of more than 100 and maximum etch rate of GaAs are obtained at a gas ratio $SF_6/BCI_3+SF_6$ of 25%. We verified the formation of $AlF_3$ on $Al_{0.25}Ga_{0.75}As$from the Auger spectra which enhanced the etch selectivity. In order to investigate surface damage of AlGaAs caused by ECR plasma, we performed a low temperature photoluminescence(PL) measurement as a function of RF power. As the RF power. As the RF power increases, the PL intensity decreases monotonically from 50 to 100 Wand then repidly decreases until 250 W. This behavior is due to surface damage by plasma treatment. This dry etching technique using $BCI_3/SF_6$ gas mixture in ECR plasma is suitable for gate recess formation on the GaAs based pseudomorphic high electron mobility transistor(PHEMT)
암반터널 예비설계를 위한 인공신경회로망 전문가 시스템의 개발
이철욱,문현구 한국지반공학회 1994 지반 : 한국지반공학회지 Vol.10 No.3
인공신경회로망을 이용하여 터널굴착설계를 위한 전문가 시스템 NESTED를 개발하였다. 이를 위하여 지하 암반의 안정성을 평가할 수 있는 신경회로망 모델과 대표적인 암반분류법인 RMR과 Q 시스템 사이의 상관관계를 결정할 수 있는 신경회로망 모델을 사용하였다. 또한 사용된 모델과 전산화된 암반분류법 프로그램이 동일한 사용자 환경을 통해 운용될 수 있도록 통합 시스템을 구성하였다. NESTED에 사용된 신경회로망의 구조는 역전파 학습 알고리즘을 채용한 다층 역전파 신경 회로망이다. 전문가 시스템에 필요한 지식기반을 구축하기 위해 이전의 현장 시공사례로 학습과정을 수행함으로써 불완전하거나 오류가 포함된 정보를 처리할 수 있는 공학 데이터베이스를 개발하였다. 일련의 실험을 통해 전문가 시스템을 현장사례에 적용해보고 여기서 출력된 결과를 문헌에 보고된 자료와 비교하였다. 이 결과 암반의 파괴거동을 추정하고 이에 따른 보강시기의 변화를 정확히 예측하는 신경회로망의 추론능력을 확인할 수 있었다. 이처럼 본 연구를 통해 개발된 신경회로망 전문가 시스템을 암반터널에 적용할 경우 부족한 지질자료에 대해 합리적인 기준을 제공하고 터널의 예비설계에 필요한 보강설계를 제시할 수 있었다. A tunnel design expert system entitled NESTED is developed using the artificial neural network. The expert system includes three neural network computer models designed for the stability assessment of underground openings and the estimation of correlation between the RMR and Q systems. The expert system consists of the three models and the computerized rock mass classification programs that could be driven under the same user interface. As the structure of the neural network, a multi -layer neural network which adopts an or ror back-propagation learning algorithm is used. To set up its knowledge base from the prior case histories, an engineering database which can control the incomplete and erroneous information by learning process is developed. A series of experiments comparing the results of the neural network with the actual field observations have demonstrated the inferring capabilities of the neural network to identify the possible failure modes and the support timing. The neural network expert system thus complements the incomplete geological data and provides suitable support recommendations for preliminary design of tunnels in rock masses.
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.