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Optical Amplifier (광증폭기) 평가C아쉬워요

O ptical A mplifierContents Introduction 2. Optical Amplifiers 3. Semiconductor Optical Amplifiers 4. Result And DiscussionIntroduction ◎ Optical Amplifiers Input Signal 광증폭기 (OA) Output Signal Optical fiber system 은 대역폭과 신호 감쇠에 의해 사용이 제한 따라서 재생기 (regenerator) 를 경로 중에 삽입 시켜 신호를 재생 , 증폭 5,000km 이상 되는 대륙간 광 케이블에서 재생기가 100 개 이상 필요Introduction ◎ Transmission characteristics of optical fiber 장거리 광통신 선로에서 광신호는 광섬유를 따라 진행하며 대역폭과 신호 감쇠에 의해 사용이 제한적 따라서 전기 신호로의 변환 없이 직접 광 신호를 증폭 시키는 광 증폭기의 필요성 Input Signal 광증폭기 (OA) Output SignalIntroduction ◎ Optical Amplifiers 1.3 μ m 에서 분산이 최저 1.5 μ m 에서 손실이 최저 Optical loss : 광이 광섬유를 진행하면서 광의 세기가 약해지는 현상 Dispersion : 광섬유 내에서 광신호 Pulse 가 퍼지는 현상Semiconductor Optical Amplifiers ◎ Semiconductor Optical Amplifiers (SOA) 1970 년대 이후 광전변환 및 전광변환을 이용한 중계기를 사용 파장 분할 다중화 (WDM) 와 광통신의 고속화에 의해 광증폭기가 요구됨Semiconductor Optical Amplifiers ◎ Semiconductor Optical Amplifiers (SOA) 반도체 LD 와 동일한 구조에 전류를 주입하여 Population Inversion 을 발생 시켜 광신호가 SOA 를 지남에 따라 유도 방출에 의하여 증폭 SOA Input Signal Output Signal Mirror FiberSemiconductor Optical Amplifiers ◎ Semiconductor Optical Amplifiers (SOA) (a) 공진기형 증폭기 (FRA) (b) 진행파형 증폭기 (TWA) SOA 의 종류 및 이득 스펙트럼Fabry -Perot Amplifier ◎ Fabry -Perot Amplifier ( 공진기형 ) Fabry -Perot Amplifier 단면에 유한한 반사율을 갖는 공진기형 증폭기 (FRA) 활성영역 양단의 반사경 사이에서 다중 반사와 증폭이 발생Traveling-Wave Amplifier ◎ Traveling-Wave Amplifier ( 진행파형 ) Traveling-Wave Amplifier 양 단면의 반사율이 거의 “0” 이 되어 Signal 이 증폭기를 한번 통과하는 동안 증폭되며 입사광의 진행방향으로 방출 다중간섭을 이용하지 않기 때문에 증폭이득은 평탄 TW 형태의 SOA 를 구현하기 위해서는 AR 코팅의 반사율을 10 -4 이하 필요Traveling-Wave Amplifier ◎ Traveling-Wave Amplifier ( 진행파형 ) AR 만을 이용 (b) 기울임 각을 줘 반사되는 빛이 다시 들어오지 못하게 하는 구조 (c) 활성 영역과 반사영역에 공간을 삽입 퍼진빛이 다시 들어오지 못하는 구조Result Discussion ◎ Merits Demerits Of SOA 1300nm 범위에서 증폭하는 경향 전류로 Pumping 하기 때문에 구조가 간단 소자 크기의 경량화가 가능 충분한 이득과 과다한 잡음이 없는 동작특성의 어려움 증폭 이득이 편광 의존성을 가짐 광섬유와 결합시 손실 발생Result Discussion ◎ Traveling-Wave Amplifier ( 진행파형 ) SOA 는 EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) 와 비교할 때 편광 의존성 , WDM 채널간 누화 , 잡음 , 결합 손실 등의 문제점 광통신의 기간 망 증폭기로는 많이 사용되지 못함 대신 간단한 구조와 , 전류로 Pumping 하기 때문에 부피가 작은 장점 향후 특성 개선에 따라 다양한 응용이 가능Reference Fiber Optic Communications 5 th edition, Joseph C. Palais , Prenall . Understanding Optical Communications, Harry J.R. Dutton, PTR. 광통신 시스템 및 네트워크 , 김창민외 , 범한서적 . Fiber Optic Communications, S.K Ramesh , John Wiley Sons.Thank You For Attention.{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2009.06.02| 15페이지| 2,000원| 조회(769)

광통신, semiconductor, soa, Optical Amplifier, 광증폭기

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PHOTOLUMINESCENCE (PL)의 기본 원리와 작동법 평가A+최고예요

PHOTOLUMINESCENCE (PL)Contents Introduction 2. Details Of PL 3. PL Measurement 4. Result And DiscussionIntroduction ◎ Luminescence 결정체에 임계 이상의 에너지를 가해 낮은 에너지 상태의 전자를 높은 에너지 준위로 올라가게 하고 여기된 전자가 De-excitation 또는 Recombination 하는 과정에서 빛을 방출하는 것 . ◎ Luminescence 3 단계 1. 가전자대의 전자가 Photon 에너지를 흡수하여 전도대로 올라가는 과정 . 2. EHPs 를 이루던 전자와 정공간의 Recombination 과정 3. 복사성 재결합에 의한 Photon 에너지 방출과정 Luminescence 과정Introduction ◎ Photoluminescence 의 분류 1. Band To Band Luminescence 2. Exciton Luminescence 3. Band To Impurity Luminescence (Free to Bound) 4. Donor – Acceptor Pair LuminescenceIntroduction ◎ 발광과 Stoke`s ShiftIntroduction ◎ PL 의 용도 Band Gap Energy 측정 E = hv = hc / λ = 6.623 x 10 -34 x 3 x 10 8 / 1450 x 10 -9 J = 1.370 x 10 -19 J = 0 .856 eV (1 eV = 1.601 x 10 -19 J)Introduction Luminescence 과정 Laser Power Supply 온도 Lock in Amplifier Light Source chopper Monochromator Closed Cycle Refrigerator Detec tor computer 온도 controller Compressor Fig 3. Schematic of PL Measurement sample 진공펌프 ◎ PL 의 모식 도Introduction Laser 로부터 나온 빛은 먼저 Plasma-Line Filter 를 통과하면서 매우 깨끗한 단파장의 빛으로 바뀜 이후 Focusing Lens 를 통과하여 샘플에 주사 . 샘플에 Laser Beam 이 흡수되면 시료의 전자 에너지 준위간의 전이가 일어나게 되고 그 결과 시료로부터 복사선이 방출 . 방출된 복사선은 집광 Lens 에 의해 집광되어 평행광으로 바뀌며 Focusing Lens 를 통과하여 Monochromator 로 들어감 . Monochromator 에서 분광된 복사선은 Detector 에 의해 감지 , 그 결과가 Spectrum 으로 나타남 .Details Of PL Light Source He- cd 레이저 , Ar 레이저 , 반도체 레이저 등을 사용 Lock-in amplifier 부분적 또는 완전하게 노이즈에 묻혀있는 신호를 복원 , 검출해야 하는 광 신호의 세기가 매우 약할 때 광원을 일정 펄스로 변조시켜 이 신호를 적절히 신호 처리하여 해당주파수 신호만을 선택적으로 추출 Chopper 광 전류의 교류 출력을 뽑아낼때 이용 Lock-in amplifier 를 이용하기 위해 프리퀀시를 일부러 만들어 줌 초퍼를 울리면 모든 시그날을 증폭시키는 게 아니라 특정한 프리퀀시를 증폭 . 샘플에서 나오는 신호는 증폭되고 노이즈는 감소 Lock-in amplifier 와 Chopper 는 원하는 Signal 을 증폭하고 노이즈를 감소시키는것Details Of PL Monochromator 스펙트럼을 분광하는 역할 Slit, Lens, Mirror, 및 Prism 으로 구성 분해능 ( 고배율에서 상이 얼마나 명확하게 보이는가의 척도 ) Lens, Mirror 레이저로부터 방출된 빛을 집광 또는 평행광을 만들어 주는역할 Cryogenic System, Temperature Controller Chamber 의 온도를 조절하는 역할Result And Discussion Temperature Dependent ◎ 온도가 증가하면 원자의 열적 진동 에너지가 커진다 ◎ 진행하는 전자가 원자에 부딪혀 파장이 Shift 되고 Intensity 가 변화한다Result And Discussion Temperature Dependent ◎ 전자에 열을 가하면 운동량이 증가 ◎ 광원으로 전자를 떄려 방출된 전자를 측정하는 PL 에서는 운동 량이 작은 전자를 이용하는 것이 Intensity 가 높게 측정됨Result And Discussion Laser 와 Sample 의 Alignment ◎ 광원에서 샘플로 Laser 가 입사될 때 반사되는 빛과 굴절될때 Mono - chromator 로 들어가는 빛 ◎ 입사각이 임계각보다 크면 모든 빛이 반사됨 ◎ 광원에서 샘플로 입사되는 각도가 PL 측정에 매우 중요Result And Discussion ◎ Merits 비교적 빠른 분석시간 비 파괴 분석 Beam alignment , Surface flatness, Sample thickness ◎ Demerits 불순물 , 계면의 밀도 등의 정확한 측정 어려움 액체 시료 측정의 어려움Thank You For Attention.{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2009.02.10| 15페이지| 2,000원| 조회(4,863)

PL, PHOTOLUMINESCENCE, 특성평가, 모노크로메터. Lumine

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LED 기본공정과 원리 그리고 고효율화 방안 평가A+최고예요

LED 광 효율 향상 기술Contents Introduction 2. Internal Quantum Efficiency 3. Light Extraction Efficiency 4. Result And DiscussionIntroduction ◎ 왜 LED 에 주목해야 하는가 ? - 꿈의 광원 LED - 긴수명 , 저전력 , 친환경 사용재료에 따라 변화하는 발광 파장 - 넓은 범용성Introduction ◎ 왜 LED 에 주목해야 하는가 ? 사용재료에 따라 변하는 발광 파장 휴대폰 키패드부터 광통신까지 사용할 수 있는 넓은 범용성Introduction ◎ LED 의 기본구조 Light Emmiting Diode : 빛을 내는 다이오드 PN 접합에 순방향 바이어스를 인가했을 때 활성층에서 빛을 내는 원리Introduction ◎ LED 의 재료 현재 상용화된 LED 재료는 대부분 화합물반도체 대부분 III-V 족 , III-III-V 족 , III-III-III-V 족 또는 III-III-V-V 족 결합Introduction Epi 공정 Chip 공정 Package 공정 ◎ LED 공정의 3 단계LED Efficiency ◎ LED 의 효율 LED efficiency (lm/W) ＝ η injection × η internal × η extraction × η phosphor × η package LED 의 효율은 캐리어 주입 , 내부양자 , 광추출 , 형광체 , 패키징에 의한 각각의 효율들의 곱으로 나타냄 내부양자효율 X 광추출효율 = 외부양자효율 보통 각 단계의 효율을 정확히 따지기보다 LED 로 제작 후 측정한 외부양자효율의 개선치로 평가LED Efficiency ◎ 내부양자효율의 향상 결정 결함 감소 전자와 정공의 효율적인 재결합 내부양자효율 향상의 KeyIntroduction ◎ Epitaxial Growth 에피탁시 ( Epitaxy ) : 결정방위가 유사한 분자구조를 기판 위에 화학적 (MOCVD) 또는 물리적 (MBE) 방법으로 p-n 접합층을 형성 . 그리이스어로 on ( epi ) + arrangement ( taxy ) 를 의미Introduction ◎ Epitaxial Growth 의 중요성 LED 소자 구조를 형성하기 위해서는 GaN 계 화합물 반도체를 PN 접합 다이오드 형태로 쌓아 올려야 함 각각의 층은 밑의 층의 결정성을 이어받아 성장 Photon 을 이용하는 LED 소자에서는 각층을 성장하는 단계인 Epitaxy 기술이 LED 효율을 결정짓는 중요한 “ 원천기술 ”Epitaxial Growth ◎ Epitaxial Growth GaN 계 화합물 반도체는 동종 기판의 부재 → 주로 사파이어기판 사용 기판과 GaN 사이의 격자 불일치 → Buffer Layer 를 삽입 보통 MOCVD 를 이용한 성장Epitaxial Growth ◎ Buffer Layer 의 역할LED Efficiency ◎ 비극성 ( Nonpolar ) LED GaN 의 경우 우르자이트 결정구조를 형성 성장 시 기판에 수직인 C 축에 우선 배양된 형태로 성장 평형 상태에서도 0 이 아닌 자발분극을 띔 → 분극효과의 원인LED Efficiency ◎ 비극성 ( Nonpolar ) LED GaN 결정을 이용한 LED 시판 제품은 GaN 결정의 C 면으로 불리는 극성 면상에 소자 형성 발광 효율의 저하 원인인 피에조 전계 발생 비극성면을 이용하면 이론적으로 발광 효율을 높일 수 있음LED Efficiency ◎ Electron Blocking Layer 삽입 EBL 층은 활성층으로부터 전자의 이탈을 막아주는 역할 캐리어 주입효율 향상LED Efficiency ◎ 광 추출효율의 향상 활성층과 주변층의 굴절률 차이 결정 결함에서의 빛의 손실 광 추출효율 향상의 KeyLED Efficiency ◎ 광 추출효율의 향상 Active Layer 에서 발생한 광자는 외부 방출 도중 기판과 에피층 간의 굴절률 차이에 의해 반사 발생 다중반사를 겪을수록 광자의 소멸율이 증가해 광추출효율 감소 광추출효율의 향상은 소자를 빛이 방출되기 쉬운 구조로 형성 흡수층 역할을 하는 기판을 에피층과 떼어내는 방법LED Efficiency ◎ 표면 거칠기를 통한 광추출 증가 표면 거칠기를 인위적으로 증가시킴 빛의 전반사를 줄이는 것이 핵심 성장조건의 조절을 통해 표면 거칠기를 증가 시킴LED Efficiency ◎ 빛 추출 효율의 향상 일반적 적색 LED 에서 빛의 흡수 및 반사 낮은 빛 추출효율의 원인 → 기판흡수와 TIR 에 의한 내부 반사 효과LED Efficiency ◎ 표면 Texturing 기술 전반사 현상을 줄이기 위해서 표면에 Texturing 을 주는 방법 일정한 패턴 또는 표면에 Roughness 를 주어서 빛의 전반사 현상을 줄여 효율을 향상LED Efficiency ◎ Chip Shaping 기술 기존 Cube 형 LED 구조에서는 빛이 임계각 ( α c) 보다 작을 경우에 외부로 방출이 가능하나 임계각보다 큰 경우 LED 내부에서 다중 반사 옆면을 실린더 구조 , 절두형 역 피라미드 구조로 만드는 방법LED Efficiency ◎ Chip Shaping 기술 Truncated inverted pyramid (TIP) 구조 LED 구조의 옆면을 빛이 한두 번 내부 반사 이후에 빛이 방출되도록 설계 빛의 경로 길이를 줄여 빛의 흡수를 감소시켜 추출 효율 증가LED Efficiency ◎ Chip Shaping 기술 Osram 사의 blue LED 의 개발단계LED Efficiency ◎ 수직형 LED 칩 기술 기판으로 나가는 양이 약 20% 기판을 제거하여 소자를 형성하면 약 20% 빛의 손실을 개선 또한 열전도성이 나쁜 사파이어 기판을 제거하면 열 문제 개선LED Efficiency ◎ Laser Lift Off 기술 에너지가 매우 큰 자외선 파장 영역의 엑시머 레이저를 에피 성장된 기판에 조사 사파이어 기판과 LED 구조간의 분리를 유도LED Efficiency ◎ Chemical Lift Off 기술 형판을 이용 그 위에 GaN LED 구조를 성장 화학용액을 사용해 형판을 녹여 기판과 GaN LED 구조를 분리Result Discussion ◎ 차세대 광원 LED 상상하기 힘든 분야까지 사용가능한 LED 메모리 사업처럼 새로운 성장 동력산업 고효율 LED 기술은 고부가가치 창출의 당면한 과제Reference LED 에피성장기술 (KPS, 물리학과 첨단기술 11 월호 08 년 ) 김동혁 , 윤의준 빛 추출 효율 향상의 위한 LED 칩 공정 기술 (KPS, 물리학과 첨단기술 11 월 08 년 ) 홍창의 LED 패키징 기술 입문 ( 북스힐 ) 신무환 , 김재필 High Power LEDs And Solid State Lighting Technologies (A-Jin) 김래현 , 이주성 , 홍창의 The Fabrication Of Vertical Light-Emitting Diodes Using Chemical Lift-Off Process (IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 20, No.3) Jun- Seok Ha, S. W. Lee, H. Goto , and T. YaoThank You For Attention.{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2009.02.10| 30페이지| 2,000원| 조회(2,070)

LED, EPI공정, CHIP공정, 내부양자효율, 광추출효율

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태양전지의 개요와 고효율화 방안 (Trends Of The next-Generation Solar Cell Technology)

Trends Of The next-Generation Solar Cell Technology 태양전지의 고효율화 방안Contents Introduction Classification of solar cell Principle Of Solar cell Solar cell 의 세대별 분류 물질별 분류 5. Solar cell 의 고 효율화 6. ReferenceIntroduction 2004 97.7% 2.3% 총 에 너 지 공 급 신재생 기술집약형 신재생에너지인 풍력 , 태양광 등은 보급이 미비태양전지의 분류태양전지의 원리태양전지의 분류 물질별 분류 무기물 태양전지 (inorganic solar cell) 염료감응 태양전지 (dye-sensitized solar cell) 유기물 태양전지 (organic solar cell)태양전지의 분류 무기물 태양전지 반도체 태양전지 P-N 접합을 이용 N 형 반도체가 전자 , P 형 반도체 정공 전달체 역할 PN 접합 계면에서 전자 - 정공쌍 형성 Si 계열 태양전지 , GaAs , CIGS 같은 반도체 태양전지태양전지의 분류 염료감응 태양전지 염료감응 태양전지 표면에 염료 분자가 화학적으로 흡착된 N 형 나노 입자 반도체 산화물 전극이 빛을 흡수 염료분자가 전자 - 정공쌍을 생성 염료 분자에 생성된 정공은 산화 - 환원 전해질에 의해 전자를 받고 다시 환원태양전지의 분류 유기물 태양전지 유기물 분자형 태양전지 전자 donner 특성과 전자 acceptor 특성을 갖는 유기물로 구성 빛을 흡수하면 전자 - 정공쌍을 생성태양전지의 세대별 분류 1 세대 태양전지 빛 에너지를 전지에너지로 변환 가능한 물질을 단일 접합 P 형과 N 형 반도체 물질을 접합한 단일 접합구조 광 변환 효율은 물질의 광 흡수율과 광 흡수 대역폭에 의해 결정태양전지의 세대별 분류 1 세대 태양전지 실리콘 태양전지는 빛을 흡수할 수 있는 흡수 대역이 좁아 이론적 변환효율이 30% 미만 단일 접합 Si 태양전지태양전지의 세대별 분류 2 세대 태양전지 빛 흡수 대역을 넓혀 광 흡수율을 높이는 구조 광 흡수 대역이 서로 다른 단일 접합 태양전지를 적층 직접천이 구조를 가진 III-V 화합물 반도체 이용태양전지의 세대별 분류 2 세대 태양전지 단일 접합과 다른 넓은 흡수대역 4 중 접합 이상의 접합 태양전지는 이론적으로 최대 59% 효율 예상 다중 접합 태양전지태양전지의 세대별 분류 3 세대 태양전지 높은 E 상태의 광자를 흡수 여기 상태에 생성된 전자와 정공이 낮은 E 상태로 천이 1 개의 전자 - 정공쌍 생성 천이때 생성되는 빛 에너지를 재흡수 하여 2 개 이상의 전자 - 정공쌍을 생성 양자점과 나노 입자 등을 이용 MEG 태양전지 메커니즘차세대 태양전지 차세대 고효율 태양전지 파장 분리형 적층형차세대 태양전지 파장 분리형 입사되는 빛을 여러 개의 파장으로 분리하고 각각의 파장 대역에 알맞은 태양전지를 수평 배치 파장대역에 가장 적합한 태양전지를 배치 광 흡수 극대화 제작이 복잡 , 대면적 제작이 어려움 초박형으로 제작 차세대 모바일 기기의 보조 전원으로 기대 파장 분리형 태양전지차세대 태양전지 적층형 빛의 입사 방향으로 흡수대역이 에너지가 큰 태양전지부터 차례로 적층 증착시 기판을 최대한 얇게 하거나 제거해야 하는 어려움 III-V 화합물 태양전지에서 터널정션 기술 이용 , 전극 없이 다중접합이 가능 적층형 태양전지차세대 태양전지 터널정션 동작원리 다중 접합을 이용한 III-V 화합물 반도체 태양전지의 이론적 효율차세대 태양전지 태양전지의 고효율화 집광형 태양전지 III-V 화합물 태양전지는 매우 높은 효율 고가 원재료 사용 제조 단가가 비싼 단점 집광장치 + III-V 화합물 반도체 태양전지 개발 렌즈나 거울등을 이용 젋은 면적의 태양광을 작은면적의 태양전지에 집광차세대 태양전지 태양전지의 고효율화 실리콘 태양전지는 20 배이상 집광시 효율 급격히 저하 Ⅲ-Ⅴ 태양전지는 200 배까지 집광율 증가 고집광형 태양광 발전 시스템에 적합차세대 태양전지 태양전지의 고효율화차세대 태양전지 태양전지의 고효율화 높은 생산단가 Ⅲ-Ⅴ 화합물 반도체 태양전지가 고집광 장치와 결합해 발전단가를 실리콘 태양전지 수준으로 낮출 수 있는 기술 개발로 차세대 에너지원으로 부각 2009 년 최대 45% 효율 예상 양자점 , 나노입자 등을 이용한 3 세대 MEG 태양전지는 기존 태양전지의 광전 변환 메커니즘을 대폭 개선 저전력 디지털 기기의 전원으로 기대Reference 차세대 고효율 태양전지 기술 동향 (ETRI, 전자통신동향분석 제 22 권 제 5 호 ) 태양전지 중요성과 발전 동향 ( 정보통신연구진흥원 ) Frank Dimorth and Saeah Kurtz, “High-efficiency Multijunction Soalr Cells,” MRS BULLETIN, Vol.32 Alternative Energy ( 윤천석 , 인터비젼 )Thank you!!{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2008.12.02| 24페이지| 2,000원| 조회(603)

태양전지, pn접합, solar cell, 화합물반도체, 염료감응

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GaN MOCVD Growth 성장특성 (MOCVD를 이용한 GaN 질화갈륨 성장특성)

GaN MOCVD Growth 성장특성1. GaN 성장목적Optical Data Storage System단파장의 Blue 레이저를 이용1. GaN 성장목적Why GaN?Ⅲ-Ⅴ 직접형 반도체 450nm 이하의 단파장 GaAs로 불가능했던 Blue색상 가능300 nm400nm500nm600nmAlGaNInGaNInGaAlPAlGaAsGaNUVBlueGreenRed1. GaN 성장목적Application Of GaNRGB 삼원색 구현 가능한 LED짧고 안정적 파장을 요구하는 광 메모리 장치2. 성장조건temperature(℃)1040pressure(Torr)100NH3(slm)1.0TMGa(sccm)1.0MOCVD 성장조건3. PL 특성Photo Luminescence (PL) 외부에너지를 가하여 줌으로서 그 물질 내의 고유한 전자 상태간의 전이(transition)에 의해 흡수된 에너지를 빛 형태로 방출하면서 원래의 평형상태로 되돌아가는 일련의 물리적 현상을 이용3. PL 특성측정된 파장 : 362.5nm (청색계열) 밴드갭 Energy : 3.42 ev (Eg = hv = hc/λ)4. SEM 특성SEM (scanning electron microscope)전자선을 샘플에 Scanning(주사)할 때 시료에서 발생되는 Secondary Electron을 이용해 관찰4. SEM 특성Surface Test (SEM 특성평가)의 중요성☆반도체 소자는 매우 높은 결정의 완벽성 요구 ☆ 불순물, 결정구조 결함은 소자구동에 악영향 ☆ 표면검사를 통해 결함을 발견하고 Wafer 선별4. SEM 특성SEM 측정결과4. SEM 특성예상 실험값과 오류4. SEM 특성예상 실험값과 오류☆ 성장의 균일성 : 균일하지 않음(X) ☆ 문제점 : 제대로 되지 않은 성장 평평한 깨끗한 표면(X) 결함이 많은 불규칙한 성장5. 광학현미경 특성광학 현미경을 이용한 표면 관찰☆ 광원으로부터 나오는 빛을 광원렌즈가 빛을 모아서 시료에 조사 ☆ 대물렌즈에서 1차 확대상을 만듬 ☆ 대안렌즈에 최종배율을 결정하여 관찰총 배율 = 접안렌즈 배율 X 대물렌즈 배율5. 광학현미경 특성광학 현미경을 이용한 표면 관찰5. 광학현미경 특성광학 현미경을 이용한 표면 관찰5. 광학현미경 특성광학 현미경을 이용한 표면 관찰☆ 저 배율 : 크랙은 보이지 않지만 불순물 오염된 점 결함 관찰 ☆ 고 배율 : 삼각형 or 불규칙한 패턴의 크랙 관찰 ☆ 배율을 높일수록 표면의 결함이 뚜렷6. XRD 특성XRD (X-Ray Diffraction)☆ X-ray를샘플에 투사 ☆ X선이 산란 및 회절 ☆ 회절 패턴을 분석하는 것 ☆ 물질 의 미세 구조를 정확하게 알수있다6. XRD 특성XRD (X-Ray Diffraction)6. XRD 특성XRD (X-Ray Diffraction)☆ 2θ = 34.5˚ → θ = 17.25 ☆ De = nλ / 2sinθ = nλ / 2sin(17.25) = nλ / 2 X 0.2965 ☆ Dj = nλ / 2sinθ = nλ / 2sin(17.3) = nλ / 2 X 0.2973 De : XRD에서 측정된 값으로 구한 면간거리 Dj : XRD에서 이상적인 면간거리면간거리6. XRD 특성XRD (X-Ray Diffraction)☆ Si기판에 해당하는 피크 값과 GaN에 대한 피크값이 크게 2개 발견 ☆ 모노크로메타로 백그라운드를 제거한 XRD측정 방법으로 인하여 한 개의 피크에 K-a1과 K-a2 두개의 정점으로 나뉨 ☆ K-a1에 대하여 Si(111)에 맞추어 그래프를 해석하여 보면 GaN가 0.2도 가량 우측으로 밀림현상 발견 ☆ 따라서 면간 거리가 좁혀져 수축하는 형태로 위로 치솟는 형태의 결정이 되어 크랙이 발생한 것으로 추정7. GaN 성장결과실험 결과 고찰☆ 목적 : GaN을 성장시켜 단파장의 Blue 레이저를 이용 ☆ 성장 : MOCVD를 이용한 GaN 성장 ☆ 특성평가 : 광학현미경, PL, SEM, XRD를 이용한 특성평가7. 결과실험 결과 고찰☆ 광학현미경 : 불순물 오염된 결함과 크랙 발생 ☆ PL : 362.5nm의 청색 파장 관찰 ☆ SEM : 결함이 많은 불규칙한 성장 관찰 ☆ XRD : 면간 거리가 수축 되 위로 치솟는 형태의 결정 크랙 관찰7. GaN 성장결과고품위 GaN 성장을 위한 개선책GaN층과 기판 간 격자상수 및 열팽창계수의 차이 Strain 발생 버퍼층은 Stain을 완화 MOCVD 성장에 적합한 Buffer물질 Ex.) GaN, AlN, AlGaN, etc.Buffer 조건7. 결과고품위 GaN 성장을 위한 개선책저가 및 대면적 기판 GaN 박막과의 높은 격자정합성 저결함 구조 기판 고 내열성, 높은 열전도성 기판 Ex.) GaN, Sapphire, SiC, Si, etc.Substrate조건7. GaN 성장결과고품위 GaN 성장을 위한 개선책☆ 구조적 특성 Layer층, Barrier층 두께의 변화 ☆ 이론적 특성 Carrier의 거동, 성장온도, 압력, 성분비실험을 통해 지속적으로 조절8. Reference.선택적 유기금속 화학기상증착법에 의한 GaN육각현 피라미드의 제작 (전북대 반도체과학기술학과) .에피층 성장 온도에 따른 GaN물성 변화 (서울시립대 화학공학과. 신소재공학과) . 전자기초실험 (출판사 : 태영문화사, 저자 : 유수복, 심상욱 공저) . LED 고효율, 고출력을 위한 제작단계별 연구개발 동향 (한국과학기술정보연구원 ) . 고출력 LED 및 고체광원 조명기술 (출판사 : 아진, 저자 : 김래현 외 6명 공저) . 고품위 GaN성장을 위한 기판 및 버퍼기술 (고려대학교, 차세대반도체연구실)Thank you!!{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2008.11.28| 27페이지| 2,000원| 조회(1,052)

xrd, sem, MOCVD, GaN, 질화갈륨

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