초록 ▼

AlGaAs/GaAS 계 레이저 다이오드는 Compact Disc,레이저 프린터, 기타 계측용 광원으로 그 수요가 급격히 증대하고 있으나 우리나라에서 액상 성장에 의한 AlGaAs/GaAs 계 레이저 다이오드 제작에 대한 연구는 미미한 편이다. \ 2차년도 연구 내용은 LPE에 의한 레이저 제작기술의 향상과 3차년도 연구에 대비한 MOCVD 장치의 설계제작이다. 먼저 LPE에 의한 연구는, P/sup +/-GaAs 기판위에 N-GaAs를 성장시킨 뒤 사진식각법으로 폭 4um의 V-Channel을 형성시켜서 그 위에 AlGaAs/Ga

AlGaAs/GaAS 계 레이저 다이오드는 Compact Disc,레이저 프린터, 기타 계측용 광원으로 그 수요가 급격히 증대하고 있으나 우리나라에서 액상 성장에 의한 AlGaAs/GaAs 계 레이저 다이오드 제작에 대한 연구는 미미한 편이다. \ 2차년도 연구 내용은 LPE에 의한 레이저 제작기술의 향상과 3차년도 연구에 대비한 MOCVD 장치의 설계제작이다. 먼저 LPE에 의한 연구는, P/sup +/-GaAs 기판위에 N-GaAs를 성장시킨 뒤 사진식각법으로 폭 4um의 V-Channel을 형성시켜서 그 위에 AlGaAs/GaAs를 4층 성장하여 VSIS형 근 적외선 레이저 다이오드를 제작하였다. 제작된 시료의 EBIC결과 전류제한 특성이 양호하였으며, 광-전류 특성결과 실온에서 발진개시전류 60mA,출력 6mW, 양자효율 20%를 얻었고, EL 측정결과 발진파장은 7878 A°으로 목표인 7800 ± 100 A°에 일치하였다. \ 다음으로 양자우물형 구조의 레이저 다이오드를 제작하고자, 저압 MOCVD장치를 자체 설계 제작하였다. 장치에는 Load-Lock을 설치하여 초고진공을 유지할 수 있게하였고,성장 압력은 1 Torr∼대기압까지 할 수 있게 하였다.장치의 시운전 결과는 양호한 편이다.

목차 Contents

• 제 1 장 머릿말...14
• 제 2 장 LPE 법에 의한 레이저 다이오드의 제작...17
• 제 1 절 LPE 성장장치...17
• 1. 전기로 및 온도제어장치...17
• 2. 진공배기 및 수소공급장치...17
• 3. 보우트 및 성장관...19
• 제 2 절 LD 의 제작...19
• 1. LD 구조...19
• 2. VSIS 형 LD 의 구조...23
• 3. Diode 제작공정...28
• 가. 기판, Ga 및 dopant 처리...28
• 나. LPE 성장...28
• 다. photolithography...33
• 라. Ohmic 전극의 형성...38
• 마. Fabry-Perot cavity 형성...38
• 제 3 절 특성평가...39
• 1. DLTS 특성...39
• 가. DLTS에 의한 LPE 성장층의 결정결함...39
• 나. DLTS의 분석법...41
• 다. DLTS 측정장치 및 방법...42
• 라. DLTS 측정결과 및 논의...43
• 마. DLTS 특성 결론...48
• 2. I-V 특성...51
• 가. I-V 측정장치...51
• 나. I-V 특성...55
• 3. EBIC 특성...60
• 가. EBIC 측정장치...60
• 나. EBIC 특성...60
• 4. Near 및 far field pattern 측정...62
• 5. L-I 측정장치 및 특성...64
• 제 4 절 LD 특성 요약...69
• 제 3 장 MOCVD 장치의 제작...70
• 제 1 절 서론...70
• 제 2 절 장치의 전체개요...71
• 제 3 절 장치의 세부설계...75
• 1. 반응 기체 공급 system...75
• 가. 반응기체 도입배관...75
• 나. 수소정화장치...78
• 다. Mo source의 온도조정...78
• 라. 성장장치...80
• 2. 배기 system...85
• 3. 컴퓨터를 이용한 MOCVD 제어...87
• 가. 제어회로...87
• 나. solenoid valve 동작회로...87
• 다. MOCVD를 동작시키는 프로그램...88
• 4. MOCVD 성장...90
• 제 4 절 결과...99
• 제 4 장 결론...100
• 참고문헌...102