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첨단기술정보

반도체 양자점의 고밀도제작기술과 광 디바이스응용

전문가 제언: 화합물반도체의 자기형성(selfmaking) 양자점의 고밀도 적층을 할 경우에는 왜곡에너지의 축척에 의한 결정품질의 열화가 문제가 된다. 본 논문에서는 왜곡보상법을 이용한 자기형성 InAs양자점의 초고밀도형성기술을 해설하며 광통신 파장영역디바이스의 응용을 소개한다.

반도체 양자점은 델타 관수형의 상태 밀도를 가지며 특이한 물성을 나타내므로 여러 가지 디바이스의 특성향상과 새로운 응용의 적용이 기대된다. 특히 반도체레이저에 응용은 일찍부터 이론적으로 검토되어 낮은 문턱 전류와 문턱전류의 온도 무 의존성 등이 제안되었다.

캐리어(carrier)를 3차원적으로 가두는 양자점 구조는 박막의 평면방향에도 수~수십nm의 미세구조를 제작할 필요가 있으므로 기술적인 어려움이 존재했다. 1980년 후반에 왜곡계 결정성장에서 Stranski-Krastanow(S-K)모드를 이용해서 결정결함이 없는 양자점구조의 자기 형성적 제작방법을 발견해서 양자점의 광 디바이스에 응용이 가속되었다. 이것은 진공의 일관된 공정으로 제작할 수 있으므로 고품질의 양자점을 얻을 수 있는 장점이 있다. 더욱이 패턴의 필요가 없으며 비교적 밀도가 높은 양자점을 얻을 수 있는 특징을 살려서 광 디바이스의 연구가 활발히 추진되고 있다.