포토 홀 효과Carrier-Resolved Photo-Hall Effect

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포토 홀 효과 홀 효과는 지난 100년이 넘는 시간 동안 가장 일반적인 반도체 특성 분석 기법의 하나며 전 세계의 반도체 연구 기관에서 보편적으로 사용되고 있다. 그러나 현재까지의 분석 기법으로는 홀 효과를 통해 다수 운반체(Majority carrier)와 관련한 특성만 파악할 수 있고, 태양 전지와 같은 소자의 구동 원리 파악에 필수인 소수 운반체 (Minority carrier) 정보는 얻을 수 없다는 한계를 가지고 있었다. 본 연구에서는 "Carrier-Resolved Photo-Hall" (CRPH) (포토 홀) 기술을 개발했다. 기존 홀 측정에서는 세 가지 정보를 얻을 수 있었다면 연구팀의 새로운 기술은 실제 작동 조건을 포함한 여러 광도에서 광여기 전하의 농도, 다수 운반체 및 소수 운반체의 전하 이동도, 재결합 수명, 확산 거리 등 최대 일곱 개의 중요한 정보를 얻을 수 있다. 연구팀의 이 기술은 태양 전지, 발광 다이오드와 같은 광전자 소자 분야에서 사용 가능한 신소재 개발 및 최적화에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.
Hall Effect has become among the most common semiconductor benchmarks over the past century and is ubiquitous in semiconductor research labs around the world. However, the Hall effect gives us insight into only one type of the charge carriers. We learn the properties of solely the dominant charge carrier (or majority carrier), be it electrons OR holes – but not both. In many modern applications the non-dominant carrier, known as the minority carrier, is crucial. The newly developed “Carrier Resolved Photo-Hall” (CRPH) technique allows us to extract an astonishing amount of information from BOTH carriers in a single measurement sitting. As reported in the paper, in contrast to only three parameters obtained in the classical Hall measurement, this new technique yields up to seven parameters at every tested light intensity:the mobility for both electron and hole, their carrier density under light, recombination lifetime, and diffusion lengths for electron, holes and ambipolar type; all of these can be repeated N times i.e. the number of light intensity settings used in the experiment. This technique is extremely valuable in many applications, such as developing and optimizing new materials for solar cells or optoelectronics devices.
Description
한국과학기술원 : 신소재공학과
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2019
Language
kor
Description

KAIST 2019 대표 연구성과 10선

URI
http://hdl.handle.net/10203/280387
Link
https://archives.kaist.ac.kr/research.jsp?year=2019&view=view10
https://archives.kaist.ac.kr/eng/research.jsp?year=2019&view=view10
Appears in Collection
2019 KAIST 대표 연구성과 10선
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