Effects of Doping Concentration and Microstructures on Photoluminescence Dispersion of InGaAsP Semiconductors

InGaAsP 에피막의 도핑농도 및 미세조직구조가 photoluminescence 분산특성에 미치 는 영향

본 논문에서는 InGaAsP 에피막에서 도핑 농도와 에피막의 미세조직구조가 photoluminescence (PL) 스펙트럼의 위치 및 형상에 어떤 영향을 미치는가를 연구하였고, 그 결과를 설명하기 위해 가능한 모델을 제시하였다. InGaAsP 에피막(발진파장 ~1.3$\mu$m) 을 액상증착법(liquid phase epitaxy, LPE)으로 성장하여 9K에서 PL측정을 했을 때 InGaAsP 활성층 내 Zn 억셉터의 유무에 따라 PL 피크의 위치가 최대 30nm (24meV)까지 shift하고 피크의 선폭도 넓어지는 현사을 발견하였다. 이와같은 피크 분산현상은 inGaAsP 에피막이 유기금속 기상증착법으로 성장되거나 Zn로 고농도로 도핑되거나 고온에서 어닐링 될 경우 대폭 감소하였다. 이를 설명하기 위해 여러 가지 모델을 설정하여 실험을 하였으며 이 중 InGaAsP 에피막의 미세조직구조 특히 Spinodal 분해에 의한 조성이 모듈레이션과 Zn의 상호작용의 관계가 이 현상을 설명하는 데 가장 적절하다는 것을 밝혔다.