A study on characteristics of $In_xGa_{1-x}As(0.03\leqx\leq0.11)$ epilayer by photoreflectance measuerment

Photoreflectance 측정에 의한 $In_xGa_{1-x}As(0.03\leqx\leq0.11)$ 에피층의 특성 연구

  • 김인수 (경운대학교 전자공학과) ;
  • 손정식 (영남대학교 물리학과) ;
  • 이철욱 (영남대학교 물리학과) ;
  • 배인호 (영남대학교 물리학과) ;
  • 임재영 (한국표준과학연구원 소재특성평가센터 박막그룹) ;
  • 한병국 (경산대학교 물리학과) ;
  • 신영남 (대구대학교 물리학과)
  • Published : 1998.11.01

Abstract

Photoreflectance (PR) measurents have been performed on $In_xGa_{1-x}As/GaAs$ grown by molecular beam epitaxy (MBE). Bandgap $(E_0)$ of $In_xGa_{1-x}As$ epilayer measured from PR was separated as heavy-hole $(E_0(HH))$ and light-hole $(E_0(LH))$ by strain effect. The compositions and the strains of epilayer were obtained from the energy value of $E_0(HH)$ and from energy difference of $E_0(HH)$ and $E_0(LH)$, respectively. In addition, the PR signal of $E_0(LH)$ was diminished below 160 K. The interface electric field (E) of InGaAs/GaAs was increased from $0.75{\times}10^5$ V/cm to $2.66{\times}10^5$ V/cm as In composition increased, which was calculated from Franz-Keldysh oscillation (FKO) peaks. As the temperature dependence of the PR signal at x=0.09 sample, we obtained Varshni and Bose-Einstein coefficients.

Molecular Beam Epitaxy(MBE)법으로 성장된 $In_xGa_{1-x}As/GaAs$ 에피층에 대해 photoreflectance(PR)실험을 통해 특성을 조사하였다. PR 측정결과 성장된 InxGa1-xAs 에피 층의 띠간격 에너지(E0)신호가 시료의 변형(strain)에 의해 heavy-hole(E0(HH))과 light-hole(E0(LH))로 분리되어 관측되었다. 에피층의 조성과 변형은 각각 시료에서의 Eo(HH) 및 Eo(HH)와 Eo(LH)신호의 에너지 차이를 이용하여 구하였다. 또 160K이하의 온 도에서는 Eo(LH)의 신호가 사라짐을 볼 수 있었다. Franz-Keldysh oscillation(FKO) 피크 로부터 계산되어진 InGaAs/GaAs 계면전장(E)은 In조성의 증가에 따라 $0.75{\times}10^5$V/cm에서 $2.66{\times}10^5$V/cm로 증가하였다. In조성이 x=0.09인 시료에 대한 PR신호의 온도의존성 실험에 서 Varshni계수와 Bose-Einstein계수들을 각각 구하였다.

Keywords

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