• 암석학회지
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• 제10권3호
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• pp.202-211
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• 2001

루미네센스(luminescence)는 석영이나 장석 등과 같은 무기결정이 외부에서 에너지를 받아 흡수된 에너지를 빛으로 바꿔 외부에 방출하는 물리적인 현상이다. 가전자대(valence band)에 존재하는 하전입자들은 전리성 방사선에 의해 전자와 정공(hole)으로 이온화 되고, 이온화된 전자와 정공들은 결정 내에서 자유로이 움직이다가 결정 내에 존재하는 격자결함에 포획된다. 이러한 결정을 빛으로 여기하면 격자결함에 포획된 전자들이 결함에서 빠져 나와 발광중심(recombination center)에서 정공과 재결합하면서 빛을 동반하게 되는데, 이를 광 여기 루미네센스(optically stimulated luminescence; OSL)라 한다. 열 루미네센스(thermoluminescence; TL) 연대 측정법의 원리와 같이, 광 여기 루미네센스를 적당한 조건에서 관측하면 퇴적층의 연대 계산에 응용할 수 있다. 광 여기 루미네센스를 연대측정에 이용하면 빛에 민감한 전자들만 여기시킬 수 있는 장점이 있다. 이 연구에서는 신기 퇴적층으로부터 분리된 석영을 청색 파장의 빛으로 여기하여 그로부터 검출된 광 여기 루미네센스를 신기 퇴적층의 연대 산출에 응용하였다. 논문에서는 광 여기 루미네센스 연대측정법과 관련된 일련의 실험방법 및 최근에 소개된 연구성과, 그리고 앞으로 보다 신뢰도 높은 연대측정 결과를 얻기 위해 연구되어야 할 내용을 이 연구에서 수행한 신기 퇴적층의 연대측정 결과와 함께 기술하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2002

장석을 적외선으로 조사하여 측정된 루미네센스를 이용하여 서해안 지역에 최근 퇴적된 갯벌 퇴적층의 연대를 산출하였다. 연대를 결정하기 전 조사된 표층시료의 시험에서 시료채취 장소의 환경은 루미네센스 연대 측정법을 적용하기에 매우 적합한 것으로 나타났다. 산출된 연대는 퇴적층에 따라 비교적 순차적으로 나타났으며, 각 층에서 산출된 연대의 중심연대를 기준으로 볼 때 시료 채취장소의 퇴적율은 100년 동안 약 50cm정도를 보였다. 또한, 사용된 시료의 열적전환에 의한 회귀현상에 대한 연구가 기술되었다. 광 여기 루미네센스 연대 측정법은 앞으로 갯벌의 퇴적환경을 연구하는데 크게 기여할 것으로 생각된다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권3호
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• pp.222-235
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• 2015

고창군 광승리 지역의 해발고도 5 m 내외의 해안 지점(DH)과 해발고도 10-15 m의 단구 상부 지점(KS)에서 시료를 채취하여 화학 분석과 입도 분석 등을 통하여 퇴적 물질의 특성을 파악하였다. DH는 풍화된 기반암을 피복하는 적색 토양층으로 하부에서 상부로 가면서 물질 조성이 점진적으로 변화하였다. DH 시료 내에 점토광물이 포함되어 있는 것으로 나타났다. 이를 근거로 하여 이 층을 제자리 풍화층으로 판단하였다. KS의 경우 구릉의 말단부에 위치하는 자갈층을 피복하는 층으로 물질 조성이 전반적으로 DH 부분과 상당히 다른 것으로 나타났으며, 일부 구간에서 물질의 교란이 일어나거나 외부 물질의 유입이 있었던 것으로 추정되었다. 한편 입자의 입도에 있어서 KS 시료들은 현재의 해빈 물질과 다른 특성이 나타난다. KS의 하부는 해빈에 비하여 세립 물질로 나타났으며, 중간 부분은 해빈보다 조립 물질이다. KS 시료의 분급은 해빈에 비하여 나쁜 것으로 나타났으며, 이 퇴적층중 일부는 지속적인 파랑과 조류에 의한 것보다는 일시적인 고에너지 환경에서 퇴적된 것으로 추정된다. 한편 KS 부분 시료의 매몰 연대는 광여기루미네센스(OSL) 분석에 의하여 0.65-0.71 ka로 추정되었다. 추가적인 연구를 통해 해당 퇴적층과 형성 과정의 특성에 대해서는 명확히 밝혀져야 할 것이지만, 해당 퇴적층은 폭풍에 의한 연안 범람 퇴적층일 가능성이 높은 것으로 추정된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.784-789
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• 1998

In this work, the optical properties of freestanding GaN single crystalline substrate grown by hydride vapor phase epitaxy(HVPE) were investigated. The low temperature PL spectrum in freestanding GaN consists of free and bound exciton emissions, and a deep DAP recombination around at 1.8eV. The optically-pumped stimulated emission in freestanding GaN substrate was observed at room temperature. At the maximum power density of 2MW/$\textrm{cm}^2$, the peak energy and FEHM of stimulated emission were 3.318 eV and 8meV, respectively. The excitation power dependence on the integrated emission intensity indicates the threshold pumping power density of 0.4 MW/$\textrm{cm}^2$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.122-122
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• 2010

백색 유기발광소자를 제작하기 위한 여러 가지 유기물층을 사용할 때 제작공정이 어려워지고 유기발광소자의 발광 효율이 저하되고 색안정성이 나빠지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Zn2SiO4:Mn 무기물 형광체를 사용한 유무기 혼성 유기발광소자를 제작하고 발광 메카니즘을 조사하였다. 색변환층으로 사용되는 Zn2SiO4:Mn 형광체는 졸겔 방법을 사용하여 형성하고 비이클용액 및 열처리 공정을 사용하여 유리기판 위에 도포하였다. 형성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 층에 대하여 X선 회절측정한 결과는 형광체내의 Zn 이온이 도핑된 Mn 이온에 대체되었음을 보여준다. 제작된 진청색 OLED의 전계발광 스펙트럼은 461 nm 에서 peak 을 나타내고 Zn2SiO4:Mn 무기물 형광체는 470 nm에서 여기 되어 Mn 이온의 4T1-6A1 전이에 의하여 527 nm에서 발광을 한다. Zn2SiO4:Mn 무기물 형광체를 사용한 유기발광소자의 전계발광스펙트럼에서 나타나는 527nm peak 은 Zn2SiO4:Mn 무기물의 색변환에 의해 나타난 결과로서 제작된 유기발광소자에서 발광된 빛을 청색에서 녹색으로 변환한 결과이다. Zn2SiO4:Mn 무기물 색변환층을 사용하여 제작된 무기물/유기물 유기발광소자의 발광 메카니즘은 전계발광스펙트럼 및 광루미네센스 스펙트럼 결과를 기초로 설명하였다. 이 결과는 녹색 무기물 형광체를 진청색 유기발광소자와 결합하여 제작된 유기발광소자의 발광색을 조절할 수 있음을 보여주었다.

• 한국재료학회지
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• 제6권5호
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• pp.457-461
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• 1996

HVPE(hydride vapor phase epitaxy)법을 이용하여 C(0001)면의 사파이어 기판위에 GaN 박막을 성장하였다. 110$0^{\circ}C$의 온도에서 박막의 성장률은 120$\mu\textrm{m}$/hr이었고, 사파이어 기판과 GaN사이의 격자상수와 열팽창계수차로 인하여 많은 크랙이 존재하였다. 두께가 20$\mu\textrm{m}$인 GaN의 (0002)면에 대한 X-선 회절피크의 반치폭은 576초 이었다. 10K의 온도에서 측정된 광루미네센스 스펙트럼에서는 강한 강도의 속박여기자에 의한 피크(I2)와 약한 강도의 도너-억셉터 쌍 사이의 재결합에 의한 피크가 나타났으며, 깊은 준위로부터의 발광은 검출되지 않았다. GaN 박막의 전기전도형은 n형 이었고, 전자이동도와 캐리어농도는 각각 72$\textrm{cm}^2$/V-sec와 6x1018cm-3이었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권8호
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• pp.707-713
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• 1997

HVPE(hydride vapor phase epitaxy)법으로 (111)MgAI$_{2}$ $O_{4}$기판위에 GaN 후막을 성장하였다. GaN를 성장하기 전에 기판에 표면을 GaCI로 처리한 수 성장하였을 때 이중 X선 회절 피크의 반치폭이 710 arcsec로서 N $H_{3}$로 처리한 후 성장한 GaN에 비하여 작았으며, 무색 투명의 경면상태가 얻어\ulcorner다. 113$0^{\circ}C$의 온도에서 성장한 GaN 의 광루미네센스(PL)특성과 동일하게 나타났다. 10K의 온도에서 측정된 PL 스펙트럼은 자유여기자와 속박여기자의 재결합천이에 의한 피크들과 Mg과 관련된 도너-억셉터 쌍 사이의 재결합 및 이의 1LO, 2LO, 3LO 및 4 LO 포논복제에 의한 피크들이 나타났다. 성장된 GaN는 n형의 전도성을나타내었으며, 캐리어 이동도와 농도는 각각 21.3$\textrm{cm}^2$/V ㆍsec와 4.2 x $10^{18}$$cm^{-3}$이었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권1호
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• pp.38-44
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• 1998

RF 스퍼터링법으로 (001)Si 기판위에 AIN완충층을 성장하고, 그 위에 HVPE법으로 GaN를 성장하였다. GaN의 성장률은 103$0^{\circ}C$의 온도에서 AIN완충충의 두께가 각각 500$\AA$과 2000$\AA$ 일때 65$\mu\textrm{m}$/hr와 84$\mu\textrm{m}$/hr로서 AIN완충층의 두께가 증가함에 따라 증가하였다. AIN완충층위에서 GaN의 성장초기에는 수 $\mu\textrm{m}$크기의 결정들이 임의의 방향으로 성장된 후 성장시간이 경과함에 따라 수평방향으로의 성장에 의하여 합쳐지게 되며, c-축 방향으로 배향된 평탄한 표면을 갖는 다결정체가 성장되었다. 20K의 온도에서 측정된 광루미네센스(PL)스펙트럼에서는 3.482eV에서 자유여지자에 의한 발광과 3.7472eV에서 반치폭이 9.6meV인 도너 구속여기자 발광 및 3.27eV 부근에서의 도너-억셉터 쌍 사이의 재결합과 LO포는 복제에 의한 발광이 나타났다. 그러나 2.2eV부근에서의 황색발광은 관찰되지 않았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.383-383
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• 2012

전자소자 및 광전소자의 최적화 조건을 확립하기 위해 반도체 나노양자구조의 물리적 현상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 반도체 양자세선은 일차원 구조의 기초 물리 특성 관찰과 소자로서의 응용 가치가 높다. 양자세선을 사용한 단전자 트랜지스터, 공명터널 다이오드, 발광다이오드, 광탐지기 및 레이저 소자 제작과 관련한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 나노양자구조들 중에서 양자우물과 양자점에 대한 실험적 및 이론적 연구가 많이 진행되었으나, 복잡한 공정 과정과 물리적 이론의 복잡함으로 양자세선에 대한 연구는 상대적으로 미흡하다. 양자세선을 이용한 전자소자와 광전소자의 효율을 증진하기 위해서는 양자세선의 전자적 성질에 대한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 InAs/InP 양자세선에 대한 기저상태와 여기상태의 전하분포, 부띠천이 및 전자적 성질을 고찰하였다. 가변 메시 유한 차분법을 이용하여 양자세선의 이산적 모델을 확립하여 변형효과가 양자세선 구조에서 부띠에 영향을 주는지 조사하였다. 변형효과와 비포물선효과를 고려한 슈뢰딩거 방정식을 사용하여 변형 포텐셜을 계산하였으며 양자세선의 포텐셜 변화를 관찰하였다. 양자세선의 포텐셜 변화에 따라 전하구속분포, 에너지 준위 및 파동 함수를 계산하였다. 기저상태의 부띠 간에 발생하는 천이와 여기상태의 부띠 간에 발생하는 부띠 간의 엑시톤 천이 에너지 값을 계산하였다. 계산한 부띠 에너지 천이 값이 광루미네센스로 측정한 엑시톤 천이와 잘 일치하였다. 이 결과는 양자세센의 이차원적인 전자적 구조를 이해하고 양자세선을 사용하여 제작된 전자소자 및 광전소자의 전자적 성질을 연구하는데 도움을 주며, 저전력 나노양자소자를 제작하는 기초지식을 제공하는 중요한 역할을 할 것이다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제5권3호
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• pp.284-294
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• 1992

합성용질확산법으로 GaP단결정을 성장시키고 몇가지 성질을 조사하였다. 정지상태에서 결정의 성장속도는 1.75[mm/day]이었고 결정성장용 석영관을 전기로내에서 하강시키므로써 양질의 GaP 단결정을 성장하였다. 에치피트밀도는 결정의 성장축 방향으로 3.8*$10^{4}$[$cm^{-2}$]부터 2.3*$10^{5}$[$cm^{-2}$] 까지 증가하였다. 성장된 GaP결정의 이동도와 캐리어농도는 실온에서 197.49[$cm^{2}$/V.sec]와 6.75*$10^{15}$[$cm^{-3}$]이었고 77K의 온도에서는 266.91[$cm^{2}$ /V.sec]와 3.13*$10^{14}$[$cm^{-3}$]이었다. 에너지갭의 온도의존성은 실험적으로 $E_{g}$(T)=2.3383-(6.082*$10^{-4}$) $T^{2}$/(373.096+T)[eV]로 구하여졌다. 저온에서 측정된 광루미네센스 스펙트럼은 구속된 여기자의 복사재결합과 재결합 과정에 포논의 참여로 인하여 에너지갭 부근의 복잡한 선 스펙트럼이 나타났고 얕은 준위의 Si도너와 Zn억셉터준위 사이에서의 복사재결합 및 이에 대한 1LO, 2LO의 포논복제가 나타났으며 S $i_{Ga}$ -S $i_{p}$의 쌍방출에 의하여 1.8932[eV]에서 넓은 반치전폭의 피크가 나타났다. GaP의 적외선 흡수는 TO, LO, LA, T $A_{1}$, T $A_{2}$ 포논들의 이중결합모드와 G $a_{2}$O의 진동모드 및 Si도너와 Zn억셉터들에 의하여 일어났다. Zn를 확산시키어 제작한 p-n GaP발광다이오드는 실온에서의 발광중심피크가 6250[.angs.]이었고 최대광출력은 0.0916[mW], 양자효율은 0.51%이었다.이었다.