• Title/Summary/Keyword: 광 루미네센스

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The Growth and Characterization of GaN Films by Direct reaction of Ga and $NH_3$ (금속 갈륨과 암모니아의 직접반응에 의한 GaN 후막성장과 특성 연구)

  • Yang, Seung-Hyeon;Nam, Gi-Seok;Im, Gi-Yeong;Yang, Yeong-Seok
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.3
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    • pp.241-245
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    • 2000
  • Thick GaN films were grown on (0001) sapphire substrates using the direct reaction gallium and ammonia. The GaN films grew dominantly along [0002] direction, but included the growth of GaN(1010) planeq with V-shaped facetted surfaces at low temperature. With increasing growth temperature, however, the growth of GaN (1010) and (1011) planes was appeared from the films, which gives rise to the growth of hexagonal crystal with pyramid-shaped surface. The growth rate of GaN films increased with increasing growth temperature, but decreased at $1270^{\circ}C$ because the GaN films began to decompose into Ga and N at the temperature. It seemed that the crystal and optical qualities of the GaN films improve with increasing $NH_3$ flow rate. From X-ray diffraction (XRD) and photoluminescence (PL) measurements, it was observed that the yellow luminescence (YL) appeared to be significant as the peak intensity of (1010) plane of XRD spectra increased.

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On the growth and properties of GaP single crystals (GaP단결정의 성장과 특성에 관하여)

  • 김선태;문동찬
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.5 no.3
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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.

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Porous silicon : a new material for microsensors and microactuators (다공질 실리콘: 새로운 마이크로센서 및 마이크로액추에이터 재료)

  • Min Nam Ki;Chi Woo Lee;Jeong Woo Sik;Kim Dong Il
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.2 no.1
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    • pp.17-22
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    • 1999
  • Since the use of porous silicon for microsensors and microactuators is in the euly stage of study, only several application devices, such as light-emitting diodes and chemical sensors have so far been demonstrated. In this paper we present an overview of the present status of porous silicon sensors and actuators research with special emphasis on the applications of chemical sensors and optical devices. The capacitive type porous silicon humidity sensors had a nonlinear capacitance-humidity characteristic and a good sensitivity at higher humidity above $40\%RH$. The porous silicon $n^+-p-n^+$ device showed a sharp increase in current when exposed to an ethanol vapor. The $p^+-PSi-n^+$ diode fabricated on porous silicon diaphragm exhibited an optical switching characteristic, opening up its utility as an optical sensor or switch. The photoluminescence (PL) spectrum, taken from porous silicon under 365 nm excitation, had a broad emission, peaked at -610 nm. The electroluminescence(EL) from ITO/PSi/In LED had a broader spectrum with a blue shifted peak at around 535nm than that of the PL.

On the Crystal Growth of Gap by Synthesis Solute Diffusion Method and Electroluminescence Properties. (합성용질확산법에 의한 GaP결정의 성장과 전기루미네센스 특성)

  • Kim, Seon-Tae;Mun, Dong-Chan
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.3 no.2
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    • pp.121-130
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    • 1993
  • The GaP crystals were grown by synthesis solute diffusion method and its properties were investigated. High quality single crystals were obtained by pull-down the crystal growing ampoule with velocity of 1.75mm/day. Etch pits density along vertical direction of ingot was increased from 3.8 ${\times}{10^4}$c$m^{-2}$ of the first freeze to 2.3 ${\times}{10^5}$c$m^2$ of the last freeze part. The carrier concentration and mobilities at room temperature were measured to 197.49cc$m^2$/V.sec and 6.75 ${\times}{10^{15}}$c$m^{-3]$, respectively. The temperature dependence of optical energy gap was empirically fitted to $E_g$(T)=[2.3383-(6.082${\times}{10^{-4}}$)$T^2$/(373. 096+TJeV. Photoluminescence spectra measured at low temperature were consist with sharp line-spectra near band-gap energy due to bound-exciton and phonon participation in band edge recombination process. Zn-diffusion depth in GaP was increased with square root of diffusion time and temperature dependence of diffusion coefficient was D(Tl = 3.2 ${\times}{10^3}$exp( - 3.486/$k_{\theta}$T)c$m^2$/sec. Electroluminescence spectra of p-n GaP homojunction diode are consisted with emission at 630nm due to recombination of donor in Zn-O complex center with shallow acceptors and near band edge emission at 550nm. Photon emission at current injection level of lower than 100m A was due to the band-filling mechanism.

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Luminescence Studies of N-Methyllutidone, an Unusually High Triplet Energy Sensitizer (N-메틸루티돈의 루미네센스에 관한 연구)

  • Sang Chul Shim;Myung Ho Hyun;Kuy Ho Chae
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.22 no.1
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    • pp.45-51
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    • 1978
  • The luminescence of N-methyllutidone is studied in ethanol matrix at $77^{\circ}C$K. No fluorescence is observed but a strong phosphorescence with the quantum yield of 0.1 and the lifetime of 0.2 sec is recorded. An unusually high triplet energy of 85.1 kcal/mole is determined for the compound from the O-O band of phosphorescence. The cis ${\leftrightarrow}$ trans photoisomerization of high triplet energy olefins such as 2-hexene and trans-1,4-dichlorobutene-2 is efficiently sensitized by N-methyllutidone substantiating the high triplet energy of the compound. The negative polarization of O-O band reveals the emitting triplet state to be $({\pi},{\pi}^*)^3$ state. Alkaline metal salts such as lithium chloride enhances the phosphorescence intensity through cation-N-methyllutidone coordination widening the gap between $({\pi},{\pi}^*)^3$and $(n,{\pi}^*)^3$ states.

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변형효과와 비포물선효과를 고려한 반도체 양자세선의 전하분포와 부띠천이

  • Kim, Dong-Hun;Yu, Ju-Tae;Yu, Ju-Hyeong;Yu, Geon-Ho;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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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.

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Photoluminescence Properties of GaN on $MgAl_{2}O_{4}$ Substrate with HVPE Growth Conditions ($MgAl_{2}O_{4}$ 기판위에 GaN의 HVPE 성장조건에 따른 광루미네센스 특성)

  • Kim, Seon-Tae;Lee, Yeong-Ju
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.8
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    • pp.667-671
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    • 1998
  • The photoluminescence (pL) characteristics of hydride vapor phase epiyaxy (HVPE) grown GaN films on $MgAl_{2}O_{4}$ substrate were investigated with several growth conditions. The GaN films on $MgAl_{2}O_{4}$ substrate is autodoped with Mg atoms which thermally out-diffused from substrate lead to a PL characteristics of impurity doped ones. The Mg-related emission band intensity decreased with growth temperature may due to the evaporation of Mg atoms at the GaN film surfaces. and it also decreased with GaN film thicknesses. We can estimate the diffusion coefficient of Mg atoms in GaN under the consideration of diffusion phenomena between two infinite solids lead to a value of D= 2$\times$$lO^{-10}\textrm{cm}^2/sec.

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무기물 형광체를 사용한 고효율 순백색 유기발광소자의 전기적 성질과 광학적 성질

  • An, Seong-Dae;Jeong, Hwan-Seok;Chu, Dong-Cheol;Kim, Tae-Hwan;Lee, Jun-Yeop;Park, Jeong-Hyeon;Gwon, Myeong-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.427-427
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    • 2010
  • 전색 디스플레이의 배경조명과 일반조명으로 응용 가능한 백색 유기발광소자를 제작하기 위해서는 삼원색을 혼합하는 방법과 단색광원의 색변환을 이용하는 방법등이 제안되었다. 삼원색을 혼합하는 방법의 연구가 접근방법 및 효율개선이 용이하기 때문에 많은 연구가 진행되어왔다. 그러나 색변환 방법을 사용하는 구조는 삼원색을 혼합하는 방법에 비해 공정이 단순하며 공정 가격이 낮아지고 안정적인 구조라는 장점이 있기에, 본 연구에서는 무기물 형광체를 청색유기발광 소자에 결합하여 제작된 백색 유기발광소자의 전기적 성질과 광학적 성질을 규명하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 나노크기의 균일한 형광체를 제작 할 수 있는 졸겔 방법으로 적색 형광체를 제작하였다. 졸겔 방법으로 제작된 형광체에 대한 주사현미경 측정 결과 입자의 표면이 고르며 크기가 작고 균일 하였고, 높은 온도 열처리에 따라서 용매제가 대부분 제거되었기 때문에 형광체 발광 특성이 잘 일어났음을 확인 할 수 있었다. 제작된 형광체의 광학적 성질을 조사하기 위해 형광 루미네센스 측정을 하여 발광특성을 분석하였으며 실제 청색 유기발광소자에 적용하기 위해 tris((3,5-difluoro-4-cyanophenyl)pyridine)iridium (FCNIr)-doped 3,5-bis (N-carbazolyl) benzene (mCP)를 발광층으로 사용하는 진청색의 인광 유기발광소자 배면에 무기물 형광체를 결합하여 인가한 전압에 따른 전계발광분광특성의 변화를 조사하였다. 유기발광소자와 결합된 적색 무기물 형광체는 진청색 인광 유기발광소자에서 발광된 청색빛의 일부를 흡수하여 적색으로 색변환을 하였고 이는 무기물 형광체내에 첨가된 Mn 원자에 의해 색변환이 이루어졌음을 확인하였다. 무기물 형광체를 사용한 백색 유기발광소자의 색변환 메카니즘 및 효율 증진에 대한 연구는 고효율 유기발광소자 제작을 가능하게 할 것이다.

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Effects of Precursor Concentration on Surface and Optical Properties of ZnO Nano-Fibrous Thin Films Fabricated by Spin-Coating Method (스핀코팅 방법으로 제작된 ZnO 나노 섬유질 박막의 전구체 농도에 따른 표면 및 광학적 특성)

  • Kim, Min-Su;Kim, Ghun-Sik;Yim, Kwang-Gug;Cho, Min-Young;Jeon, Su-Min;Choi, Hyun-Young;Lee, Dong-Yul;Kim, Jin-Soo;Kim, Jong-Su;Lee, Joo-In;Leem, Jae-Young
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.19 no.6
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    • pp.483-488
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    • 2010
  • ZnO nano-fibrous thin films with various precursor concentrations ranging from 0.2 to 1.0 mol (M) were grown by spin-coating method and effects of the precursor concentration on surface and optical properties of the ZnO nano-ribrous thin films were investigated by using scanning electron microscopy (SEM) and photoluminescence (PL). ZnO nuclei were formed at the precursor concentration below 0.4 M and the ZnO nano-fibrous thin films were grown at the precursor concentration above 0.6 M. Further increase in the precursor concentration, the thickness of the ZnO nano-fibrous thin films is gradually increased. The intensity and the full-width at half-maximum (FWHM) of the near-band-edge emission (NBE) is increased as the precursor concentration is increased. The deep-level emission (DLE) is red-shifted as the precursor concentration is increased.