$Eu^{2+}/Dy^{3+}$-doped $Sr_2MgSi_2O_7$ powders were synthesized using a solid-state reaction method with flux ($NH_4Cl$). The broad photoluminescence (PL) excitation spectra of $Sr_2MgSi_2O_7:Eu^{2+}$ were assigned to the $4f^7-4f^65d$ transition of the $Eu^{2+}$ ions, showing strong intensities in the range of 375 to 425 nm. A single emission band was observed at 470 nm, which was the result of two overlapping subbands at 468 and 507 nm owing to Eu(I) and Eu(II) sites. The strongest emission intensity of $Sr_2MgSi_2O_7:Eu^{2+}$ was obtained at the Eu concentration of 3 mol%. This concentration quenching mechanism was attributable to dipole-dipole interaction. The $Ba^{2+}$ substitution for $Sr^{2+}$ caused a blue-shift of the emission band; this behavior was discussed by considering the differences in ionic size and covalence between $Ba^{2+}$ and $Sr^{2+}$. The effects of the Eu/Dy ratios on the phosphorescence of $Sr_2MgSi_2O_7:Eu^{2+}/Dy^{3+}$ were investigated by measuring the decay time; the longest afterglow was obtained for $0.01Eu^{2+}/0.03Dy^{3+}$.
$In_{1-x}Ga_xAs$ epitaxial layers were grown at 76 Torr by low pressure metalorganic chemical vapor deposition (LP-MOCVD). Growth rate did not change much with growth temperature. Surface morphology of $In_{1-x}Ga_xAs$ epitaxial layer was affected by lattice mismatch, growth temperature and $AsH_3/(TMIn+TMGa)$ ratio. A high quality epilayer showed a full width at half maximum of 2.8 meV by photoluminescence measurement at 5K. The composition of the $In_{1-x}Ga_xAs$ was determined by the relative gas phase diffusion of TMIn and TMGa. Lattice mismatch and growth temperature were the most important variables that determine the electrical properties of $In_{1-x}Ga_xAs$ epitaxial layers. At optimized growth condition, it was possible to obtain a high quality $In_{1-x}Ga_xAs$ epilayers with a electron concentration as low as $8{\times}10^{14}/cm^3$ and an electron mobility as high as 11,000$\textrm{cm}^2$/Vsec at room temperature.
Tungsten oxide($WO_{3}$) is suitable to materials for photochromic window in the visible region. The resistivities of CdS, $WO_{3}$, and $WO_{3}$/CdS films prepared by thermal evaporation method were $4.61\times 10\^{3}$, $7.59\times10^{3}$, and $6.29\times10^{3}$$\omega$ cm. And x-ray diffraction patterns of CdS, $WO_{3}$/CdS films showed a preferred orientation of hexagonal(002), and the monoclinic(020) structure, respectively. The optical transmission were measured that the cut-on wavelength were 510nm, 380nm for CdS and $WO_{3}$ films respectively, and the transmission spectrum of $WO_{3}$/CdS was shifted into the visible region. Photoluminescence(PL) spectra showed the two peaks at 2.8 eV and 3.2 eV for the as-grown sample($WO_{3}$/CdS ($500{\AA}$), but the other sample($WO_{3}$/CdS ($1000{\AA}$)) had a peak energy value of 2.8 eV. The photochromism of $WO_{3}$/CdS films showed that the excitation of electron-hole pairs and subsequent coloration is shifted into visible-light range. And the spectral behavior of coloration turned out to be proportional to the excited electron-hole pairs creation rate of CdS film. This result is interpreted in terms of charge carrier injection from the CdS-layer into the $WO_{3}$ films. We found a value of about 2.8 eV of $WO_{3}$/CdS film which is somewhat higher than peak energy of 2.54 eV using CBD prepared by Bechinger et. al.
In this study, the effects of an annealed buffer layer with different thickness on heterojunction diodes based on the ZnO/ZnO/p-Si(111) systems were reported. The effects of an annealed buffer layer with different thickness on the structural, optical, and electrical properties of zinc oxide (ZnO) films on p-Si(111) were also studied. Before zinc oxide (ZnO) deposition, different thicknesses of ZnO buffer layer, 10 nm, 30 nm, 50 nm and 70 nm, were grown on p-Si(111) substrates using a radio-frequency sputtering system; samples were subsequently annealed at $700^{\circ}C$ for 10 minutes in $N_2$ in a horizontal thermal furnace. Zinc oxide (ZnO) films with a width of 280nm were also deposited using a radio-frequency sputtering system on the annealed ZnO/p-Si (111) substrates at room temperature; samples were subsequently annealed at $700^{\circ}C$ for 30 minutes in $N_2$. In this experiment, the structural and optical properties of ZnO thin films were studied by XRD (X-ray diffraction), and room temperature PL (photoluminescence) measurements, respectively. Current-voltage (I-V) characteristics were measured with a semiconductor parameter analyzer. The thermal tensile stress was found to decrease with increasing buffer layer thickness. Among the ZnO/ZnO/p-Si(111) diodes fabricated in this study, the sample that was formed with the condition of a 50 nm thick ZnO buffer layer showed a strong c-axis preferred orientation and I-V characteristics suitable for a heterojunction diode.
Park, Jeong-Gyu;Ryu, Ho-Jin;Park, Hui-Dong;Choi, Seung-Cheol
Korean Journal of Materials Research
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v.8
no.7
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pp.601-606
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1998
The $SrTi0_3$:Al, Pr red phosphors were prepared by solid state reaction method. Phosphor preparation parameters such as sintering temperature and time were optimized for the photoluminescence(PU intensity and the cathodoluminescence(CL) intensity. Powder samples showed the characteristic X-ray diffraction patterns of the perovskite structure and the average particle size of 3~5/$\mu\textrm{m}$ for particle size distribution(PSD) analysis. Also, scanning electron microscopy for the powder samples showed that the particles are reasonably crystallized with spherical shape. Especially, higher low voltage CL properties of $SrTi0_3$:Al, Pr phosphors than commercial $Y_2O_3$:Eu phosphors are expected to be applied for a low voltage field emission display(FED).
A stochiometric mix of CuInTe₂ polycrystal was prepared in a honizonatal furnace. To obtain the single crystal thin films, CuInTe₂ mixed crystal was deposited on throughly etched GaAs(100) by the HWE system. The source and substrate temperatures were 610℃ and 450℃ respectively, and the thickness of the deposited single crystal thin film was 2.4㎛. CuInTe₂ single crystal thin film was proved to be the optimal growth condition when the excition emission spectrum was the strongest at 1085.3 nm(1.1424 eV) of photoluminescence spectrum at 10 K, and also FWHM of Double Crystal X-ray Rocking Curve (DCRC) was the smallest, 129 arcsec. The Hall effect on this sample was measured by the method of Van der Pauw, and the carrier density and mobility dependent on temperature were 9.57x10/sup 22/ electron/㎥, 1.31x10/sup -2/㎡/V·s at 293 K, respectively. The ΔCr(Crystal field splitting) and the ΔSo (spin orbit coupling splitting( measured at f10K from the photocurrent peaks in the short wavelength of the CuInTe₂ single crystal thin film were about 0.1200 eV, 0.2833 eV respectively. From the PL spectra of CuInTe₂ single crystal thin film at 10 K, the free exciton (E/sub x/) was determined to be 1064.5 nm(1.1647 eV) and the donor-bound exciton(D/sup 0/, X) and acceptor-bound exciton (A/sup 0/, X) were determined to be 1085.3 nm(1.1424 eV) and 1096.8 nm(1.1304 eV0 respectively. And also, the donor-acciptor pair (DAP)P/sub 0/, DAP-replica P₁, DAP-replica P₂ and self-activated (SA) were determined to be 1131 nm (1.0962 eV), 1164 nm(1.0651 eV), 1191.1 nm(1.0340 eV) and 1618.1 nm (0.7662 eV), respectively.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.13
no.6
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pp.290-296
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2003
The heteroepitaxial growth of crystalline 3C-SiC on 6H-SiC substrates using high purity silane ($SiH_4$) and prophane ($C_3H^8$) was carried out by thermal chemical vapor deposition, and growth characteristics were investigated in this study. In case that the flow ratio of C/Si and flow rate of $H_2$ were 4.0 and 5.0 slm, respectively, the growth rate of epilayers was about 1.8 $\mu$m/h at growth temperature of $1200^{\circ}C$. The Nomarski surface morphology, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and photoluninescence of grown epilayers were measured to investigate the crystallinity. In this study, the high quality of crystalline 3C-SiC heteropitaxial layers was observed at growth temperature of above $1150^{\circ}C$.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2002.07a
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pp.281-287
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2002
The stochiometric composition of AgGaS$_2$ polycrystal source materials for the AgGaS$_2$/GaAs epilayer was prepared from horizontal furnace. From the extrapolation method of X-ray diffraction patterns it was found that the polycrystal AgGaS$_2$ has tetragonal structure of which lattice constant a$\sub$0/ and c$\sub$0/ were 5.756 ${\AA}$ and 10.305 ${\AA}$, respectively. AgGaS$_2$/GaAs epilayer was deposited on throughly etched GaAs(100) substrate from mixed crystal AgGaS$_2$ by the Hot Wall Epitaxy (100) system. The source and substrate temperature were 590$^{\circ}C$ and 440$^{\circ}C$ respectively. The crystallinity of the grown AgGaS$_2$/GaAs epilayer was investigated by the DCRC (double crystal X-ray diffraction rocking curve). The optical energy gaps were found to be 2.61 eV for AgGaS$_2$/GaAs epilayer at room temperature. The temperature dependence of the photocurrent peak energy is well explained by the Varshni equation, then the constants in the Varshni equation are given by ${\alpha}$ : 8.695${\times}$10$\^$-4/ eV/K, and ${\beta}$ = 332 K. From the photocurrent spectra by illumination of polarized light of the AgGaS$_2$/GaAs epilayer, we have found that crystal field splitting ΔCr was 0.28 eV at 20 K. From the PL spectra at 20 K, the peaks corresponding to free and bound excitons and a broad emission band due to D-A pain are identified. The binding energy of the free excitons are determined to be 0.2676 eV and 0.2430 eV and the dissociation energy of the bound excitons to be 0.4695 eV.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2004.11a
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pp.460-463
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2004
본 논문은 고에너지 방사선 검출을 위한 흔합형 구조의 방사선 센서를 제작, 반응 특성을 평가하였다. 먼저, 스크린 인쇄법을 이용하여 형광체 필름을 제작하였으며, 발광스펙트럼(PL, Photoluminescence) 및 잔광 시간(decay time) 측정을 통하여 형광체의 발광 특성을 조사하였다. 제작된 혼합구조의 방사선 센서는 $2{\mu}m$ 두께의 $HgI_2$와 $150{\mu}m$ 두께의 형광체 필름으로 제작되었으며, 면적은 $2\;cm\;{\times}\;2\;cm$이다. 방사선에 대한 전기적 검출 신호의 특성을 조사하기 위해 인가전압에 따른 암전류 및 방사선민감도, 선량에 따른 검출신호를 측정하였다. 측정결과, 제작된 $HgI_2$ 필름은 방사선에 의해 형광체에서 방출된 가시광 파장을 잘 흡수하였으며, 진단영역의 저에너지 방사선에 의해 직접 전기적 신호를 발생시켜 높은 방사선 민감도를 보였다. 뿐만 아니라, 인가전압에 대해 $10\;pA/mm^2$이하의 낮은 암전류를 가졌으며, 넓은 조사선량에서 우수한 선형성을 보였다.
The following noble series of statistical copolymers, poly[(2-(3-thienyl)ethanol n-butoxycarbonylmethylurethane)-co-3-hexylthiophene] (PURET-co-P3HT), were synthesized by the chemical dehydrogenation method using anhydrous $FeCl_3$. The structure and electro-optical properties of these copolymers were characterized using $^1H$-NMR, UV-visible spectroscopy, elemental analysis, GPC, DSC, TGA, photoluminescence (PL), and cyclic voltammetry (CV). The statistical copolymers, PURET-co-P3HT (1:0, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3), were soluble in common organic solvents and easily spin coated onto indium-tin oxide (ITO) coated glass substrates. Hybrid bulk heterojunction photovoltaic cells with an ITO/G-PEDOT/PURET-co-P3HT:PCBM:Ag nanowires/$TiO_x$/Al configuration were fabricated, and the photovoltaic cells using PURET-co-P3HT (1:2) showed the best photovoltaic performance compared with those using PURET-co-P3HT (1:0, 2:1, 1:1, 1:3). The optimal hybrid bulk heterojunction photovoltaic cell exhibits a power conversion efficiency (PCE) of 1.58% ($V_{oc}$ = 0.82 V, $J_{sc}$ = 5.58, FF = 0.35) with PURET-co-P3HT (1:2) measured by using an AM 1.5 G irradiation (100 mW/$cm^2$) on an Oriel Xenon solar simulator (Oriel 300 W).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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