• Title/Summary/Keyword: Photoluminescence(PL)

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Mg가 첨가된 GaN:Er 발광 현상에 관한 연구 (Photoluminescence and Photoluminescence Excitation Spectra of Mg-codoped GaN:Er)

  • 김상식;성만영;홍진기
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.33-38
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    • 2000
  • The ~1540 nm Er$^{3+}$ photoluminescence (PL) and photoluminescence excitation (PLE) spectra of Er-implanted Mg-codoped GaN (GaN:Er+Mg) exhibit that the excitation efficiency of a specific Er$^{3+}$ center among different Er$^{3+}$ centers existing in Er-implanted GaN is selectively enhanced, compared to Er-implanted undoped GaN (GaN:Er). In GaN:Er+Mg, the 1540 nm PL peaks characteristic of the so-called "violet-pumped" Er$^{3+}$ center and the ~2.8-3.4 eV (violet) PLE band are significantly strengthened by the Mg-doping. The intra-f absorption PLE bands associated with this "violet-pumped" center are also enhanced by this doping. The 1540 nm PL peaks originating from the violet-pumped center dominate the above-gap-excited Er$^{3+}$ PL spectrum of GaN:Er+Mg, whereas it was unobservable under above-gap excitation in GaN:Er. All of these results indicate that Mg doping increases the efficiency of trap-mediated excitation of Er$^{3+}$ emission in Er-implanted GaN.planted GaN.

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InAs/GaAs 양자점의 발광특성에 대한 InGaAs 캡층의 영향 (Influence of InGaAs Capping Layers on the Properties of InAs/GaAs Quantum Dots)

  • 권세라;류미이;송진동
    • 한국진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.342-347
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    • 2012
  • Migration-enhanced molecular beam epitaxy법을 이용하여 GaAs 기판에 성장한 InAs 양자점(quantum dots: QDs)의 광학적 특성을 PL (photoluminescence)과 time-resolved PL을 이용하여 분석하였다. 시료 온도, 여기 광의 세기, 발광 파장에 따른 InAs/GaAs QDs (QD1)과 $In_{0.15}Ga_{0.85}As$ 캡층을 성장한 InAs/GaAs QDs (QD2)의 발광특성을 연구하였다. QD2의 PL 피크는 QD1의 PL 피크보다 장파장에서 나타났으며, 이것은 InGaAs 캡층의 In이 InAs 양자점으로 확산되어 양자점의 크기가 증가한 것으로 설명된다. 10 K에서 측정한 QD1과 QD2의 PL 피크인 1,117 nm와 1,197 nm에서 PL 소멸시간은 각각 1.12 ns와 1.00 ns이고, 발광파장에 따른 PL 소멸시간은 PL 피크 근처에서 거의 일정하게 나타났다. QD2의 PL 소멸시간이 QD1보다 짧은 것은 QD2의 양자점이 커서 파동함수 중첩이 향상되어 캐리어 재결합이 증가한 때문으로 설명된다.

다층 성장한 InAs/InAlGaAs 양자점의 광학적 특성 (Optical Characteristics of Multi-Stacked InAs/InAlGaAs Quantum Dots)

  • 오재원;권세라;류미이;조병구;김진수
    • 한국진공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.442-448
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    • 2011
  • 자발형성법으로 InP (001) 기판에 성장한 InAs/InAlGaAs 양자점(QDs, quantum dots)의 광학적 특성을 PL (photoluminescence)과 TRPL (time-resolved PL)을 이용하여 분석하였다. InAs 양자점 시료는 single layer InAs/InAlGaAs QDs (QD1)과 7-stacked InAs/InAlGaAs QDs (QD2)를 사용하였다. 저온(10 K)에서 QD1과 QD2 모두 1,320 nm에서 PL 피크가 나타났으며, 온도를 300 K까지 증가하였을 때 각각 178 nm와 264 nm의 적색편이(red-shift)를 보였다. QD1의 PL 소멸시간은 PL 피크인 1,320 nm에서 1.49 ns이고, PL 피크를 중심으로 장파장과 단파장으로 이동하면서 점차 짧아졌다. 그러나 QD2의 PL 소멸시간은 발광파장이 1,130 nm에서 1,600 nm까지 증가할 때 1.83 ns에서 1.22 ns로 점진적으로 짧아졌다. 이러한 QD2의 PL과 TRPL 결과는 평균 양자점의 크기가 InAs/InAlGaAs 층이 증가함에 따라 점차 증가하기 때문으로 single layer인 QD1에 비해 양자점 크기의 변화가 더 크기 때문으로 설명된다.

실리콘산화막의 광루미니센스 온도의존성에 관한 연구 (Temperature Dependence of Photoluminescence in $SiO_2$)

  • 이재희
    • 한국진공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.247-251
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    • 2001
  • 실리콘산화막에 $Si^+$이온을 주입하여 열처리를 한 후 상온에서 8K까지 온도를 변화시키며 PL을 측정하였다. 상온에서 50~80K까지는 PL intensity가 전체적으로 증가하였으며 50K 이하에서는 감소하였다. PL intensity가 증가하는 동안 peaks는 blue-shift가 일어났다. PL spectrum에서 peak를 보이는 파장에서 PL의 온도의존성을 측정하였다. 첫 번째 peak가 온도변화에 가장 민감하며 크기가 작은 peak일수록 온도의 영향을 적게 받는다. PL peak의 온도의존성을 분석하였다. 상온에서 50K 범위에서 PL intensity 대 1000/T그림에서 온도역수의 3차 함수로 fitting할 수 있었다. 온도가 내려갈수록 PL intensity가 증가하는 것을 nanocrystal 보다도 O위주 결함(Si-O-O)이나 Si위주 결함(Si-Si-O)들의 quantum size effect로 설명할 수 있었다.

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Dependence of Thermal Annealing Conditions on Photoluminescence in $SiO_2$ films

  • Lee, Jae-Hee;Lee, Weon-Sik;Kim, Kwang-Il
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.102-102
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    • 1999
  • Visible photoluminescence(PL) in si-implanted SiO2 films on crystaline silicon were observed. Thermal oxide films of 1 ${\mu}{\textrm}{m}$ thickness on P-type crystal silicon were made and si+ ions were implanted with 200keV acceleration voltage on ti. Argon laser (wavelength 488nm) and PM tube were used for PL measurements. As annealing time increased at low temperature, the visible PL intensity are increased and the peak positions are changed. On the other hand, with increasing annealing time at high temperature, the visible PL intensity are disappeared. From the PL peaks and intensity changes, XRD results, and TEM observations, we will discuss the origin of PL in Si+-implanted SiO2 films with oxygen righ defects and silicon rich defects.

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Effect of Growth Temperature on the Luminescence Properties of InP/GaP Short-Period Superlattice Structures

  • Byun, Hye Ryoung;Ryu, Mee-Yi;Song, Jin Dong;Lee, Chang Lyul
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제24권1호
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    • pp.22-26
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    • 2015
  • The optical properties of InP/GaP short-period superlattice (SPS) structures grown at various temperatures from $400^{\circ}C$ to $490^{\circ}C$ have been investigated by using temperature-dependent photoluminescence (PL) and emission wavelength-dependent time-resolved PL measurements. The PL peak energy for SPS samples decreases as the growth temperature increases. The decreased PL energy of ~10 meV for the sample grown at $425^{\circ}C$ compared to that for $400^{\circ}C$-grown sample is due to the CuPt-B type ordering, while the SPS samples grown at $460^{\circ}C$ and $490^{\circ}C$ exhibit the significant reduction of the PL peak energies due to the combined effects of the formation of lateral composition modulation (LCM) and CuPt-B type ordering. The SPS samples with LCM structure show the enhanced carrier lifetime due to the spatial separation of carriers. This study represents that the bandgap energy of InP/GaP SPS structures can be controlled by varying growth temperature, leading to LCM formation and CuPt-B type ordering.

Temperature-dependent Luminescence Properties of Digital-alloy In(Ga1-zAlz)As

  • Cho, Il-Wook;Ryu, Mee-Yi;Song, Jin Dong
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.56-60
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    • 2018
  • The optical properties of the digital-alloy $(In_{0.53}Ga_{0.47}As)_{1-z}/(In_{0.52}Al_{0.48}As)_z$ grown by molecular beam epitaxy as a function of composition z (z = 0.4, 0.6, and 0.8) have been studied using temperature-dependent photoluminescence (PL) and time-resolved PL (TRPL) spectroscopy. As the composition z increases from 0.4 to 0.8, the PL peak energy of the digital-alloy $In(Ga_{1-z}Al_z)As$ is blueshifted, which is explained by the enhanced quantization energy due to the reduced well width. The decrease in the PL intensity and the broaden FWHM with increasing z are interpreted as being due to the increased Al contents in the digital-alloy $In(Ga_{1-z}Al_z)As$ because of the intermixing of Ga and Al in interface of InGaAs well and InAlAs barrier. The PL decay time at 10 K decreases with increasing z, which can be explained by the easier carrier escape from InGaAs wells due to the enhanced quantized energies because of the decreased InGaAs well width as z increases. The emission energy and luminescence properties of the digitalalloy $(InGaAs)_{1-z}/(InAlAs)_z$ can be controlled by adjusting composition z.

Temperature-Dependent Photoluminescence from Er-implanted undoped and Mg-doped GaN

  • Kim, Sangsig;Sung, Man-Young;Junki Hong
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제1권3호
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    • pp.6-9
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    • 2000
  • Selectively excited photoluminescence(PL) spectroscopy has been carried out on the ~1540 nm $^{4}$I$_{13}$ 3/ to $^{4}$I/wub 15/2/ emissions of the multiple Er$^{3+}$ centers observed in Er-implante undoped and Mg-doped GAN at temperatures ranging from 6K to 295K. The temperature dependence of the Er$^{3+}$ PL spectra selectively excited by below -gap light demonstrates different quenching rates for the distinct Er$^{3+}$ centers, and indicates that the PL spectra with the most rapid thermal quenching rats do not contribute to the room temperature, above-p-pumped Er$^{3+}$ spectrum. In addition, selective PL spectroscopy has ben carried out on the Er$^{3+}$ emission in Er-implanted undoped and Mg-doped GaN at temperatures ranging 6K to 295K. The results indicate that the previously reported enhancement of the violet-pumped centers contribution to the low temperature above excited Er$^{3+}$ PL in Mg-doped GaN is also evident at room temperature.temperature.

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Excitation Intensity- and Temperature-Dependent Photoluminescence Study of InAs/GaAs Sub-monolayer-Quantum Dot

  • Kim, Minseak;Jo, Hyun Jun;Kim, Yeongho;Lee, Seung Hyun;Lee, Sang Jun;Honsberg, Christiana B.;Kim, Jong Su
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제27권5호
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    • pp.109-112
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    • 2018
  • Optical properties of InAs/GaAs submonolayer-quantum dot (SML-QD) have been investigated using excitation intensity ($I_{ex}$)- and temperature-dependent photoluminescence (PL). At a low temperature (13 K) strong PL was observed at 1.420 eV with a very narrow full-width at half maximum, of 7.09 meV. The results of the $I_{ex}$ dependence show that the PL intensities increase with increasing $I_{ex}$. The enhancement factors (k) of PL increment as a function of $I_{ex}$ are 3.3 and 1.22 at low and high $I_{ex}$ regime, respectively. The high k value at low $I_{ex}$, implies that the activation energy of the SML-QDs is low. The calculated activation energy of the SML-QDs from temperature dependence is 30 meV.

Optical Properties of InAs Quantum Dots Grown by Using Arsenic Interruption Technique

  • 최윤호;김희연;류미이;조병구;김진수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.268-268
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    • 2011
  • GaAs (001) 기판에 MBE를 이용하여 자발형성법으로 성장한 InAs 양자점(QDs: quantum dots)의 광학적 특성을 PL (photoluminescence)과 TRPL (time-resolved PL)을 이용하여 분석하였다. InAs 양자점 성장 동안 In 공급은 계속하면서 As 공급을 주기적으로 차단과 공급을 반복하면서 성장하였다. As 차단과 공급을 1초, 2초, 그리고 3초씩 하면서 InAs 양자점을 성장하였다. 기준시료는 In과 As 공급을 중단하지 않고 20초 동안 성장하였다. As interruption mode로 성장한 시료들의 QD density는 기준시료에 비해 증가하였으며, size distribution도 기준시료에 비해 향상되었다. 기준시료와 비교하였을 때, As interruption mode로 성장한 시료들의 PL 피크는 적색이동 (red-shift)를 보였으며, PL 세기는 2배 이상 증가하였다. PL 소멸곡선은 파장이 증가함에 따라 점차 느려지다가 PL 피크에서 가장 느린 소멸을 보인 후 다시 점차 빠르게 소멸하였다. 시료의 온도를 10 K에서 60 K까지 증가하였을 때 PL 피크 에너지는 변하지 않았으며, PL 소멸시간은 서서히 증가함을 보였다. 온도를 더 증가하였을 때 PL 피크 에너지는 적색이동 하였으며 PL 소멸시간도 빠르게 감소함을 보였다. As interruption mode로 성장한 양자점 시료의 구조적 특성 변화에 의한 광학적 특성 변화를 확인하였다.

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