• 제목/요약/키워드: Photoluminescence (PL)

검색결과 945건 처리시간 0.03초

Al 도핑된 ZnO 박막에서 방출되는 보라색 발광 스펙트럼 (Violet Photoluminescence Emitted from Al-doped ZnO Thin Films)

  • 황동현;손영국;조신호
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.318-324
    • /
    • 2007
  • We report on a strong violet luminescence emitted from the ZnO:Al films grown on glass substrate by radio-frequency magnetron sputtering. The growth of high-quality thin films and their optical properties are controlled by adjusting the mixture ratio of Ar and $O_2$, which is used as the sputtering gas. The crystallinity of the films is improved as the oxygen flow ratio is decreased, as evidenced in both x-ray diffractometer and atomic force microscope measurements. As for the violet luminescence measured by photoluminescence (PL) spectroscopy, the peak energy and intensity of the PL signal are decreased with increasing the oxygen flow ratio. The peak energy of the violet PL spectrum for the thin film with an oxygen flow ratio of 50 % is almost constant, regardless of the increase of laser Power and temperature. These results indicate that the violet PL signal is probably due to defects related to interstitial Zn atoms.

n-type과 p-type 다공성 실리콘의 구조와 광학적 특성에 관한 연구 (The structure and optical properties of n-type and p-type porous silicon)

  • 박현아;오재희;박동화;안화승;태원필;이종무
    • 한국진공학회지
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.257-262
    • /
    • 2003
  • n-type과 p-type 다공성 실리콘 (PS)의 구조에 따른 광학적 및 전기적 특성을 조사하였다. 먼저 화학적 에칭에 의하여 다공성 실리콘 시편을 준비했다. 이 시편의 미세구조의 특징을 주로 SEM, AFM, XRD 분석에 의하여 관찰하였으며 그들의 광학적 화학적 특성을 PL과 FTIR을 통해 측정하였다. n-type다공성 실리콘의 상온 PL파장은 p-type 다공성 실리콘이 남색 영역 (400-650 nm)임에 반해 500-650 nm로 이동함을 알 수 있었다. 또한 PS층 위에 ∼40 nm 두께의 반투명한 Cu박막을 rf 스퍼터링법으로 증착하여 PS내의 pore를 Cu로 충전한 시편의 I-V 특성과 EL 특성을 관찰했다.

Nd이 이온주입된 undoped와 Mg-doped GaN의 분광 특성 연구 (Optical Characterization on Undoped and Mg-doped GaN Implanted with Nd)

  • 송종호;이석주
    • 한국진공학회지
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.624-629
    • /
    • 2006
  • Nd을 이온주입한 GaN를 이용하여 GaN와 Nd 이온 사이의 에너지 전달과정을 분석하고 Mg을 도핑 하였을 때의 효과를 보았다. Nd의 $^4F_{3/2}{\rightarrow}^4I_{9/2}$ 전이에 대하여 Photoluminescence (PL)와 PL excitation 방법을 이용하여 에너지 전달 경로에 적어도 3가지 이상의 밴드갭 내의 trap이 있음을 확인하였다. Mg이 doping된 GaN : Nd에서는 isoelectronic trap으로 생각되는 특정한 trap의 수가 증가되었음이 관측되었고 이로 인해 전기적으로 여기될 시료의 특성을 보여줄 밴드갭보다 큰 에너지를 이용한 여기 상태의 효율이 더욱 높아짐을 알 수 있었다.

ZnSe/CdSe/ZnSe 단일양자우물의 광발광 특성 (Photoluminescence of ZnSe/CdSe/ZnSe Single Quantum Well)

  • 박재규;오병성;유영문;윤만영;김대중;최용대
    • 한국진공학회지
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.192-196
    • /
    • 2007
  • Hot wall epitaxy 방법으로 우물층의 두께를 바꾸어가며 ZnSe/CdSe/ZnSe 단일 양자우물을 성장하였다. 양자우물층의 두께는 TEM을 이용하여 측정하였다. 광발광의 세기와 반치폭의 변화로부터 양자우물층의 임계두께는 약 $9{\AA}$임을 알 수 있었다. 우물층의 두께가 임계두께 보다 작을 때 광발광과 PLE 스펙트럼의 비교로부터 stoke's shift를 확인하였고, 이는 엑시톤 결합 에너지에 의한 것임을 알 수 있었다. 우물층의 두께에 대한 광발광 피크의 에너지 이동은 이론치와 잘 일치하였다.

상대적으로 낮은 온도에서의 고상법에 의한 망간이 도핑된 Zn2SiO4 형광체 입자의 제조 및 형광특성 (Synthesis of Mn-doped Zn2SiO4 phosphor particles by solid-state method at relatively low temperature and their photoluminescence characteristics)

  • 이진화;최성옥;이동규
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.228-233
    • /
    • 2010
  • Methyl hydrogen polysiloxne으로 처리한 ZnO, fumed $SiO_2$와 다양한 망간 전구체를 이용하여 서브마이크로미터 크기를 갖는 망간이 도핑된 $Zn_2SiO_4$ 형광체 입자를 고상법으로 제조하였다. 결정화와 광발광 특성은 XRD, SEM, PL스펙트라를 이용하여 분석하였다. 고상법으로 제조한 망간 도핑된 $Zn_2SiO_4$는 methyl hydrogen polysiloxne 처리한 ZnO의 분산과 응집 때문에 $1000^{\circ}C$에서 성공적으로 얻어졌고, 진공자외선 여기하에서 제조된 입자의 최대 PL강도는 0.02mol Mn, $1000^{\circ}C$에서 확인되었다.

분자선 에피택시를 이용하여 GaN 나노로드를 성장시 구조 및 광학적인 특성에 미치는 N2의 양의 효과 (Effect of N2 flow rate on growth and photoluminescence properties of GaN nanorods grown by using molecular beam epitaxy)

  • 박영신
    • 한국진공학회지
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.298-304
    • /
    • 2007
  • rf 플라즈마 소스가 장착된 분자선 에피택시 장비를 이용하여 Si(111) 기판위에 GaN 나노로드를 성장할 때, N2의 흐름양을 조절하여 나노로드의 구조 및 광학적인 특성을 조사하였다. $N_2$의 양이 1.1sccm에서 2.0sccm으로 변할 때 육각형 모양의 나노로드가 성장되었으며, 평균 직경이 80nm에서 190nm 까지 변화 하였다. 그러나 나노로드와 compact한 영역의 길이 (두께)비는 $N_2$의 양이 1.7sccm 까지는 증가하지만 그 이상에서는 변화지 않았다. PL 측정으로부터, $N_2$의 양이 적은 나노로드에서 자유 엑시톤의 피이크가 더욱 뚜렷하게 관측되었고, 모든 PL 피이크의 위치는 직경이 적을수록 나노로드의 크기 효과에 의해서 고에너지 쪽으로 이동하였다. $N_2$의 양이 1.7sccm 인 시료에서는 온도에 따른 PL의 피이크의 위치가 온도가 증가함에 따라서 "S-형"의 거동을 나타내었다.

국산 천연알카리 장석의 결정구조와 Photoluminescence (Crystal Structure and Photoluminescence of Domestic Natural Alkaline Feldspar)

  • 최진호;천채일;김정석
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제44권5호
    • /
    • pp.155-159
    • /
    • 2007
  • Blue light-emitting phosphors having the excitation spectrum range of the medium-long ultraviolet ($280nm{\sim}400nm$) have been prepared by solid state reaction method. As a starting material the natural alkaline feldspar powder produced from the domestic mine field in Buyeo, Chungnam-do. The photoluminescence characteristics and crystal structures have been analyzed for the phosphor samples. The powder mixture of the natural alkaline feldspar and the rare-earth oxide was calcined at $800{\sim}1000^{\circ}C\;for\;3{\sim}4h$ in air. The calcined samples we fully ground at room temperature and then heat-treated in the mild reducing gas atmosphere of $5%H_2-95%N_2$ mixture at $1100{\sim}1150^{\circ}C\;for\;3{\sim}4h$. The natural alkaline feldspar material consists of the monoclinic orthoclase ($KAlSi_3O_8$) and the triclinic albite ($NaAlSi_3O_8$) phases. At the $0.5wt%Eu_2O_3$ addition the PL spectrum showed the maximum intensity and with further increase of $Eu_2O_3$ the PL intensity decreased. The albite phase disappeared in the $Eu_2O_3$ doped phosphors. The effect of the co-doped activator on the PL characteristics have been also discussed.

InP Quantum Dot-Organosilicon Nanocomposites

  • Dung, Mai Xuan;Mohapatra, Priyaranjan;Choi, Jin-Kyu;Kim, Jin-Hyeok;Jeong, So-Hee;Jeong, Hyun-Dam
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제33권5호
    • /
    • pp.1491-1504
    • /
    • 2012
  • InP quantum dot (QD)-organosilicon nanocomposites were synthesized and their photoluminescence quenching was mainly investigated because of their applicability to white LEDs (light emitting diodes). The as-synthesized InP QDs are capped with myristic acid (MA), which are incompatible with typical silicone encapsulants. We have introduced a new ligand, 3-aminopropyldimethylsilane (APDMS), which enables embedding the QDs into vinyl-functionalized silicones through direct chemical bonding. The exchange of ligand from MA to APDMS does not significantly affect the UV absorbance of the InP QDs, but quenches the PL to about 10% of its original value with the relative increase in surface related emission intensities, which is explained by stronger coordination of the APDMS ligands to the surface indium atoms. InP QD-organosilicon nanocomposites were synthesized by connecting the QDs using a short cross-linker such as 1,4-divinyltetramethylsilylethane (DVMSE) by the hydrosilylation reaction. The formation and changes in the optical properties of the InP QD-organosilicon nanocomposite were monitored by ultraviolet visible (UV-vis) absorbance and steady state photoluminescence (PL) spectroscopies. As the hydrosilylation reaction proceeds, the QD-organosilicon nanocomposite is formed and grows in size, causing an increase in the UV-vis absorbance due to the scattering effect. At the same time, the PL spectrum is red-shifted and, very interestingly, the PL is quenched gradually. Three PL quenching mechanisms are regarded as strong candidates for the PL quenching of the QD nanocomposites, namely the scattering effect, F$\ddot{o}$rster resonance energy transfer (FRET) and cross-linker tension preventing the QD's surface relaxation.

Light-emitting mechanism varying in Si-rich-SiNx controlled by film's composition

  • Torchynska, Tetyana V.;Vega-Macotela, Leonardo G.;Khomenkova, Larysa;Slaoui, Abdelilah
    • Advances in nano research
    • /
    • 제5권3호
    • /
    • pp.261-279
    • /
    • 2017
  • Spectroscopic investigation of Si quantum dots (Si-QDs) embedded in silicon nitride was performed over a broad stoichiometry range to optimize light emission. Plasma-enhanced chemical vapor deposition was used to grow the $SiN_x$ films on Si (001) substrates. The film composition was controlled via the flow ratio of silane ($SiH_4$) and ammonia ($NH_3$) in the range of R = 0.45-1.0 allowed to vary the Si excess in the range of 21-62 at.%. The films were submitted to annealing at $1100^{\circ}C$ for 30 min in nitrogen to form the Si-QDs. The properties of as-deposited and annealed films were investigated using spectroscopic ellipsometry, Fourier transform infrared spectroscopy, Raman scattering and photoluminescence (PL) methods. Si-QDs were detected in $SiN_x$ films demonstrating the increase of sizes with Si excess. The residual amorphous Si clusters were found to be present in the films grown with Si excess higher than 50 at.%. Multi-component PL spectra at 300 K in the range of 1.5-3.5 eV were detected and nonmonotonous varying total PL peak versus Si excess was revealed. To identify the different PL components, the temperature dependence of PL spectra was investigated in the range of 20-300 K. The analysis allowed concluding that the "blue-orange" emission is due to the radiative defects in a $SiN_x$ matrix, whereas the "red" and "infrared" PL bands are caused by the exciton recombination in crystalline Si-QDs and amorphous Si clusters. The nature of radiative and no radiative defects in $SiN_x$ films is discussed. The ways to control the dominant PL emission mechanisms are proposed.