• 제목/요약/키워드: Photoluminescence characteristics

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Sm 농도변화에 따른 백색 LED용 ZnS:Mn,Sm형광체의 발광특성 (Luminescent Characteristics of ZnS:Mn,Sm Phosphors Prepared with Various Sm Concentration for White Light Emitting Diodes)

  • 이지영;이상재;김태우;유일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.27-31
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    • 2011
  • ZnS:Mn yellow phosphors doped with Sm for white light emitting diodes were synthesized by solid state reaction method. These sample showed the characteristic X-ray diffraction patterns for main peak (110) of ZnS:Mn,Sm. Photoluminescence excitation spectra originated from $Mn^{2+}$ were ranged from 450 nm to 500 nm. The yellow emission at around 580 nm was associated with $^4T_1{\rightarrow}^6A_1$ transition of $Mn^{2+}$ ions in ZnS:Mn,Sm phosphors. The highest photolum inescence intensity of the phosphors under 405 nm and 450 nm excitation was obtained at Sm concentration of 1 mol%. The enhanced photoluminescent intensity in the ZnS:Mn,Sm phosphors was interpreted by energy transfer from Sm to Mn. The highest luminescent intensity of white LED was obtained at the epoxy-to-yellow phosphor ratio of 1:3. At this ratio, the CIE chromaticity of the white LED was X=0.3886 and Y=0.2928.

HPHT(고온고압)에 의해 처리된 type IIa 천연 다이아몬드의 감별에 관한 연구 (A study on the identification of type IIa natural diamonds treated by the HPHT method)

  • 김영출;최현민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.21-26
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    • 2004
  • HPHT(고온고압) 처리된 type IIa 다이아몬드의 분광분석 결과를 나타내었다. 그리고 HPHT 처리된 다이아몬드 spectrum의 특성을 이와 유사한 color와 type을 가진 처리되지 않은 다이아몬드와 비교하였다. 325nm 에서 여기된 He/Cd laser로는 HPHT 처리된 다이아몬드와 처리되지 않은 다이아몬드에 현저한 변화가 있음을 알 수 있었는데 이는 HPHT 처리된 다이아몬드의 spectrum에서 H3, H4에 관련된 peak가 제거되고 N3 system에 관련된 peak의 emission이 증가함을 보여 주었다. 또한 514nm에서 여기된 Ar-ion laser로 측정된 spectrum은 575nm와 637.1 nm에서 Nitrogen과 vacancy가 관련되어있는 N-V center가 발견 되었는데 이러한 center가 존재하고 있을 경우 637.1 nm의 FWHM의 값은 HPHT 처리된 다이아몬드와 처리되지 않은 다이아몬드를 구분할 수 있음을 보여주었다. 본 실험에서 측정된 HPHT 처리된 다이아몬드의 637.1nm $(N-V)^-$의 FWHM 값은 $19.8{\textrm}{cm}^{-1}$에서$32.1{\textrm}{cm}^{-1}$였다.

졸-겔법으로 제조한 Zn2SiO4:Mn, M(M=Cr, Ti) 녹색 형광체의 발광특성 (Luminescence Properties of Zn2SiO4:Mn, M(M=Cr, Ti) Green Phosphors Prepared by Sol-gel Method)

  • 안중인;한정화;박희동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.637-643
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    • 2003
  • PDP(Plasma Display Panel)용 녹색 형광체의 발광특성과 결정성을 향상시키기 위해 Zn$_2$SiO$_4$:Mn에 co-dopant로 Cr과 Ti 를 각각 첨가하여 졸-겔법으로 합성하였다. 이렇게 합성된 Zn$_2$SiO$_4$:Mn, M(M=Cr, Ti) 형광체는 고상반응의 경우와 비교하여 상대적으로 낮은 온도인 110$0^{\circ}C$에서 willemite 구조의 단일상이 형성되었다. 제조된 Zn$_2$SiO$_4$:Mn, M(M=Cr, Ti) 형광체에 대하여 진공자외선(Vacuum Ultraviolet, VUV) 영역의 147 nm 여기광원을 사용하여 발광특성을 조사하였다. Co-dopant의 영향을 알아보기 위해 Mn의 농도는 2 ㏖%, $H_2O$/TEOS의 비율은 36.1로 고정하였고, 이때 Cr과 Ti 모두 0.1 ㏖%에서 가장 좋은 발광특성을 나타냈다. Cr이 co-doping된 경우는 농도가 증가할수록 잔광시간은 짧아지나 발광강도는 지속적으로 감소한 반면, Ti를 co-doping했을 때는 오히려 낮은 농도에서 발광강도의 증가를 보이며 2.0 ㏖%에서 급격히 감소하였다.

디지털 방사선 적용을 위한 Hybrid 방사선 검출기의 Feasibility 연구 (Feasibility study of Hybrid X-ray detecter for Digital X-ray imaging application)

  • 최장용;박지군;이채훈;이규홍;최흥국;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 반도체 재료 센서 박막재료 전자세라믹스
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    • pp.77-80
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    • 2004
  • In this study, the purpose is to verified the feasibility to develope Hybrid x-ray detector in order to resolve problems of direct and indirect x-ray detectors. The properties of X-ray detector depend on absorption of X-ray, charge generation by x-ray photon, leakage current. In this study, CdS was used as photoconductor, and $Y_2O_2S:Tb$ as x-ray phosphor was formed on CdS in order to embody Hybrid structure. And Screen printing was used to form Muli-layer. Characteristics of this specimen were analyzed by using SEM, and XRD. And Photoluminescence spectrum of $Y_2O_2S:Tb$, leakage current, with respect to applied voltages, output charge with respect to applied voltages, and X-ray sensitivity were measured. Also, linearity with respect to dose was measured. Leakage current was similar with direct digital x-ray detector, but sensitivity of the hybrid structure is much better than the single-layer structure.

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AZO 박막의 증착 및 열처리 조건에 따른 전기·광학적 특성 (Electro-Optical Properties of AZO Thin Films with Deposition & Heat treatment Conditions)

  • 연응범;이택영;김선태;임상철
    • 한국재료학회지
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    • 제30권10호
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    • pp.558-565
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    • 2020
  • AZO thin films are grown on a p-Si(111) substrate by RF magnetron sputtering. The characteristics of various thicknesses and heat treatment conditions are investigated by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Hall effect and room-temperature photoluminescence (PL) measurements. The substrate temperature and the RF power during growth are kept constant at 400 ℃ and 200 W, respectively. AZO films are grown with a preferred orientation along the c-axis. As the thickness and the heat treatment temperature increases, the length of the c-axis decreases as Al3+ ions of relatively small ion radius are substituted for Zn2+ ions. At room temperature, the PL spectrum is separated into an NBE emission peak around 3.2 eV and a violet regions peak around 2.95 eV with increasing thickness, and the PL emission peak of 300 nm is red-shifted with increasing annealing temperature. In the XPS measurement, the peak intensity of Al2p and Oll increases with increasing annealing temperature. The AZO thin film of 100 nm thickness shows values of 6.5 × 1019 cm-3 of carrier concentration, 8.4 cm-2/V·s of mobility and 1.2 × 10-2 Ω·cm electrical resistivity. As the thickness of the thin film increases, the carrier concentration and the mobility increase, resulting in the decrease of resistivity. With the carrier concentration, mobility decreases when the heat treatment temperature increases more than 500 ℃.

Characteristics of InGaN/GaN Quantum Well Structure Grown by MBE

  • 윤갑수;김채옥;박승호;원상현;정관수;엄기석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.110-110
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    • 1998
  • GaN는 직접천이형 에너지 캡을 가지며 In과 화합물을 형성할 경우 1.geV-3.4eV까지 다양한 에너지 캡을 가지므로 청색 발광소자 고출력소자 고온 전자소자둥 웅용성이 많 은 물절로서 각광을 받고 있다. 그러나 G랴‘에 적합한 기판이 없다는 문제점으로 인하여 F FET, LD와 같은 다양한 구조의 웅용에 제 약이 따랐다. 이에 본 연구에서는 RF(radio frequency) Plasma-Assisted MBE( molecular beam e epitaxy )를 이용하여 InxGaj xN/G암J 양자우물 구조를 성장하였다. 이렇게 성장된 I InxGaj xN 박막과 InxGaj xN/GaN 양자우물구조의 특성의 분석은 광학적 특성올 PL( p photoluminescence ) , 결 정 성 의 분석 은 XRD ( x-ray diffraction ), 표면 과 단변 의 계 변 특성은 SEM(scanning electron microscopy)을 이용하여 분석하였다. 저온 PL의 측정결 과 기판온도를 680$^{\circ}$C로 고정한 후 In cell의 온도를 650$^{\circ}$C에서 775$^{\circ}$C까지 증가함에 따라 I InxGaj xN에 관계된 피크위치가 약3이neV정도 red shift 함을 관찰할 수 있었다. 한편 I InxGaj xN/GaN 양자우물구조의 경우 PL피크가 3.2없eV로써 InxGaj- xN의 PL 피크에 비 해 에서 약 25me V 고에너지 이동이 관측되었으며 이것은 우불 내에서 에너지레벨의 c confinement효과에 의해 에너지의 변화에 의한 것엄올 확인하였으며, 양자우물 구조에서 우물의 두께를 줄임에 따라 변화 폭은 1이neV정도 고에너지 이동을 관찰할 수 있었다. X XRD 측정의 결과 In의 mole fraction에 따라 격자상수의 변화를 관찰하였으며, 결정 성의 변화를 피크의 세기로 관찰하였다 .. XRD로 판단한 In의 mole fraction은 0.2임을 알 았다 .. SEM 측정은 표변과 단면의 측정으로서 표연특성과 단면의 특성을 InxGaj xN, I InxGaj xN/GaN 양자우물 구조 모두 알아보았다. 측정 결과 InxGaj-xN의 성 장조건으로 기판온도가 낮아지면서 표면의 거칠기 정도가 증가하였으며,680$^{\circ}$C의 기판온도에서 성장 한 양자우물 구조에 있어서 매끄라운 표면올 얻올 수 있었다.

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II-VI족 화합물 반도체의 결정성장 및 센서 개발에 관한 연구 (Crystal Growth Sensor Development of II-VI Compound Semiconductor : CdS)

  • D.I. Yang;Y.J. Shin;S.Y. Lim;Y.D. Choi
    • 한국진공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.126-133
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    • 1992
  • E-Beam 기법을 이용하여 증착시킨 Ag doped CdS 박막은 육방정계이고 공기, Ar 분위기에서 $^550{\circ}C$로 열처리한 결과 grain size가 1$mu extrm{m}$ 정도로 성장되었고, Van Der Pauw 방법으로 구한 Hall data로부터 CdS crystal은 n형 반도체이고 상온에서의 carrier 농 도는 2.7 $\times$ 1011cm-3이고 Hall mobility는 5.8 $\times$ 102cm2V-1sec-1정도임을 알 수 있었다. CdS : Ag 박막의 PL spectra는 Gaussian curve를 보여주었고, spectra peak는 파장이 520nm 근처에 위치하고 있으며, CdS : Ag 박막에서의 광전류(pc)와 암전류(dc)의 ratio(pc/dc)는 공기 중에서 열처리한 시료의 값이 크다는 것을 알 수 있었다.

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온도에 따른 실리콘 나노결정 PL 특성 (PL characteristics of silicon-nanocrystals as a function of temperature)

  • 김광희;김광일;권영규;이용현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 제5회 영호남 학술대회 논문집
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    • pp.93-93
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    • 2003
  • Photoluminescence(PL) properties of Silicon nanocrystals (nc-Si) as a function of temperature is reported to consider the mechanism of PL. Nc-Si has been made by $Si^+$ ion-implantation into thermal $SiO_2$ and subsequent annealing. And after gold had been diffused at the same samples above, the resultant PL spectra has been compared to the PL spectra from the non-gold doped nc-Si. PL peak energy variation from nc-Si is same with the variation of energy bandgap of bulk silicon as temperature changes from 6 K to room temperature. This result may mean nc-Si is still indirect transition material like bulk silicon. Gold doped nc-Si reveals short peak wavelength of PL spectrum than gold undoped one. PL peak shift through gold doing process shows clearly the PL mechanism is not from defect or interface states. PL intensity increases from 6K to a certain temperature and then decrease to room temperature. This characteristic with temperature shows that phonon have a role for the luminescence as theory explains that electron and hole can be recombined radiatively by phonon's assist in nc-Si, which is almost impossible in bulk silicon. Therefore luminescence is observed in nc-Si constructed less than a few of unit cell and the peak energy of luminescence can be higher than the bulk bandgap energy by the bandgap widening effect occurs in nanostructure.

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$MgAl_2O_4$ 기판위에 HVPE법으로 성장된 후막 GaN의 광학적 특성 (Optical Properties of HVPE Grown Thick-film GaN on $MgAl_2O_4$ Substrate)

  • 이영주;김선태
    • 한국재료학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.526-531
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    • 1998
  • HVPE(hydride vapor phase epitaxy)법으로 (111) $MgAl_2O_4$기판 위에 $10~240\mu{m}$두께의 GaN를 성장하고, GaN의 두께에 따 광학적 성질을 조사하였다. $MgAl_2O_4$기판 위에 성장된 GaN의 PL 특성은 결정성장온도에서 기판으로부터 Mg이 out-diffusion하여 auto-doping 됨으로써 불순물이 첨가된 GaN의 PL 특성을 나타내었다. 10K의 온도데서 측정된 PL 스펙트럼은 자유여기자와 속박여기자의 재결합천이에 의한 피크들과 불순물과 관련된 도너-억셉터 쌍 사이의 재결합 및 이의 포논 복제에 의한 발광으로 구성되었으며, 깊은 준위로부터의 발광은 나타나지 않았다. 중성 도너에 속박된 여기자 발광 에너지와 라만 $E_2$모드 주파수는 GaN의 두께가 증가함에 따라 지수 함수적으로 감소하였으며, GaN 내의 잔류 응력에 대하여 라만 E2 모드 주파수는$\Delta$$\omega$=3.93$\sigma$($cm^{-1}$/GPa)의 관계로 변화하였다.

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ZnSe 나노분말 합성에 미치는 환원제와 첨가제의 영향 (Influence of Reducing Agents and Additives on the Synthesis of ZnSe Nanoparticles)

  • 백금지;이다경;이민서;송하연;홍현선
    • 한국분말재료학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.233-240
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    • 2020
  • Nano-sized ZnSe particles are successfully synthesized in an aqueous solution at room temperature using sodium borohydride (NaBH4) and thioglycolic acid (TGA) as the reducing agent and stabilizer, respectively. The effects of the mass ratio of the reducing agent to Se, stabilizer concentration, and stirring time on the synthesis of the ZnSe nanoparticles are evaluated. The light absorption/emission properties of the synthesized nanoparticles are characterized using ultraviolet-visible (UV-vis) spectroscopy, photoluminescence (PL) spectroscopy, and particle size analyzer (PSA) techniques. At least one mass ratio (NaBH4/Se) of the reducing agent should be added to produce ZnSe nanoparticles finer than 10 nm and to absorb UV-vis light shorter than the ZnSe bulk absorption wavelength of 460 nm. As the ratio of the reducing agent increases, the absorption wavelengths in the UV-vis curves are blue-shifted. Stirring in the atmosphere acts as a deterrent to the reduction reaction and formation of nanoparticles, but if not stirred in the atmosphere, the result is on par with synthesis in a nitrogen atmosphere. The stabilizer, TGA, has an impact on the Zn precursor synthesis. The fabricated nanoparticles exhibit excellent photo-absorption/discharge characteristics, suggesting that ZnSe nanoparticles can be alloyed without the need for organic solutions or high-temperature environments.