• 제목/요약/키워드: Photoreflectance

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MBE로 성장시킨 $\textrm{In}_{0.1}\textrm{Ga}_{0.1}\textrm{As}$에피층의 Photoreflectance 특성 연구 (The Characteristics Study of Photoreflectance of $\textrm{In}_{0.1}\textrm{Ga}_{0.1}\textrm{As}$ Epi-layer Grwon by Molecular BEAM Epitaxy)

  • 이동율;유재인;손정식;김기홍;이동건;이정열;배인호;손영호;황도언
    • 한국재료학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.515-519
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    • 1999
  • We have investigated the photoreflectance characteristics for In\ulcornerGaAs/GaAs heterojunction structure grown by molecular beam epitaxy (MBE). The E\ulcorner bandgap energy of In\ulcornerGa\ulcornerAs at room temperature was observed at about 1.3 eV. From this result, the indium composition x value was calculated. The shoulder peaks were observed higher than E\ulcorner peaks, and peak positions were shifted toward 12 meV to 70 meV higher energy with increasing doping concentrations. The shoulder peaks can be observed by In segregation and re-evaporation. However, we think that indium re-evaporation cause th shift of shoulder peaks after epilayer growth.

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Photoreflectance Spectroscopy of GaAs Single Junction Solar Cell

  • 한임식;손창원;이승현;하재두;이상조;;김종수;이상준;노삼규;박동우;김진수;최현광;임재영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.429-429
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    • 2012
  • 본 연구에서는 분자선 박막 성장법(MBE)으로 성장된 GaAs single junction solar cell의 광학적 특성 변화를 photoreflectance (PR)을 이용하여 연구하였다. 본 연구에 사용된 태양전지 구조는 n+-GaAs (100)기판 위에 n+-GaAs buffer를 200 nm 성장 후 그 위에 i-GaAs 250 nm와 p+-GaAs 200 nm 성장 하였다. 상온에서 PR 측정 결과, 변조빔 세기가 증가할수록 Franz-Keldysh oscillation (FKO)의 주파수가 증가하는 현상이 관측되었다. 이는 변조빔의 세기가 강해질수록 광케리어수의 증가로 인한 스크리닝 효과에 기인한 것으로 사료된다. 아울러 Fast Fourier transform (FFT) 결과, 변조빔의 세기가 약할 때는 세 개의 주된 피크가 나타났으며, 이러한 현상은 GaAs에서 가전자대의 heavy hole (HH)과 light hole (LH)의 전이로 인해 나타나는 FKO 신호가 중첩되어 HH과 LH 피크가 HH과 HH-,LH과 LH-로 나뉘어진 것으로 사료된다. 여기광의 세기가 $1.40mW/cm^2$ 이상일 때는 주된 세 개 피크 이외에 부가적인 피크가 상대적으로 고 주파수 영역에서 관측되었다. 이러한 고주파수 영역에서의 나타나는 FKO 주파수는 시료의 내부전기장이 여기광의 세기가 증가할수록 감소하는 결과로 사료된다.

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B 이온을 주입시킨 GaAs의 Photoreflectance에 관한 연구 (A study on the photoreflectance of B ion implanted GaAs)

  • 최현태;배인호
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권4호
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    • pp.372-378
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    • 1996
  • The phtoreflectance(PR) spectra of B ion implanted semi-insulating(SI) GaAs were studied. Ion implantation was performed by 150keV implantation energy and 1*10/aup 12/-10$^{15}$ ions/c $m^{2}$ doses. Electronic band structure was damaged by ion implantation with above 1*10$^{13}$ ions/c $m^{2}$ dose. When samples were annealed, " peak was observed at 30-40meV below band gap( $E_{g}$). It should be noted that this energy is close to the ionization energies of S $i_{As}$ , and GeAs in G $a_{As}$ which are also found as impurities in LEC GaAs, it is therefore possible that this feature is related to S $i_{As}$ , or G $e_{As}$ and B ions by implanted defect associated with them. From PR spectra of etched samples which is as-implanted by 1*10$^{14}$ and 1*10$^{15}$ ions/c $m^{2}$ dose, the depth of destroyed electronic band structure was from surface to 0.2.mu.m below surface.nic band structure was from surface to 0.2.mu.m below surface.

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$Se/NH_4OH$용액으로 처리시킨 n-GaAs의 Photoreflectance에 관한 연구 (A Study on Photoreflectance of n-GaAs Treated with$Se/NH_4OH$ Solution)

  • 김근형;김인수;이정열;이동건;배인호;박성배
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권6호
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    • pp.555-561
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    • 1997
  • The passivation of n-GaAs(100) surface has investigated by photoreflectance(PR). The surface of the sample was treated with the 0.001 N solution Se/NH$_4$OH. After the surface treatment, the samples were annealed between 400 to $700^{\circ}C$ in a $N_2$atmosphere for 10 min. The intensity of PR signal and period of Franz-Deldysh oscillation(FKO) gradually decreased as the annealing temperature increased. The surface electric field(E$_{s}$) of the sample annealed at $600^{\circ}C$ is obtained 1.34$\times$10$^{5}$ V/cm. This value is 1.97 times less than that of unannealed sample. It has found that the passivation of surface occurred when the surface of the sample had been treated with Se/NH$_4$OH solution and annealed from 500 to $600^{\circ}C$. This result could be due to activation of elemental Se on the surface. It has also found that the elemental Se of the surface diffused about 100 $\AA$ into the bulk GaAs when Se-treated sample was annealed at $600^{\circ}C$.>.

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III-V 화합물반도체에서의 He-Ne Laser를 활용한 광 특성 연구 (The study of characteristic III-V compound semiconductor by He-Ne laser)

  • 유재용;최경수;최순돈
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-4
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    • 2013
  • The optical properties of III-V compound semiconductor structure was investgated by photoreflectance (PR). The results show two signals at 1.42 and 1.73eV. These are attributed to the bandgap energy of GaAs, AlGaAs, respectively. Also, AlGaAs region showed weak signal. This signal is attributed to carbon or si defect.

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Co-evaporation법으로 성장시킨 CuInxGa1-$xSe_2$ 박막의 Photoreflectance 특성

  • 최상수;김정화;조현준;김대환;배인호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.296-296
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    • 2011
  • 동시 증발법(co-evaporation)에 의해 성장된 $CuIn_xGa_{1-x}Se_2$ (CIGS) 박막의 광학적 특성을 photoreflectance (PR) 분광법으로 연구하였다. 조성비 x는 0~1까지 변화시켰다. 시료의 두께는 약 2.2 ${\mu}m$였다. PR 측정은 변조빔 세기, 변조빔 주파수 및 온도의 함수로 조사하였다. PR 스펙트럼으로부터 조성비 x가 증가함에따라 시료의 띠간격 에너지가 증가하는 것을 관측하였다. 상온 PR 스펙트럼으로부터 시료내에 형성된 내부 전기장을 구하였다. 그리고 변조빔 세기의 증가에 따른 PR 신호의 세기는 점차 증가하는 반면에, 변조 주파수를 증가시킴에 따라 신호의 세기가 점차 감소함을 보였다. PR 신호의 온도 의존성 실험으로부터 띠간격 에너지의 변화 및 Varshni 계수 등을 구하여 CIGS 시료의 특성을 조사하였다.

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AlGaAs/GaAs multiple-quantum well에 대한 상온에서의 photoreflectance 특성연구 (A study of room temperature PR(photoreflectance) charicteristics for AlGaAs/GaAs multiple-quantum well)

  • 김동렬;최현태;배인호;김말문;한병국;우덕하;김선호;최상삼
    • 한국진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.109-113
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    • 1997
  • MBE로 성장한 AlGaAs/GaAs multiple-quantum well(MQW)에 대하여 pump source를 He-Ne laser와 Ar laser를 사용하여 상온에서 PR(photoreflectance)측정을 수행한 결과 여러 subband transition peak을 관찰하였다. PR결과를 standard analytic line shape으 로 fitting하여n=1의 conduction band와 heavy hole 그리고 light hole transition peak인 Cl-Hl, Cl-Ll에 대한 energy값들을 얻었다. 또한 상온에서의 PL(photoluminescence)측정에 서 Cl-Hl, Cl-Ll과 관련된 main peak와 shoulder를 관찰하였다. 이 값은 PR측정값과 잘 일 치함으로써 PL에서의 main peak와 should가 Cl-Hl, Cl-Ll과 관련된 peak임을 확인할 수 있 었다. 또한 envelope function approximation(EFA)을 이용하여 구한 이론값과 PR과 PL에서 측정된 실험값들을 비교하였다.

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Optical Characteristics of Ge0.99Sn0.01/Si and Ge/Si Using Photoreflectance Spectroscopy

  • Jo, Hyun-Jun;Geun, So Mo;Kim, Jong Su;Ryu, Mee-Yi;Yeo, Yung Kee;Kouvetakis, J.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.378.2-378.2
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    • 2014
  • We have investigated optical characteristics of $p-Ge_{0.99}Sn_{0.01}$ and Ge films grown on Si substrates using photoreflectance (PR) spectroscopy. The $Ge_{0.99}Sn_{0.01}$ and Ge films were grown by using an ultra-high vacuum chemical vapor deposition and molecular beam epitaxy methods, respectively. PR spectra were measured at 25 K and an extended InGaAs detector was used. By comparing $Ge_{0.99}Sn_{0.01}/Si$ and Ge/Si spectra, we observed the signals related to direct transition and split-off band of $Ge_{0.99}Sn_{0.01}$. The transition energies of $Ge_{0.99}Sn_{0.01}$ and Ge films were approximately 0.74 and 0.84 eV, respectively. Considering the shift of split-off band transition of $Ge_{0.99}Sn_{0.01}$, we suppose that the transition at 0.74 eV is attributed to direct transition between ${\Gamma}$ band and valence band. The temperature- and excitation power-dependent PR spectra were also measured.

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InAs 양자점의 광학적 성질에 미치는 초격자층의 영향 (Influence of GaAs/AlGaAs Superlattice Layers on Optical Properties of InAs Quantum Dots)

  • 정연길;최현광;박유미;황숙현;윤진주;이제원;임재영;전민현
    • 한국재료학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.146-151
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    • 2004
  • We investigated the effects of high potential barriers on the optical characteristics of InAs quantum dots (QDs) by using photoluminescence (PL) and photoreflectance (PR) spectroscopy. A sample with regular InAs quantum dots on GaAs was grown by molecular beam epitaxy (MBE) as a reference. Another InAs QDs sample was embedded in single AlGaAs barriers. On the other hand, a sample with GaAs/AlGaAs superlattice barriers was adopted for comparison with a sample with a single AlGaAs layer. In results, we found that the emission wavelength of QDs was effectively tailored by using high potential barriers. Also, it was found that the optical properties of a sample with QDs embedded in GaAs/AlGaAs superlattices were better than those of a sample with QDs embedded in a single layer of AlGaAs barriers. We believe that GaAs/AlGaAs superlattice could effectively prevent the generation of defects.

InAs/GaAs 양자점 태양전지에서 양자점 크기 및 온도에 따른 Photovoltage 효과

  • 윤수진;소모근;손창원;한임식;노삼규;이상준;김종수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.228.1-228.1
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    • 2013
  • Photoreflectance (PR) 분광법은 비접촉, 비파괴적인 변조분광법으로서 반도체 표면 및 계면의 광학적 특성 연구에 많이 이용되고 있다. PR 신호의 Franz-Keldysh oscillation (FKO)으로부터 Molecular Beam Epitaxy (MBE) 방법으로 성장한 InAs/GaAs 양자점 태양전지 접합계면의 전기장을 조사하였다. InAs 양자점의 크기는 각각 1.7, 2.0, 2.5, 3.0 monolayer이며, p+-n-n+ 태양전지 구조의 표면으로부터 1.8 ${\mu}m$, 활성영역으로부터 약 1.1 ${\mu}m$ 위치에 삽입되어 있다. 여기광 세기가 큰 영역(1~200 $mW/cm^2$)에서 접합계면의 전기장으로부터 관측한 photovoltage 효과는 로그 스케일에서 대체로 선형적인 분포를 보였으며, 이를 계산결과와 비교 분석하였다. 또한, 양자점 크기 및 온도에 따른 photovoltage 효과는 활성영역에서 여기된 운반자의 양 및 양자점에 의한 전하트랩의 영향과 관련하여 비교 분석하였다.

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