• 제목/요약/키워드: Quantum-well

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MAGNETO-OPTICAL INVESTIGATION OF LOW-DEMENSIONAL MAGNETIC STRUCTURES

  • Shalyguina, E.E.;Kim, Cheol-Gi
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
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    • pp.13-16
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    • 2003
  • Magnetic and magneto-optical properties of Fe/Pt/Fe, Co/Pd/Co trilayers and also the sandwiches with wedge-shaped magnetic (Fe, Co) and nonmagnetic (Pt, Pd) layers were investigated. The oscillatory behavior of the saturation field $H_{s}$ of the studied trilayers with changing the thickness of the nonmagnetic layer (NML) $t_{NML}$ was revealed. That was explained by the exchange coupling between ferromagnetic layers (FML) through the nonmagnetic spacer. For the first time, oscillations of the transverse Kerr effect (TKE) with changing the Pt- and Pd-wedge thickness were discovered. Period of these oscillations was found to depend on the FML thickness and the photon energy of the incident light. TKE spectra of the examined samples were discovered to modify very strongly with increasing $t_{NML}$. The discovered peculiarities of magneto-optical properties of thin-film systems were explained by a concept of the spin-polarized quantum well states in the pt and Pd layers.

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An Improved Theoretical Model to Explain Electronic and Optical Properties of p-Type GaAs/AlGaAs Superlattices for Multi-Wavelength Normal Incidence Photodetectors

  • Kim, Byoung-Whi;Choi, Eun-Chang;Park, Kwon-Chul;Kang, Seok-Youl
    • ETRI Journal
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    • 제18권4호
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    • pp.315-338
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    • 1997
  • We extend our previous theoretical analysis of electronic and optical properties of p-type quantum well structures based on the two heavy- and light-hole system to include all the three valence bands. These theories are then used to clarify the origin of the normal incidence absorption and photo current at photon wavelengths of 2 - 3 ${\mu}m$, which was observed in addition to the absorption around 8 ${\mu}m$ by a recent experimental investigation with heavily doped p-type GaAs/AlGaAs multi-quantum well (MQW) structures. In the theoretical analysis, the Hartree and exchange-correlation many-body interactions are taken into account within one-particle local density approximation, and it is shown that normal incidence absorption occurs in two wavelength regions over the transition energy range higher than barrier height for p-type GaAs/AlGaAs superlattices with well doping of $2{\times}10^{19}\;cm^{-3}$; one region has broad absorption peaks with coefficients of about 5000 $cm^{-1}$ around 8 ${\mu}m$, and the other has two rather sharp peaks at 2.7 ${\mu}m$ and 3.4 ${\mu}m$ with 1800 $cm^{-1}$ and 1300 $cm^{-1}$, respectively. The result indicates that the theory explains the experimental observation well, as the theoretical and experimental results are in close agreement in general absorption features.

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A Simple Analytical Model for the Study of Optical Bistability Using Multiple Quantum Well p-i-n Diode Structure

  • Jit, S.;Pal, B.B.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제4권1호
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    • pp.63-73
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    • 2004
  • A simple analytical model has been presented for the study of the optical bistability using a $GaAs-Al_{0.32}Ga_{0.68}As$ multiple quantum well (MQW) p-i-n diode structure. The calculation of the optical absorption is based on a semi-emperical model which is accurately valid for a range of wells between 5 and 20 nm and the electric field F< 200kV/cm . The electric field dependent analytical expression for the responsivity is presented. An attempt has been made to derive the analytical relationship between the incident optical power ( $(P_{in})$ ) and the voltage V across the device when the diode is reverse biased by a power supply in series with a load resistor. The relationship between $P_{in}$ and $P_{out}$ (i.e. transmitted optical power) is also presented. Numerical results are presented for a typical case of well size $L_Z=10.5nm,\;barrier\;size\;L_B=9.5nm$ optical wave length l = 851.7nm and electric field F? 100kV/cm. It has been shown that for the values of $P_{in}$ within certain range, the device changes its state in such a way that corresponding to every value of $P_{in}$ , two stable states and one unstable state of V as well as of $P_{out}$ are obtained which shows the optically controlled bistable nature of the device.

InxGa1-xN/GaN 다중양자우물 구조의 광학적 성질 연구 (Study of Optical Properties of InxGa1-xN/GaN Multi-Quantum-Well)

  • 김기홍;김인수;박헌보;배인호;유재인;장윤석
    • 한국진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.37-43
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    • 2009
  • $In_xGa_{1-x}N$/GaN 다중양자우물 구조의 EL 특성을 온도와 주입전류 변화에 따른 특성을 조사하였다 저전류와 고전류 주입시 EL 효율의 온도 의존 변화는 매우 다르게 나타나는데, 이러한 온도와 전류의 변화에 의한 독특한 EL 효율의 변화는 내부전기장의 존재 하에 순방향 바이어스에 기인한 외부전기장의 영향인 것으로 볼 수 있다. 그리고 $In_xGa_{1-x}N$/GaN 다중양자우물 구조에서 In 성비의 증가는 발광파장위치의 적색이동을 보였다. 15K에서 주입 전류의 증가에 따라 녹색 양자우물 구조는 80 meV와 청색 양자우물 구조는 22 meV의 청색 편이를 하였다. 이는 전류의 증가에 의해 단위 시간당 생성되는 캐리어 수가증가하게 되고 그에 따라 subband가 급격히 채워지는 band filling 현상이 일어나게 되어 짧은 파장에서 재결합이 증가하기 때문이다. 그리고 청색과 녹색 다중 양자우물구조의 짧은 파장 쪽으로의 편이 차이는 In 농도에 기인한 것으로 In 농도가 높으면 양자우물 깊이가 증가되어 더 강한 양자속박효과가 작용하여 캐리어 구속력이 증가하기 때문 것으로 볼 수 있다.

Terahertz Detection Characteristics of Low-Temperature Grown InGaAs/InAlAs Multi Quantum Well

  • 박동우;한임식;김창수;노삼규;지영빈;태인;이기주;김진수;김종수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.317-318
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    • 2013
  • Terahertz (THz) wave는 광학 영역과 방송파 영역 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있다. X선과는 달리 비이온화 광원으로 직진성, 투과성, 낮은 에너지 (meV)를 가지고 있어 비파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 In0.53Ga0.47As:Be/In0.52Al0.48As의 multi quantum well (MQW)을 Semi-insulting InP:Fe substrate 위에 active layer의 두께와 적층을 변화주어서 성장하였고Au (200 nm)/Ti (30 nm)의 금속전극으로 공정을 하였다. Ti:Sapphire femtosecond pulse laser를 조사하여 THz time-domain spectrometer 시스템을 이용하여 광전도검출법으로 THz 검출 특성을 연구하였다. THz 검출은 짧은 전하수명과 높은 저항을 요구한다. LTInGaAs의 경우 AsGa antisite로 인하여 짧은 전하수명을 얻게 되면 n-type의 높은 전하밀도를 가지게 되어서 저항이 낮아지게 된다. 높은 저항을 만들기 위하여 Be doping을 이용하여 과잉의 전자들을 보상하고 InAlAs layer를 삽입시켜 보다 높은 저항을 얻었다. LT-InGaAs:Be는 LT-GaAs보다 1/70 정도의 amplitude를 보이는데 LT-InGaAs/InAlAs MQW의 경우 LT-GaAs 대비 약 3/4 정도의 큰 amplitude를 얻었다. 또 active layer의 두께가 얇고 적층이 많을수록 신호가 커지는 것을 알 수 있었다. 이는 상대적으로 band gap이 큰 InAlAs층이 더 높은 저항을 만든 것으로 사료된다.

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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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