• 제목/요약/키워드: photoluminescence(PL)

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OPTICAL CHARACTERISTICS OF POROUS SILICON CARBIDE BY PHOTOLUMINESCENCE SPECTROSCOPY

  • Lee, Ki-Hwan;Du, Ying-Lei;Lee, Tae-Ho
    • Journal of Photoscience
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    • 제6권4호
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    • pp.183-186
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    • 1999
  • We have been prepared the porous silicon carbide (PSC) by electrochemical etching of silicon carbide single crystals. Samples of PSC have been studied by the methods of scanning electron microscope (SEM) and photoluminescence (PL). Two PL bands attributed to the blue and green light emission were observed in this study. According to the anodization conditions, the main source of emission in the oxidized layers of PSC lies in the different surface defect centers which consist of different geometrical structures due to the polytypes. It means that origin of these PL bands may be existed in different size pores simultaneously. The present results indicate that the high energy band comes from the top porous layers while the low energy band comes from the lower porous layers.

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기상 이동법으로 성장한 ZnO disk의 photoluminescence 특성 (Pholuminescence properties of ZnO disks grown using vapor phase transport)

  • 남기웅;김민수;김소아람;박형길;윤현식;임재영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.238-239
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    • 2012
  • ZnO disk는 Ar 가스의 ON/OFF 사이클을 사용한 기상 이동법으로 성장하였다. 온도 의존성 photoluminescence (PL)은 PL 스펙트럼의 quenching 동작을 관장하는 메커니즘을 연구하기 위해 조사하였다. ZnO disk의 12 K PL 스펙트럼에서 3.364, 3.315, 3.244, 3.212, 3.170, 3.139, 3.100 eV의 피크를 관측되었고, 그것은 각각 excitons bound to neutral donors ($D^{\circ}X$), A-line, first-order longitudinal optical (1LO) phonon replica of A-line (A-1LO), donor-to acceptor pair (DAP), A-2LO, DAP-1LO, A-3LO 이다. $D^{\circ}X$와 A-line 피크는 Varshni 공식에 의해서 피팅을 하였고, 도너 이온화 에너지는 40 meV 이었다. Free excitons, $D^{\circ}X$, A-line의 lifetime은 이론적으로 계산하였고, 온도가 증가함에 따라 lifetime이 증가하였다.

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비정질과 결정질 V2O5 박막의 온도에 따른 발광특성 (Temperature-dependent photoluminescence properties of amorphous and crystalline V2O5 films)

  • 강만일;추민우;김석원
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.202-206
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    • 2014
  • $V_2O_5$ 박막에서의 PL 특성을 조사하기 위해 RF 스퍼터링법을 이용하여 비정질과 결정질 $V_2O_5$ 박막을 제작하였고, 10~300 K의 온도까지 PL 스펙트럼을 측정하였다. 상온에서 성장된 비정질 박막에서는 ~505 nm를 중심으로 하는 하나의 PL 피크만이 관찰되었고, 결정질 $V_2O_5$ 박막에서는 505 nm를 중심으로 하는 피크와 산소결함에 의한 것으로 알려진 ~695 nm를 중심으로 하는 피크가 관찰되었다. 비정질과 결정질 $V_2O_5$ 박막에서 관찰되는 505 nm에서의 PL 피크의 위치는 온도에 강한 의존성을 보였고, 그 값은 300 K에서 2.45 eV였고, 10 K에서 2.35 eV였다. 505 nm에서의 PL은 $V_2O_5$에서의 밴드 에너지 전이에 의한 것이었으며, 또한 온도의 감소에 따른 피크 위치 에너지의 감소는 전자-포논 상호작용의 감소에 의한 격자팽창효과의 감소 때문이었다.

다공질 실리콘의 에이징 효과를 억제하기 위한 보호막 (Passivation layers that restrict Ageing Effects of Porous Silicon)

  • 안종필;강문식;민남기;김석기
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.243-246
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    • 2001
  • At atmosphere photoluminescence(PL) of porous silicon(PSi) decreases and peak wave number of PL is shifted to blue region. When PS is used light detector, the ageing effects are negative phenomena. For controling ageing effects, this paper uses Polymers.

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열처리 온도에 의한 디지털 합금 InGaAlAs 다중양자우물의 발광특성 변화

  • 조일욱;변혜령;류미이;송진동
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.414-414
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    • 2013
  • InGaAlAs/InP은 $1.3{\sim}1.55{\mu}m$ 레이저 다이오드 응용을 위한 InGaAsP/InP를 대체하기 위한 물질로 많은 관심을 받아왔다. 디지털 합금 InGaAlAs 다중양자우물(multiple quantum wells: MQWs) 시료는 MBE (molecular beam epitaxy) 장비를 이용하여 n-InP 기판 위에 성장하였다. 양자우물과 장벽은 각각 (InGaAs)0.8(InAlAs)0.2와 (InGaAs)0.4(InAlAs)0.6 SPSs (short-period superlattices)로 $510^{\circ}C$에서 성장하였다. 발광특성을 향상시키기 위하여 질소분위기에서 $700^{\circ}C$ $750^{\circ}C$ 또는 $800^{\circ}C$에서 30초간 열처리(rapid thermal annealing: RTA)하였다. RTA 온도에 따른 디지털 합금 InGaAlAs MQWs의 발광특성을 분석하기 위해 PL (photoluminescence)과 TRPL(time-resolved PL)을 이용하였다. RTA 온도에 따른 InGaAlAs MQWs 시료의 발광 메카니즘 및 운반자 동력학을 연구하기 위하여 발광파장 및 온도에 따른 TRPL을 측정하였다. 저온(10 K)에서 PL 피크는 RTA 온도를 $700^{\circ}C$에서 $750^{\circ}C$로 증가하였을 때 1,242 nm에서 1,245 nm로 장파장 영역으로 이동하였다가 $800^{\circ}C$에서 열처리하였을 때 단파장 영역으로 이동하여 1,239 nm에서 나타났다. 또한 PL 세기는 RTA 온도를 증가함에 따라 증가함을 보이다가 RTA 온도를 $800^{\circ}C$로 증가하였을 때 PL 세기는 감소하였다. 발광소자 개발을 위한 InAlGaAs MQWs 시료의 최적의 열처리 조건을 이러한 PL과 TRPL 결과로부터 결정할 수 있다.

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GaAs 기판 위에 성장한 In0.5Ga0.5As/In0.5Al0.5As 다중양자우물의 광학적 특성에 대한 In0.5Al0.5As 버퍼층 성장온도의 영향 (Growth Temperature Effects of In0.5Al0.5As Buffer Layer on the Optical Properties of In0.5Ga0.5As/In0.5Al0.5As Multiple Quantum Wells Grown on GaAs)

  • 김희연;오현지;안상우;류미이;임주영;신상훈;김수연;송진동
    • 한국진공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.211-216
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    • 2010
  • $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층(buffer layer)의 성장온도 변화에 따른 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ 다중양자우물(multiple quantum wells: MQWs)의 광학적 특성을 photoluminescence (PL)와 time-resolved PL (TRPL) 측정을 이용하여 분석하였다. $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층은 $320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 다양한 온도조건에서 $1{\mu}m$ 성장하였으며, 그 위에 6 nm, 4 nm, 그리고 2.5 nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 양자우물(quantum well)과 10 nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 장벽(barrier)의 MQWs을 성장하였다. 낮은 온도($320-480^{\circ}C$)에서 성장한 InAlAs 버퍼층의 MQWs는 4 nm QW과 6 nm QW로부터 모두 PL 피크가 측정되었으나, 높은 온도($320-580^{\circ}C$)의 버퍼층 위에 성장한 MQWs는 6 nm QW에서의 PL 피크만 관찰되었다. 일정한 온도 $480^{\circ}C$에서 성장한 버퍼층의 MQWs의 PL 세기가 가장 강하게 측정되었으며, 가장 높은 온도에서($530-580^{\circ}C$)에서 성장한 버퍼층의 MQWs의 PL 세기가 가장 약하게 나타났다. 이러한 PL 결과로부터 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층의 최적의 성장조건은 일정한 온도 $480^{\circ}C$임을 확인하였다. 방출파장에 따른 PL 소멸시간(decay time)과 PL 스펙트럼으로부터 4 nm QW과 6 nm QW에서의 운반자 수명시간을 얻었다.

분자선 에피성장법으로 성장된 ZnSe/GaAs의 특성 (Property of molecular beam epitaxy-grown ZnSe/GaAs)

  • 김은도;손영호;조성진;황도원
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.52-56
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    • 2007
  • 본 연구에서는 초고진공(UHV, ultra high vacuum) 분자선 에피성장(MBE, molecular beam epitaxy) 시스템을 제작하여, ZnSe/GaAs[001]을 증착하였고, 증착된 박막의 특성을 SEM(scanning electron microscopy), AFM(atomic force microscopy)으로 조사하여, 분자층 단위의 조밀하고 균일한 표면특성을 보이고 있음을 확인할 수 있었다 XRD(x-ray diffractometer)를 이용하여, GaAs[001]기판의 XRD peak 위치와 ZnSe 박막의 XRD peak 위치가 각자 일치함을 확인할 수 있었다. PL(photoluminescence)로는 대략 437nm에서 발광하는 것이 관측되었으며, 2인치 ZnSe 박막의 PL mapping을 측정하였다.

InxGa1-XN/GaN 양자우물 구조의 수치 해석을 이용한 압전장 평가 (Estimation of Piezoelectric Fields built in InxGa1-XGaN Quantum Well Structures using Numerical Analysis)

  • 김경찬;김태근
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.89-93
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    • 2004
  • Piezoelectric fields built in I $n_{x}$G $a_1$$_{-x}$N/GaN (x=0.06∼0.1) quantum wells (QWs) have been estimated by comparing the transition energies, both calculated and measured by photoluminescence (PL). The calculation was numerically carried out with a rectangular QW model, where the effective bandgap considering a bowing facto, energy levels quantized for the lowest lying electrons and heavy holes (1e-lhh), and biaxial compressive strain were included except for the piezoelectric fields. The calculated values were observed to be larger (9∼15 meV) than the measured values by PL, which was considered to be caused by the piezoelectric fields built in InGaN/GaN QW interface. In addition, we observed the energy shift by measuring the EPDPL (excitation power-dependent PL), which was compared with the energy difference caused by the piezoelectric fields.

Comparative study of photoluminescences for Zn-polar and O-polar faces of single-crystalline ZnO bulks

  • 오동철;김동진;배창환;구경완;박승환;야오다까후미
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.39-39
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    • 2010
  • The authors have an extensive study of photoluminescences for Zn-polar and O-polar faces of single-crystalline ZnO bulks. In the photoluminescence (PL) spectra at 10 K, Zn-polar and O-polar faces show a common emission feature: neutral donor-bound excitons and their longitudinal-optical (LO) phonon replicas are strong, and free excitons are very weak. However, in the PL spectra at room temperature (RT), Zn-polar and O-polar faces show extremely different emission characteristics: the emission intensity of Zn-polar face is 30 times larger than that of O-polar face, and the band edge of Zn-polar face is 33 meV red-shifted from that of O-polar face. The temperature dependence of photoluminescence indicates that the PL spectra at RT are closely associated with free excitons and their phonon-assisted annihilation processes. As a result, it is found that the RT PL spectra of Zn-polar face is dominated by the first-order LO phonon replica of A free excitons, while that of O-polar face is determined by A free excitons. This is ascribed that Zn-polar face has larger exciton-phonon coupling strength than O-polar face.

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Mg Delta-Doping Effect on a Deep Hole Center Related to Electrical Activation of a p-Type GaN Thin Film

  • Park, Hyo-Yeol;Jeon, Kyoung-Nam;Kim, Keun-Joo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제11권1호
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    • pp.37-41
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    • 2010
  • The authors investigated the photoluminescence (PL) and the electron paramagnetic resonance (EPR) from an magnesium (Mg)-doped GaN thin film with a delta-doped layer. The regularly doped sample shows a PL peak at 2.776 eV for the as-grown sample, and the peak shifts to 2.904 eV and increases in intensity for the annealed sample. The delta-doped sample also shows the same PL peak as does the regularly doped sample. However, only the annealed delta-doped layer shows a sharp EPR with a small isotropic Lande g-factor, $g_{II}$, of 2.029. This resonance is attributed to the delta-doped layer, which forms a hole-bound Mg-N atomic structure instead of the $Mg_{Ga}-V_N$ defect complex, indicating that the delta-doped sample was not optically activated to form PL centers but was instead electrically activated to form a hole-bound state.