포토루미네션스와 시간분해 포토루미네션스를 이용한 InP/InGaP와 InP/GaP 양자구조의 광학적 특성 :Optical properties of InP/InGaP and InP/GaP quantum structures by using photoluminescence and time-resolved photoluminescence

변혜령

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 변혜령 (강원대학교, 강원대학교 대학원)

지도교수: 류미이

발행연도: 2015

저작권: 강원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수1

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

InGaP spacer layer의 두께 변화에 의한 InP양자구조 형성과 발광 특성 변화

변혜령 , 류미이 , 송진동 한국진공학회 학술발표회초록집 2015.02 학술대회자료

포토루미네션스와 시간분해 포토루미네션스를 이용한 InP/InGaP와 InP/GaP 양자구조의 광학적 특성

변혜령 일반 2015.01 학위논문

2013

성장 온도에 따른 InP/GaP SPS 구조의 광학적 특성

변혜령 , 류미이 , 송진동 한국진공학회 학술발표회초록집 2013.08 학술대회자료

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

본 논문에서는 MEE(migration-enhanced epitaxy) 기법을 이용하여 성장한 InP/InGaP 양자구조(QSs; quantum dots+quantum dashes) 시료들과 MBE(molecular beam epitaxy) 장비를 이용하여 성장한 InP/GaP SPS(short-period superlattice) 시료들의 광학적 특성을 포토루미네션스(PL; photoluminescence)과 시간분해 포토루미네션스(TRPL; time-resolved PL) 측정을 이용하여 분석하였다. InP/InGaP QSs 시료들은 GaAs 기판에 성장하였으며 spacer layer 두께를 15 nm(SP15), 30 nm(SP30), 그리고 50 nm(SP50)로 조절하여 성장하였다. InGaP spacer layer 두께가 증가하면서 PL 피크는 청색편이(blueshift) 하였고, PL 세기는 증가하였다. InGaP spacer layer의 두께가 증가함에 따라 PL 피크의 청색편이와 PL 세기의 증가는 InP 양자층 사이의 결합(coupling)이 감소하여 양자데쉬의 길이는 감소하고 높이와 폭은 증가하여 양자점 형태로 성장하고 양자점의 밀도가 증가한 것으로 설명할 수 있다.
발광 파장과 온도 변화에 대한 PL 소멸 곡선을 측정하였다. SP00와 SP15 시료는 PL 피크에서 가장 긴 PL 소멸 시간을 나타내었으며, SP30과 SP50은 발광 파장이 증가함에
따라 PL 소멸 시간이 급격하게 증가하였다. 장파장에서의 PL 소멸 시간의 증가는 높은 에너지 상태의 작은 양자구조(양자데쉬/양자점)에서 빠져 나온 운반자들이 빠르게 낮은 에너지 상태의 상대적으로 큰 양자구조에 재포획(recapture)되기 때문으로 설명된다. 이러한 PL과 TRPL 결과로부터 spacer layer 두께를 조절함으로써 InP/InGaP 양자구조 시료의 구조적 특성과 광학적 특성이 변화하는 것을 확인하였다.
InP/GaP SPS 층은 659쌍의 GaP(2.9 Å)과 InP(3.1 Å)로 이루어졌으며, 성장 온도를 400℃(GT400), 425℃(GT425), 460℃(GT460) 그리고 490℃(GT490)로 변화하여 성장하였다. 10 K에서 PL 피크는 성장 온도를 400℃에서 490℃까지 증가하였을 때 634 nm에서 692 nm로 장파장으로 이동하였으며, PL 세기는 GT425가 가장 강하게 나타나고 GT400 시료의 PL 세기가 가장 약하게 나타났다. 그러나 260 K에서 PL 세기는 GT460 시료가 가장 강하게 나타나고, GT425 시료가 가장 약하게 나타났다. 성장 온도가 증가함에 따라 밴드 갭이 감소하는 것은 특정 온도(460℃)이상에서 LCM(lateral composition modulation)이 형성되는 것으로 설명할 수 있다. 460℃와 490℃에서 성장한 시료의 PL 반치폭(full width at half maximum)이 매우 넓은 것은 LCM 형성으로 인해 선폭이 비균질적으로 넓어졌음을 의미한다. PL 소멸 시간은 400℃와 425℃에서 성장한 시료들보다 LCM이 형성된 460℃와 490℃에서 성장한 시료들이 더 길게 나타났다. 이러한 결과들로부터 LCM 형성을 통해 물질의 밴드 갭 에너지를 조절할 수 있고, 구조적 특성과 광학적 특성이 변하는 것을 확인하였다.

The optical characteristics of InP/InGaP quantum structures (QSs; quantum dots+quantum dashes) and InP/GaP short-period superlattices (SPS) have been investigated by using photoluminescence (PL) and time-resolved PL (TRPL). InP/InGaP QSs were grown on semi-insulating GaAs substrates by using modified molecular beam epitaxy (MBE). In order to study the effect of an InGaP spacer layer on the optical properties of InP/InGaP QSs, an InGaP spacer layer with different thicknesses (15, 30, and 50 nm) was grown on the InP QSs. As the thickness of InGaP layer increases from 15 to 50 nm, the PL peak exhibits a blueshift and the PL intensity is increased. With increasing thickness of InGaP spacer layer, quantum dash structure is changed to the quantum dot structures due to the decrease of coupling between InP layers. Therefore, the blueshift of PL peak is attributed to the formation of quantum dots and the increase of PL intensity is interpreted to the increased carrier localization and density of quantum dots. The PL decay demonstrates a strong dependence on emission wavelength and temperature. The emission wavelength dependence of decay time for InP QS samples with InGaP layer of 30 and 50 nm exhibits a different dependence for InP QS samples with InGaP layer of 15 nm. These results represent that the optical and structural properties of InP/InGaP QSs are significantly affected by varying the thickness of InGaP spacer layer.
InP/GaP SPS samples were grown on GaAs substrate by MBE technique. The SPS layers are made up of 659 pairs where a pair is composed of 2.9 Å-thick GaP and 3.9 Å-thick InP. The SPS samples were grown at various temperatures in the range of 400℃ to 490℃. A very broad PL spectrum for GT460 and GT490 compared to that for GT400 and GT425 is due to the inhomogeneous linewidths caused by LCM formation. The PL decay time for GT460 and GT490 is longer than that for GT400 and GT425. These results indicate that the bandgap energy of InP/GaP SPS can be controlled by adjusting the growth temperature, leading to the LCM formation.

#InP/InGaP #quantum structure #InP/GaP #SPS #Photoluminescence(PL) #time-resolved photoluminescence(TRPL)

Ⅰ. 서 론 ----------------------------------------- 1
Ⅱ. 이론적 배경 --------------------------------------- 4
1. 양자구조(quantum structures) 성장 ---------------- 4
2. 단주기 초격자(Short-Period Superlattice) 구조 ---- 7
Ⅲ. InP/InGaP 양자구조 (QSs)의 광학적 특성 ----------- 10
1. 소개 -------------------------------------------- 10
2. 시료 및 실험방법 -------------------------------- 11
3. 결과 및 토의 ------------------------------------ 15
4. 요약 -------------------------------------------- 32
Ⅳ. InP/GaP Short-Period Superlattice(SPS) 구조의 광학적 특성 ----- 33
1. 소개 -------------------------------------------- 33
2. 시료 및 실험방법 -------------------------------- 34
3. 결과 및 토의 ------------------------------------ 36
4. 요약 -------------------------------------------- 51
Ⅴ. 결 론 ---------------------------------------- 52
참고문헌 --------------------------------------------- 54

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (3)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)