초록 ▼

용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

이 연구에서는 MOCVD 방법으로 제작된 InGaN/GaN 다중 양자우물의 광학적 성질을 PL 분광학과 흡수분광학 실험을 통해 연구하였다. 시료는 초록색과 청색 및을 발생하는 LED로 제작된 InGaN/GaN 양자우물로서 양자우물의 폭과 장벽의 폭 및 개수가 다른 4종류가 사용되었으며 평균 양자우물 영역에서 인듐의 평균 농도는 12%였다. ...

이 연구에서는 MOCVD 방법으로 제작된 InGaN/GaN 다중 양자우물의 광학적 성질을 PL 분광학과 흡수분광학 실험을 통해 연구하였다. 시료는 초록색과 청색 및을 발생하는 LED로 제작된 InGaN/GaN 양자우물로서 양자우물의 폭과 장벽의 폭 및 개수가 다른 4종류가 사용되었으며 평균 양자우물 영역에서 인듐의 평균 농도는 12%였다. PL 실험에서는 온도의 증가에 따라 피크 위치가 낮은 에너지 쪽으로 이동함이 관찰되었고 이는 온도에 따라 밴드 갭이 작아지고, 그에 따라 밴드 갭을 사이에 두고 일어나는 전이 에너지도 작아지기 때문이다. 각 시료에 대해서 양자우물 속 전도대의 전자와 가전자대의 무거운 정공 및 가벼운 정공과의 재결합에 의해 발생하는 PL 피크 에너지는 12%의 인듐 농도에 대해 계산된 이론적인 예상보다 저에너지에서 관측되는데 이는 InGaN층에서 In 농도가 주변보다 큰 nano scale 영역들이 형성되기 때문이다. 이러한 영역에서의 In 농도는 약 66%로 추정된다. 또한, 여기 광의 세기가 증가하면 PL 신호가 짧은 파장 쪽에서 증가함을 관찰할 수 있다. 이것은 여기 광 세기의 증가에 의해 단위 시간당 생성되는 carrier의 수가 증가하게 되고 그에 따라 subband가 급격히 채워지는 band filling 현상이 일어나게 되어, 짧은 파장에서의 재결합이 증가하기 때문이다. 시료 ＃7의 경우 파장 450nm를 경계로 PL 신호의 방출시간이 현저히 달라지는 현상이 발견되었고, 세부적 분석을 위해 5ns 분해능의 시분해 PL 실험을 수행하였다. 실험결과 양자우물 속에서 지속시간이 다른 최소한 세 가지 이상의 PL 전이가 일어남을 알 수가 있었고, 그 중 두 전이의 decay time을 41.5±2.6ns와 26.8±2.4ns로 측정하였다. 투과 스펙트럼에서는 GaN 밴드갭에 해당하는 에너지에서 뚜렷한 투과 최소점과, 그보다 약간 낮은 에너지에서 양자우물에서의 흡수로 인한 투과율 감소를 볼 수 있었다. 17K에서 300K까지 온도변화에 따른 최소 투과 위치의 변화는 전체적으로 77meV 정도로서, GaN 밴드 갭의 온도 의존성과 잘 일치한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Photoluminescence (PL) spectroscopy and transmission measurements are used to study the optical characteristics of InGaN/GaN multi-quantum wells grown by Metal Organic Chemical Vapor Deposition. The temperature of samples was controlled by a He closed-cycle refrigerator and the photoluminescence was...

Photoluminescence (PL) spectroscopy and transmission measurements are used to study the optical characteristics of InGaN/GaN multi-quantum wells grown by Metal Organic Chemical Vapor Deposition. The temperature of samples was controlled by a He closed-cycle refrigerator and the photoluminescence was excited by Q-switched Nd:YAG laser third harmonic pulses. In the time-integrated experiment, the PL peaks are observed at energies lower than the expectations based on the nominal Indium concentration 12%. It is explained by the formation of In-rich nanoscale region in the quantum well. PL peaks also show significant broadening into higher photon energy region with the increase of excitation power. This is explained by the band-filling effect. By the time-resolved PL experiment, two transitions with different decay constants are identified. Transmission spectra show a distinctive minimum at the GaN bandgap energy and weak decrease due to absorbtion in the quantum well region. The temperature dependence of the position of transmission minimum is consistent with the temperature dependence of the GaN bandgap.

주제어