銻磷砷化銦/砷化銦塊材光激發螢光特性研究__臺灣博碩士論文 ...

本實驗室已經成功利用氣態源分子束磊晶機成長出一系列銻磷砷化銦塊材在n+-(100)指向的砷化銦基板上。

隨著樣品成分的變化，樣品表面型態與磊晶晶格排列品質也會隨著遠離 ... 資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (159.65.11.210)您好！臺灣時間：2022/08/1210:03 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:王德棆研究生(外文):De-LunWang論文名稱:銻磷砷化銦/砷化銦塊材光激發螢光特性研究論文名稱(外文):PhotoluminescencestudyofInAsPSbbulkepilayersonInAssubstrates指導教授:林浩雄學位類別:碩士校院名稱:國立臺灣大學系所名稱:電機工程學研究所學門:工程學門學類:電資工程學類論文種類:學術論文論文出版年:2007畢業學年度:95語文別:中文論文頁數:71中文關鍵詞:氣態源分子束磊晶、混溶隙、光激發螢光、組態座標模型外文關鍵詞:gas-sourcemolecularbeamepitaxy、miscibilitygap、Photoluminescence、configuration-coordinatemodel相關次數: 被引用:0點閱:153評分:下載:0書目收藏:0 本實驗室已經成功利用氣態源分子束磊晶機成長出一系列銻磷砷化銦塊材在n+-(100)指向的砷化銦基板上。

隨著樣品成分的變化，樣品表面型態與磊晶晶格排列品質也會隨著遠離長晶溫度(470℃)之混溶隙區域而逐漸改善。

我們針對這一系列樣品進行光激發螢光頻譜(Photoluminescence)之分析與討論，根據樣品成分在混溶隙內部與外部，將樣品區分為三種情況討論。

深入混溶隙內部的樣品，如C1898~C1900，其低溫PL由帶尾能態(band-tailstate)放光所主導，而放光峰值隨著溫度上昇而紅移，另一方面，其高溫PL頻譜具有較大的半寬且其變化量正比於溫度的平方根，這些樣品高溫部分的頻譜均呈現高斯分布和PL峰值能量不隨溫度改變等現象，我們可以利用組態座標模型(configuration-coordinatemodel)解釋其為一深階能階放光。

相反地，對於遠離混溶隙的樣品，其變溫PL具有“inverseS-shape”特徵，因帶尾能態(band-tailstate)的發光在溫度昇高時載子會填到較高能階而造成放光峰值呈現先紅移再藍移的現象，在高溫時其PL峰值能量與理論計算的結果相近，且峰值能量隨溫度變化量遵守Varshnilaw；利用能階密度與費米-迪拉克分佈函數乘積來模擬帶間躍遷的PL頻譜並與實驗結果比較，可以說明在遠離混溶隙的樣品，在高溫是由帶間躍遷(band-to-band)所主導。

至於成分落入混溶隙內部邊緣的樣品例如C1767，其低溫PL是由帶尾發光所主導，而在接近室溫時可以在高能量端發現一微弱訊號，其PL峰值能量與理論計算結果相近，可以推測在高溫時C1767同時存在深階能階與帶間躍遷。

最後討論成分在混溶隙內部與外部的樣品之活化能，其樣品低溫PL由帶尾主導發光的部份，擬合出低溫活化能與其解離的溫度吻合，至於成分在混溶隙內部的樣品高溫活化能可以利用組態座標模型(configuration-coordinatemodel)來解釋PL光譜強度的衰減情形。

WehavesuccessfullygrownInAsPSbsamplesonn+(100)InAssubstratesbygas-sourcemolecularbeamepitaxy.Sampleswithricharseniccompositionwhicharelocatedawayfrommiscibilitygapinquaternarycompositionplaneshowbettersurfacemorphologyandcrystalquality.Powerdependentandtemperaturedependentphotoluminescencemeasurementswereperformedonthesesamples.Becauseoftheexistenceofmiscibilitygap,PLresultsofthesesamplescanberoughlyclassifiedasthreedifferentgroups.ForsampleC1898-C1900,whosecompositionslieinsidethemiscibilitygap,lowtemperaturePLtransitionwasdominatedbyband-tailstaterecombination;ontheotherhand,thehightemperaturePLspectrashowwideFWHMvaluesandtheFWHMvaluesincreaseproportionallytotherootoftemperature.GaussianshapespectraandtemperatureindependentPLpeakenergybehaviorimplydeepleveltransitionwhichcanbeexplainedbyconfiguration-coordinatemodel.Withsample’scompositionsoutsidethemiscibilitygap,temperaturedependentPLhas“inverseS-shape”behaviorwhichduetothetail-statesresultedfromalloyfluctuation.ThePLpeakenergyfollowsVarshnilawandisclosetocalculatedbandgapvalueastemperatureincreasing.TheoreticallycalculatedbandtobandPLemissionspectrumfitswellwithexperimentalresultssuggestaband-edgerecombinationwithsamplesgrownoutsidemiscibilitygapathightemperature.Finally,forsampleswithcompositionnearmiscibilitygapboundary,wecanobserveweakpeaksignallocatedatthehighenergysidewhoseenergywasquiteclosetocalculatedresultsatroomtemperature.Weconjecturedthatthedeepleveltransitionandbandtobandtransitionexistinhightemperature.Atlastweattributethelowtemperatureactivationenergytothedelocalizationenergyoftail-states.Forthesample’scompositionsinsidemiscibilitygap,thehightemperatureactivationenergycanbeexplainedbyconfiguration-coordinatemodel. 中文摘要IAbstractIII目錄V附表索引VII附圖索引VIII第1章序論11-1、中紅外線材料的應用與價值11-2、銻磷砷化銦材料的發展過程21-3、論文的討論方向與架構4第2章實驗架構和量測方法82-1、塊材樣品的成長82-2、光激發螢光的機制92-3、VanderPauw量測102-4、電子微分析法(EPMA)112-5、X光繞射11第3章四元材料的混溶隙與能隙計算143-1、混溶隙計算143-2、四元材料的能隙計算16第4章實驗結果與討論244-1、樣品的X-Ray量測結果與表面型態圖關係244-2、不同成分的四元材料低溫PL特性264-3、四元材料成分落在混溶隙內部的樣品274-4、四元材料成分遠離混溶隙的樣品324-5、樣品活化能分析36第5章結論63參考文獻65 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