ZnO 기판의 불순물 속박 엑시톤 발광을 이용한 물성 분석 (Investigation on the Excitonic Luminescence Properties of ZnO Bulk Crystal)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 32권 / 3호 / 196 ~ 200페이지
· 저자명 : 최준석, 고동완, 정민지, 이상태, 장지호

초록

본 연구에서는 상용 ZnO 기판의 광학적 특성을 평가하기 위한 광 여기발광 분석법(Photoluminescence, PL) 분석을 실시하였다. 특히 상용 기판에서 가장 강한 발광강도를 보이는 바운드 엑시톤 (Bound Exciton, BX)의 발광에 주목하였다. 15 K PL에서 도너형 불순물에 의한 BX 피크 (DX)가 지배적이며 TES (Two Electron Satellite) 발광, Donor-Accepter Pair (DAP) 발광, LO-phonon replica 발광 등이 관찰되었다. 이러한 발광의 온도변화 특성을 조사하여, 시료의 불순물 농도 1015~1016 /cm3를 결정할 수 있었으며 온도변화에 따른 발광의 강도와 반치폭 변화 등은 자유엑시톤에 의한 해석과 거의 동일하게 해석되어 기판의 광학적 물성 평가에 이용 될 수 있음을 알 수 있었다.

영어초록

In this study, photoluminescence (PL) analysis was performed to evaluate the optical properties of commercial ZnO substrates. Particular attention was paid to the bound exciton (BX) luminescence, which is usually the strongest emission intensity of commercial substrates. At 15 K, PL analysis revealed that the BX peak due to donor-type impurities (donor-bound-exciton; DX) dominated, while two-electron satellite (TES) emission, donor-accepter pair (DAP) emission, and LO-phonon replica emission were also observed. The impurity concentration of the ZnO substrate was determined to be 1015 to 1016/cm3 by examination of the temperature variation of DAP, while the half width and intensity change of the luminescencerevealed that the temperature change of BX can be interpreted almost the same as the analysis of free-exciton emission.

참고자료

· 없음