전자공명 분자선 에피택시법으로 성장한 GaN박막의 Si 불순물 첨가에 의한 Photoluminescence 개선 = Photoluminescence of Si Doped GaN Grown by Electron Cyclotron Resonance Colecular Beam Epitaxy

국문 초록 (Abstract)

ECR-MBE 법으로 Al_(2)O_(3) 사파이어 기판상에 성장한 GaN의 Si 불순물 첨가에 의한 발광 특성을 조사하였다. Al_(2)O_(3) 상에 성장한 얇은 박막의 GaN는 Si 불순물을 혼입하므로서 PL 발광특성이 개선되는데 Si 분자선원의 강도 3.2×10^(-9) Torr에서 최대의 강도를 나타냈다. 이 때 성장온도는 760 ℃, Si 분자선 온도는 1100℃이었으며 SIMS를 측정하여 불순물의 농도는 2.2×10^(19) cm^(-3)임을 확인하였다. Si을 혼입하지 않은 시료에서 발광 강도는 약하게 나타나는 것은 결정 중에 존재하는 비 발광성 재결합의 활성화에 기인하며 Si의 혼입에 따라 이러한 비 발광성 재결합이 감소하는 것으로 생각하여 PL 온도 의존성 특성으로 조사하였다. Si 의 혼입은 비 발광성 재결합 에 기인하는 결함의 배위 변화 또는 결합으로 인한 비 발광성 재결합의 활성화 에너지의 증가로 해석되었다. 또 PL 스펙트럼의 온도에 따를 강도의 변화로부터 비 발광성 재결합의 활성화 에너지를 계산하였는데 Si 온도 1100℃에서 15 meV 정도의 활성화 에너지의 증가를 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Improvement of luminescence by Si-doping in defective thin wurtzite GaN layer grown on (0001) sapphire using ECR-MBE was studied. The activation energy of nunradiative recombination and photoluminescence intensity was increased with Si doping concentration in the range of about 2.2×10^(19) cm^(-3). From temperature dependance of photoluminescence the increase of activation energy of nonradiative recombination center with Si concentration was evaluated. The increase of activation energy induced by the Si doping of 2.2×10^(19) cm^(-3) was estimated to be 15 meV.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 2. 실험
• 3. 결과 및 토의
• 4. 결론
• 참고문헌