| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2014년 봄 (05/15 ~ 05/16, 창원컨벤션센터) |
| 권호 | 20권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials) |
| 제목 | GaN와 ZnO 기판의 광학적 특성 비교 |
| 초록 | 본 연구에서는 HVPE법으로 성장된 GaN 기판과 수열합성법으로 성장된 ZnO 기판의 광학적 특성으로 광루미네센스(Photoluminescence, PL)를 측정하여 비교·분석하였다. 두께가 350 μm인 GaN 기판과 ZnO 기판에 대한 Hall 효과 측정 결과 전자농도는 각각 1.8 x 1019 cm-3과 1.2 x 1021 cm-3이었고, 전자 이동도는 각각 1.2 cm2/V·s와 1.6 cm2/V·s이었다. 또한 (0002)면에 대한 x 선 회절 반치폭은 각각 0.08°와 0.37°이었다. 상온에서 측정된 GaN 기판과 ZnO 기판에 대한 PL 스펙트럼에서는 에너지 밴드갭 부근에서의 캐리어 재결합에 의해 각각 3.4 eV과 3.3 eV 부근에서의 발광이 주되게 검출되었으며, 얕은 준위의 불순물 및 깊은 준위의 불순물에 의한 발광은 상대적으로 거의 검출되지 않았다. 10K의 온도로부터 온도가 증가함에 따라 GaN 기판과 ZnO 기판에서의 에너지 갭 부근 발광 피크의 강도와 위치가 red-shift하였으며, Varshni의 공식을 적용하여 구해진 에너지 밴드 갭의 온도의존성을 해석하였으며, GaN 기판과 ZnO 기판에 대해 각각 3.5 eV과 3.4 eV로서 문헌에서의 값과 잘 일치하였다. 10K의 온도에서 여기 광원의 세기가 증가할수록 GaN 기판과 ZnO 기판에서의 에너지 갭 부근 발광 피크의 강도가 증가하였으며, 발광 피크의 위치는 변화되지 않고 높은 에너지 쪽의 반치폭이 증가하였다. 여기 광원의 세기에 따른 적분발광강도의 관계로부터 발광에 기여하는 재결합 상수는 GaN 기판과 ZnO 기판에 대해 각각 2.5 x 108 과 12.5 x 108 이었다. |
| 저자 | 조수진1, 신지현2, 변창섭1, 김선태2 |
| 소속 | 1한밭대, 2정보전자부품소재(연) |
| 키워드 | Bulk GaN; Bulk ZnO; Photoluminescence; luminescence efficiency |
