PL ( Photo-Luminescence )

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1 PL ( Photo-Luminescence )
발표자: 최윤정 PPT제작: 김태성 정현배

2 Contents PL측정 PL 이란? 원리 PL측정장치 정리

3 Photo-Luminescence 란? 반도체 박막 재료 분석, 절연체내의 이온에 대
한 내부 복사전이 연구, 기타 여러 가지 고체 시료의 특성 분석에도 유용하게 사용될 수 있음 초저온 (< 10K) chamber 내에 sample을 위 치시켜 PL분석을 수행하는 경우 고체 내부의 미 세 전자 구조와 결함특성에 관한 상세한 정보도 얻을 수 있음

4 PL원리 고체에 에너지 band gap 이상의 에너지를 가진 빛 전자들이 conduction band 로 전이
다시 relaxation을 하면서 다시 빛 (Photo- Luminescence)을 냄

5 PL 광학법 PL 광학법: 재료의 전기적 구조를 측 정하는 contactless, nondestructive한 방법
process에 의해 방출되는 빛의 spectrum들을 분석 고체 시료의 전자 구조적 특성, 결함 특성, 발광 특성 등 분석

6 4가지 주요 전자전이 과정 띠간격 에너지 이상의 빛을 조사 1 : CB띠로의 비-방사 전이과정후 2,3,4번
2 : 띠간격 에너지와 정확히 일치 3 : sub-B 비방사 후 전이 ->표면 결함, 산소 빈격자자리(ZnO) 4 : 비-방사 전이 (1:광여기 과정, 2:띠-띠 PL과정, 3:엑시톤 PL과정, 4: 비-방사 전이 과정)

7 (electroluminescence) (cathodoluminescence)
빛 발광 (photoluminescence) 빛(특히 가시강선)을 이용하여 에너지 방출 전계발광 (electroluminescence) 전기장을 걸어줌으로써 에너지를 방출 음극선발광 (cathodoluminescence) 음극선, 전자를 이용하여 에너지를 방출

8 PL측정 장치 사진

9 PL측정 장치 Cryostat : 저온유지 장치
아르곤-이온 레이저(Ar-ion laser)  여기광이 자르개(chopper) cryostat 안에 고정되어 있는 시료에 쪼여지게 되고, 이때 방출되는 PL스펙트럼은 회절격자(grating)를 사용한 단색화장치(monochromator)를 지나 검출기에 검출  이 신호를 lock-in 증폭기(amplifier)를 사용하여 증폭시켜서 컴퓨터에 저장할 수 있게 하였음 Cryostat : 저온유지 장치 Monochromator : 입사광 속에 있는 임의의 파장의 단색광만을 추출하는 데 사용되는 분광기

10 정 리 Recombination mechanisms Impurity levels and defect detection
Band-gap determination Material quality

11 감사합니다 ! * ^ ^ *