學術研究
畢業論文
氮化銦鎵半極性奈米量子井螢光光譜分析
姓名 : 陳士弘
指導教授
賴昆佑
論文摘要
近年來三五族發光材料在製備發光二極體上有廣泛的應用,包含面板,顯示器
背光模組,醫療元件等。而發光二極體在異質外延層的生長技術一直是影響半導體成
果的最大挑戰。
在本研究中,我們以螢光光譜分析半極性{10-11}氮化銦鎵多重量子井的晶格特性。此多重量子井以有機金屬化學氣相沉積法成長於(100)矽基板上,並以氧化鋅奈米
柱作為緩衝層,以得到{10-11}的半極性磊晶面。
在螢光光譜的分析中,我們利用變溫、變功率,以及時間解析的方式,來研究此半極性奈米量子井的銦含量分佈、缺陷密度等材料特性。從變溫螢光光譜與變功率的螢光光譜中,此氮化銦鎵量子井充分展示“s形發光曲線” 及“量子史塔克效應”,顯示銦自聚集形成的量子點結構,其內部量子效率約為66%。在時間解析的光譜中,我們發現半極性量子井中的載子周期約0.5 ns,小於傳統極性面的3.7 ns,這是因為氧
化鋅奈米柱能有效減少差排密度,並形成半極性氮化銦鎵磊晶面,減緩量子史塔克效
應,因而展現較高的發光效率。