| 초록 |
이 논문에서는, 펄스형 레이저 기상 증착법으로 실리콘 기판에 반도체성 나노점 배열을 형성한 연구 결과에 대해 발표하고자 한다. 크기가 60-80 nm이고 간격이 100 nm인 육각 배열을 갖는 Er이 도핑된 Si과 ZnO 나노점 배열을 형성하고, 그 구조와 광 특성을 분석하였다. 육각 배열을 위한 탬플레이트로 알루미늄 산화막 맴브레인 (anodic aluminum oxide: AAO)을 이용하였다. Er이 도핑된 실리콘과 ZnO 타겟을 Nd:YAG 레이저(355 nm, 25 mJ, 2.5 J/cm2) 로 조사하여 실리콘 기판에 증착하였다. Er이 도핑된 실리콘 나노점 배열에서 측정한 Photoluminescence (PL) 스펙트럼은 1.54 μm에서 강한 발광 특성을 보였는데. 이는 Er3+ 이온의 intra-4f shell 전이 (4I13/2 → 4I15/2) 에 의한 것으로 설명된다. 형성된 실리콘 나노점을 500 oC 까지 사후 열처리하면 나노점의 크기는 변하지 않고, PL 크기만 크게 증가하는데, 이는 열처리에 의해 결함이 줄어드는 것으로 생각된다. ZnO 나노점 배열에서는 380 nm의 강한 PL 스펙트럼을 관찰할 수 있었다. 증착 조건에 따라, UV 발광과 가시광 영역의 발광 스펙트럼의 상대적인 크기가 변화하는데, 이는 ZnO의 결함에 영향을 받는다. 이 연구에서는 증착조건에 따른 반도체 나노점 배열의 크기 분포와 광 특성에 대하여 논의하였다. |
