InGaAs/InAlAs 양자우물구조의 발광특성에 대한 In_(0.4)Al_(0.6)As 버퍼층 성장온도의 영향

Abstract

In0.4Al0.6As 버퍼층의 성장온도 변화에 따른 In_(0.5)Ga_(0.5)As/In_(0.5)Al_(0.5)As 다중양자우물(multiple quantum wells, MQWs)의 광학적 특성을 포토루미네션스(photoluminescence, PL)와 시간분해 포토루미네션스(time-resolved PL, TRPL) 측정을 이용하여 분석하였다. In_(0.4)Al_(0.6)As 버퍼층은 기판의 온도를 320℃에서 580℃ 까지 다양하게 변화시키며 1 μm 성장하였으며, 그 위에 In_(0.5)Al_(0.5)As 층을 480℃에서 1 μm 성장한 후 InGaAs/InAlAs MQWs을 성장하였다. MQWs는 6-nm, 4-nm, 그리고 2.5-nm 두께의 In0.5Ga0.5As 양자우물과 10-nm 두께의 In_(0.5)Al_(0.5)As 장벽으로 이루어졌다. 4-nm QW과 6-nm QW로부터 PL 피크가 나타났으나, In0.4Al0.6As 성장온도 변화가 가장 큰(320℃에서 580℃까지 변화) 시료는 6-nm QW에서의 PL 피크만 나타났다. 낮은 온도(320℃에서 480℃까지 변화)에서 성장한 In_(0.4)Al_(0.6)As 버퍼층 위에 성장한 MQWs의 PL 특성이 우수하게 나타났다. 발광파장에 따른 TRPL 결과로 4-nm QW과 6-nm QW에서의 캐리어 소멸시간을 얻었다.