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研究生:陳威撰
研究生(外文):CHEN, WEI-JUANN
論文名稱:以光調制光譜學研究磷化銦及磷砷化銦鎵異質結構之光電特性
論文名稱(外文):Studies of the Electro-optic Properties of InP and InGaAsP Heterostructure by Photoreflectance
指導教授:黃正雄黃正雄引用關係
指導教授(外文):HWANG JENN-SHYONG
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:費米能階光調制光譜學
外文關鍵詞:FKOFermi levelPhotoreflectanceFKO
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在過去本實驗室的研究中,發現磷化銦的表面-本質-n+ (surface-
intrinsic-n+,SIN+) 結構之費米能階釘札在導電帶下0.35eV處,並從文
獻中得知表面費米能階釘札所需的表面態密度在1013 cm-2以上。本論文
中我們首先利用光調制光譜技術研究磷化銦SIN+結構的表面費米能階與溫
度的關係,從實驗所得的結果發現其內建電場及表面費米能階隨溫度的升
高而逐漸增加。我們將實驗所得的曲線與由理論導出之關係式做最小平方
擬合,得到磷化銦SIN+結構的表面費米能階在導帶下0.41eV處,理想因
子(ideal factor) 0.73±0.01,幾何因子0.014±0.005,並進而求得表
面態密度 為(0.8±0.2)×1013cm-2。此表面態密度與文獻所稱“表面費
米能階釘札所需之表面態密度在1013cm-2以上”相近,同時也印證了我們
過去所得磷化銦的表面費米能階釘札的現象。其次我們利用光調制光譜研
究一系列利用氣態源分子束磊晶法長在砷化鎵基板上晶格匹配的In1-
xGaxP1-yAsy塊層材料的能隙(Band Gap, ),其中 。我們量測的結果顯
示能隙與組成x及y的關係可用Vegard*s law“ ”來描述,式中 、 分別
為GaAs及In0.49Ga0.51P的能隙, 為bowing parameter,由實驗與理論曲
線的最小平方擬合我們得到 =0.370,此結果與PL所得相同。
In previous studies, we found that the surface Fermi level of
InPsurface-intrinsic-n+(SIN+) structures is pinned at 0.35eV
below the conduction band edge. In this thesis, we used the
technique of modulation spectroscopy of photoreflectance to
study the surface Fermi level at various temperature. We found
that the built-in electric field and surface Fermi level
increase with temperature. A theoretical relation between the
surface Fermi level and temperature was derived, based on
diffusion theory, thermionic-emission theory, and the relation
between the image force effect and current/voltage. From the
least squares fits of the experimental results to the
theoretical relation, we obtained the surface Fermi level
pinning position, 0.41eV from the conduction band edge, and a
surface state density of (0.8±0.2)×1013cm-2. This surface
state density is comparable to the density required for Fermi
level pinning surface claimed by Pollak et al.Next, we studied
the energy band gap of a series of lattice-matched In1-xGaxP1-
yAsy bulk layers, where . The band gaps, , are in good
agreement with the Vegard*s law, , where and are the energy
gaps of GaAs and In0.49Ga0.51P respectively, and is the bowing
parameter. From the least squares fits of the experimental
results to the Vegard*s law, a value of 0.370 is obtained for
the bowing parameter which is in good agreement with the
result obtained from the studies of photoluminescence by Lin*s
group.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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