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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李弘貿
研究生(外文):Hong-Mao Li
論文名稱:高銦含量氮化銦鎵(InGaN)混晶系統之結構及光譜研究
論文名稱(外文):Structural and Optical Properties of High-In-Content InGaN Alloy System
指導教授:果尚志
指導教授(外文):Prof. S. Gwo
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:分子束磊晶成長系統氮化銦鎵光致激發螢光光譜拉曼光譜
外文關鍵詞:MBEInGaNPLRaman
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本論文藉由三塊不同成長條件的氮化銦鎵樣品,以X-ray繞射、光制激發光譜與拉曼光譜等後續測量工具來分析樣品濃度並研究其樣品性質。結合三種量測工具,可以了解氮化銦鎵發光波段隨濃度變化的關係。

在光制激發光譜量測中,我們得知了三塊樣品的發光波段,其所處的波段分別位於藍綠光,橘光與紅外光1.55�慆附近,展現出氮化銦鎵發光能力的優異性以及其發光波段可以在極大的光譜範圍內調控。在全彩顯示元件、白光照明、光纖通訊元件以及其他非常多應用方面,氮化銦鎵材料都具有發展潛力。

藉由變溫光譜與變激發強度光譜的量測,可讓我們更瞭解材料的發光機制,對改善成長條件以增進更好的發光效率有相當大的幫助。

對於氮化銦鎵三元混晶薄膜,拉曼光譜的峰值會大略的與濃度呈線性變化關係。且對於氮化鎵,可以藉由拉曼光譜形狀擬合出薄膜內的自由載子濃度,然而對於氮化銦則沒觀察到相同的現象。
目錄
第一章 背景簡介 1
第二章 三族氮化物薄膜的研究背景 4
2.1三族氮化物的基本介紹 4
2.2晶體結構 5
2.3基版的選擇 8

第三章 薄膜檢測方法 11
3.1 X-Ray繞射分析( X-Ray Diffraction ) 11
3.1.1 X-ray繞射分析原理 11
3.1.2 X-ray繞射實驗 12
3.2光致激發螢光光譜( Photoluminescence Spectrum ) 14
3.2.1螢光光譜原理 14
3.2.2 半導體的能隙變化以及活化能 20
3.3拉曼光譜( Raman Spectrum 22
3.3.1 拉曼散射之古典理論
( Classic theory of Raman scattering ) 22
3.3.2 拉曼散射之量子理論簡介
(Introduction to Quantum Mechanical theory of Raman scattering ) 25


第四章 氮化銦鎵三元混晶薄膜的實驗結果及分析 29
4.1 X-Ray繞射分析 29
4.2光致激發螢光光譜分析 35
4.2.1室溫光致激發螢光光譜 35
4.2.2變溫激發螢光光譜分析 39
4.3拉曼光譜分析 48
4.3.1自由載子濃度分析 48
4.3.2氮化銦鎵峰值分析 52
4.4氮化銦鎵三元混晶薄膜濃度與能隙關係 53
4.4.1光致激發光譜與濃度的關係 53
4.4.2拉曼光譜與濃度的關係 56

第五章 總結 (Conclusion ) 59
文獻 ( Reference ) 60
Reference
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