The Optical Properties of Single ZnSe Nanowire
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 정현식
- 발행년도 2008
- 학위수여년월 2008. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 물리학과
- 식별자(기타) 000000108585
- 본문언어 영어
목차
The Ⅱ-Ⅵ compound semiconductor group shows a large exciton binding energy at room temperature compared to the Ⅲ-Ⅴcompound semiconductors. Ⅱ-Ⅵ compound semiconductor group has a wide bandgap and the bandgap is in the blue and UV region. Excitons are stable at room temperatures for ZnSe, and the exciton binding energy is 21 meV which is larger than GaAs (4.2 meV). Because of the characteristic, when a Ⅱ-Ⅵ compound semiconductor is made into nano sizes, the characteristics show more advantages than the Ⅲ-Ⅴ compound semiconductor group. For this characteristic, ZnSe nanowires are candidates for short wavelength laser, laser diode, etc. In this study we have studied single cubic ZnSe nanowires by using the methods of photoluminescence and Raman spectroscopy. By using micro
photoluminescence method the bandgap was characterized. A single ZnSe nanowire has a bandgap around 2.68 eV. We also performed micro Raman spectroscopy and analyzed the transverse optical (TO) and longitudinal optical (LO) phonon modes. By scanning the sample with the method of micro photoluminescence or Raman spectrum the obtained data were converted into 2D images. In this study we used Resonance Raman spectroscopy (RRS) which shows several LO phonon modes and moreover we observed variation of the LO phonon Raman lineshape.
목차
Ⅱ-Ⅵ 족 화합물 반도체는 넓은 밴드갭을 갖고 있으며 파란색과 UV 영역에서 exciton들이 안정성 있게 존재하여 많은 관심을 받고 있다. GaAs의 경우 상온에서 exciton binding energy가 4.2 meV인 반면에, ZnSe의 경우에는 21 meV 가까이나 된다. 이러한 큰 exciton binding energy로 인해서 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 화합물이 나노 크기로 작아지게 되면 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 화합물보다 많은 장점들을 보이게 된다. 최근 이러한 나노 크기의 ZnSe을 가지고 짧은 파장의 레이저, 레이저 다이오드 등을 만들려고 연구하고 있다. 본 연구에서는 입방구조를 가진 단일 ZnSe nanowire의 특성을 연구하였다. 우선 photoluminescence (PL)를 측정하고, Raman 산란을 이용해서 transverse optical (TO), longitudinal optical (LO) phonon mode를 분석하였다. 상온에서 측정한 ZnSe nanowire의 micro-PL 경우 대부분 2.68 eV의 밴드갭을 갖고 있음을 확인하였다. 이 밴드갭 에너지에서 PL scanning을 하여서 ZnSe nanowire 발광 스펙트럼과 라만의 이미지를 2차원으로 확인 할 수 있다. 또한 공명 라만 효과를 이용해서 ZnSe의 LO Raman peak의 lineshape이 바뀌는 것을 관찰하였다.
