博碩士論文 87222032 詳細資訊


姓名 薛道鴻( Dao-Hung Xue)  查詢紙本館藏   畢業系所 物理學系
論文名稱 熱處理對氮化銦鎵量子井雷射結構之影響與壓電效應之分析
(Thermal and piezoelectric effects on the opticalproperties of InGaN-based quantum well laser structures)
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 討熱處理對氮化銦鎵量子井材料光特性的影響,第二部分的內容為探
討壓電場對氮化銦鎵量子井雷射結構在光特性上的影響。
在過去的文獻當中,有人提出對氮化銦鎵量子井材料做熱處理會
增加其光增益,但也有人提出相反的結果,因此在本論文第一部份的
模擬計算考慮了熱處理(以擴散長度Ld 來表示)及壓電場對量子井
的影響,並分為銦含量為10%和20%兩種情況,經由Fick’s law 解出
V(z)再代入薛丁格方程式,解出其eigenvalues 及eigenfunction,再
代入相關公式最後求出photon energy 與optical gain 在不同熱處理程
度下與current density 的關係。
本論文第二部份是以氮化銦鎵量子井雷射結構的材料為試片,以
optical pumping 的方式來產生stimulated emission,並找出其低溫和室
溫的threshold power density;此外,以不同的N2 laser power density
來量測試片在低溫和室溫的PL,觀察其光譜變化來探討壓電場在低
溫與室溫下的變化。
論文目次 致謝
表目錄
圖目錄
第一章 導論 1
第二章 氮化鎵量子井雷射二極體元件特性之模擬計算
2.1 模擬計算之理論背景 4
2.2 模擬計算之步驟與結果 8
2.3 結論 12
第三章 氮化銦鎵/氮化鎵多重量子井結構之X 光繞射光譜分析
3.1 簡介 13
3.2 晶體繞射之基本理論 14
3.3 多重結構之X 光繞射 15
3.4 氮化銦鎵/氮化鎵多重量子井結構之X光繞射 19
3.5 結論 23
第四章 氮化銦鎵/氮化鎵(In0.2Ga0.8N/GaN)多重量子井之光譜研究
4.1 簡介 24
4.2 光譜量測裝置 31
II
4.3 氮氣雷射螢光光譜之分析 33
4.4 電發光光譜之分析 34
4.5 結論 36
第五章 氮化鎵之感應式耦合電漿蝕刻
5.1 簡介 39
5.2 光罩圖案設計 40
5.3 氮化鎵之感應式耦合電漿蝕刻製程 42
5.4 結論 46
第六章 總結與未來展望
6.1 總結 48
6.2 未來工作 49
表 51
圖 53
參考文獻 80
參考文獻 [1] D. Doppalapudi, S. N. Basu, K. F. Ludwig Jr. and T. D. Moustakas, J.
Appl. Phys. 84, 1389 (1998).
[2] B. J. Pong, C. J. Pan, Y. C. Teng, G. C. Chi, W. H. Li, K. C. Lee and
C. H. Lee, J. Appl. Phys. 83, 5992 (1998).
[3] C. C. Chang, G. C. Chi and J. R. Dun, Electrochem. Soc. Proc., 17,
88 (1999).
[4] S. J. Pearton, J. C. Zolper, R. J. Shul and F, Ren, J. Appl. Phys. 86, 1
(1999).
[5] C. J. Pan and G. C. Chi, Solid-State Electron. 43, 621 (1999).
[6] J. K. Sheu, Y. K. Su, G. C. Chi, P. L. Koh, M. J. Jou, C. M. Chang, C.
C. Liu and W. C. Hung, Appl. Phys. Lett. 74, 2340 (1999).
[7] C. T. Lee and H. W. Kao, Appl. Phys. Lett. 76, 2364 (2000).
[8] E. Oh, B. Kim, H. Park and Y. Park, Appl. Phys. Lett. 73, 1883
(1998).
[9] G. Li, S. J. Chua, J. H. Teng, W. Wang, Z. C. Feng, Y. H. Huang and
T. Osipowicz, J. Vac. Sci. technol. B 17, 1507 (1999).
[10] M. C. Y. Chan, E. M. T. Cheung and E. H. Li, Mater. Sci. Eng. B 59,
283 (1999).
[11] D. L. Smith and C. Mailhiot, Phys. Rev. Lett. 58, 1264 (1987).
[12] D. Sun and E. Towe, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 33, 702 (1994)
[13] M. P. Halsall, J. E. Nicholls, J. J. Davies, B. Cockayne, and P. J.
Wright, J. Appl. Phys. 71, 907 (1992).
[14] F. Bernardini, V. Fiorentini, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 56,
R10024 (1997).
81
[15] T. Takeuchi, C. Wetzel, S. Yamaguchi, H. Sakai, H. Amano, I.
Akasaki, Y. Kaneko, S. Nakagawa, Y. Yamaoka, and N. Yamada,
Appl. Phys. Lett. 73, 1691 (1998).
[16] T. Takeuchi, S. Sota, M. Katsuragawa, M. Komori, H. Takeuchi, H.
Amano, and I. Akasaki, Jpn. J. Appl. Phys., Part2 36, L382 (1997)
[17] Y. Zou, J. S. Osinski, P. Grodzinski,P. D. Dapkus, W. C. Rideout, W.
F. Sharfin, J. Schlafer, and F. D. Crawford, IEEE J. Quantum
Electron. 29, no. 6, 1565 (1993).
[18] G. Martin, A. Botchkarev, A. Rockett and H. Morkoc, Appl. Phys.
Lett., 68, 2541 (1996).
[19] C.-C. Chen, H.-W. Chuang, G. -C. Chi, C.-C. Chuo, and J.-I. Chyi,
Appl. Phys. Lett. 77, 3758 (2000).
[20] L. H. Li, Z. Pan, W. Zhang, Y. W. Lin, Z. Q. Zhou, and R. H. Wu, J.
Appl. Phys. 87, 245, (2000).
[21] M. D. McCluskey, L. T. Romano, B. S. Krusor, N. M. Johnson, T.
Suski, and . Jun, Appl. Phys. Lett. 73, 1281 (1998).
[22] C. C. Chuo, C. M. Lee, and J. I. Chyi, Appl. Phys Lett. 78, 314
(2001).
[23] M. D. McCluskey, L. T. Romano, B. S. Krusor, D. P. Bour and S.
Brennan, Appl. Phys Lett. 72, 1730 (1998).
[24] C. Kim, I. K. Robinson, J. Myoung, K. Shim, M.C. Yoo and K. Kim,
Appl. Phys. Lett. 69, 2358(1996).
[25] S. Chichibu, T. Azuhata, T. Sota, and S. Nakamura, Appl. Phys. Lett.
70, 2822 (1997).
[26] S. Chichibu, A.C. Abare, M. S. Minsky, S. Keller, S. B. Fleischer, J.
E. Bowers, E. Hu, U. K. Mishra, L. A. Coldren, S. P. DenBaars, and
T. Sato, Appl. Phys. Lett. 73, 2006 (1998).
82
[27] D. Behr, J. Wagner, A. Ramakrishnan, H. Obloh, and K.-H. Bachem,
Appl. Phys. Lett. 73, 241 (1998).
[28] Y. Narukawa, Y. Kawakami, Sg. Fujita, and S. Nakamura, Phys. Rev.
B 59, 10283 (1999).
[29] R. Zheng and T. Taguchi, Appl. Phy. Lett. 77, 3024 (2000).
[30] C. Cooper, D. I. Westwood, and P. Blood, Appl. Phys. Lett. 69, 2415
(1996).
[31] X. Zhang, S.-j. Chua, S. Xu, K. –B. Chong, and K. Onabe, Appl.
Phys. Lett. 71, 1840 (1997).
[32] G. Martin, A. Botchkarev, A. Rockett, and H. Morkoc, Appl. Phys.
Lett. 68, 2541 (1996).
[33] T. Takeuchi, S. Sota, M. Katsuragawa, M. Komori, H. Takeuchi, H.
Amano, and I. Akasaki, Jpn. J. Appl. Phys. 36, L382, (1997).
[34] C. M. Lueng, H. L. W. Chan, C. Surya, and C. L. Choy, J. Appl.
Phys. 88, 5360 (2000).
[35] V. I. Gavrilenko, and R. Q. Wu, Physics Review B. 61, 2632
(2000-II).
[36] C. A. Parker, J. C. Roberts, S. M. Bedair, M. J. Reed, S. X. Liu, N. A.
El-Masry, L. H. Robins, Appl. Phys. Lett. 75, 2566 (1999).
[37] R. J. Phelan, S. R. Chinn, J. J. Hsieh, and M. C. Finn, J. Appl. Phys.
45, 5383 (1974).
[38] D. L. Keune et al., J. Appl. Phys. 42, 2048 (1971).
[39] N. G. Basov, A. Z. Grasyuk, I. G. Zubarev, and V. A. Katulin, Fiz.
Tzerd. Tela 7, 3639 (1965).
[40] T. J. Schmidt, S. Bidnyk, Yong-Hoon Cho, A. J. Fischer, J. J. Song, S.
Keller, U. K. Mishra, and S. P. DenBaars, Appl. Phys. Lett. 73, 3689
83
(1998).
[41] M. Asif Khan, S. Krishnankutty, R. A. Skogman, J. N. Kuznia, D. T.
Olson, and T. George, Appl. Phys. Lett. 65, 520 (1994).
[42] J.M. Redwing, D. A. S. Loeber, N.G. Anderson, M. A. Tischler, and J.
S. Flynn, Appl. Phys. Lett. 69, 1 (1996).
[43] D. A. Stocker, E. F. Schubert, and J. M. Redwing, Appl. Phys. Lett.
77, 4253 (2000).
[44] J. F. Muth, J. D. Brown, M. A. L. Johnson, Zhonghai Y., R. M.
Kolbas, J. W. Cook, JR. and J. F. Schetzina, MRS Internet J. Nitride
Semicond. Res. 4S1 (1999) G5.2.
[45] S. C. Jain, M. Willander, J. Narayan and R. V. Overstraeten, J. Appl.
Phys. 87, 965 (2000).
[46] R. Cingolani amd K. Ploog, Advances in physics 40, no. 5, 586
(1991).
[47] L.-H Peng, C.-W. Chung, and L.-H. Lou, Appl. Phys. Lett, 74, 795
(1999).
[48] K. P. O’Donnell, T. Breitkopf, H. Kalt, W. Van der Stricht, I.
Moerman, P. Demeester, and P. G. Middleton, Appl. Phys. Lett, 70,
1843 (1997).
[49] T. J. Schmidt, S. Bidnyk, Y. H. Cho, A. J. Fischer, J. J. Song, S.
Keller, U. K. Mishra, and S. P. DenBaars, Appl. Phys. Lett, 73, 3689
(1998).
[50] J. I. Pankove, T. D. Moustakas, Semiconductors and semimetals, 50
313 (1998).
[51] D. A. Stocker, E. F. Schubert, J. M. Redwing, Appl. Phys. Lett. 77,
4253 (2000).
84
[52] R. F. Davis, Proc. IEEE Vo l. 79, 702 (1991).
[53] C. B. Vartuli, J. D. Mackenzie, J. W. Lee, C. R. Abernathy, S. J.
Pearton, and R. J. Shul, J. Appl. Phys. 80, 3705 (1996).
[54] R. J. Shul, G. B. McClellan, S. J. Pearton, C. R. Abernathy, C.
Constantine, and C. Barratt, Electron Lett. 32, 1408 (1996).
[55] S. A. Smith, C. A. Wolden, M. D. Bbremser, A. D. Hanser, R. F.
Davis, and W. V. Lampert, Appl. Phys. Lett. 71, 3631 (1997).
[56] G. P. Agrawal and N. K. Dutta, “Long-Wavelength Semiconductor
Lasers”, p. 41 (1986).
指導教授 紀國鐘(Gou-Chung Chi) 審核日期 2001-7-9
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡