การเปล่งแสงจากอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมดอตโมเลกุล
วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | Thai |
| Published: |
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/37229 http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.776 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Chulalongkorn University |
| Language: | Thai |
| id |
th-cuir.37229 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Chulalongkorn University |
| building |
Chulalongkorn University Library |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Chulalongkorn University Library |
| collection |
Chulalongkorn University Intellectual Repository |
| language |
Thai |
| topic |
โครงสร้างนาโน ควอนตัมดอต อินเดียมอาร์เซไนด์ การปลูกผลึกอิพิแทกซีจากลำโมเลกุล Nanostructures Quantum dots Indium arsenide Molecular beam epitaxy |
| spellingShingle |
โครงสร้างนาโน ควอนตัมดอต อินเดียมอาร์เซไนด์ การปลูกผลึกอิพิแทกซีจากลำโมเลกุล Nanostructures Quantum dots Indium arsenide Molecular beam epitaxy นิรัตน์ พัฒนเสมากุล การเปล่งแสงจากอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมดอตโมเลกุล |
| description |
วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554 |
| author2 |
ทรงพล กาญจนชูชัย |
| author_facet |
ทรงพล กาญจนชูชัย นิรัตน์ พัฒนเสมากุล |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
นิรัตน์ พัฒนเสมากุล |
| author_sort |
นิรัตน์ พัฒนเสมากุล |
| title |
การเปล่งแสงจากอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมดอตโมเลกุล |
| title_short |
การเปล่งแสงจากอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมดอตโมเลกุล |
| title_full |
การเปล่งแสงจากอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมดอตโมเลกุล |
| title_fullStr |
การเปล่งแสงจากอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมดอตโมเลกุล |
| title_full_unstemmed |
การเปล่งแสงจากอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมดอตโมเลกุล |
| title_sort |
การเปล่งแสงจากอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมดอตโมเลกุล |
| publisher |
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| publishDate |
2013 |
| url |
http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/37229 http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.776 |
| _version_ |
1724629928862810112 |
| spelling |
th-cuir.372292019-09-25T03:59:03Z การเปล่งแสงจากอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมดอตโมเลกุล Optical emission from InAs quantum dot molecules นิรัตน์ พัฒนเสมากุล ทรงพล กาญจนชูชัย จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ โครงสร้างนาโน ควอนตัมดอต อินเดียมอาร์เซไนด์ การปลูกผลึกอิพิแทกซีจากลำโมเลกุล Nanostructures Quantum dots Indium arsenide Molecular beam epitaxy วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554 รายงานการปลูกและสมบัติทางแสงของควอนตัมดอตโมเลกุล (QDMs) ซึ่งประกอบด้วย ควอนตัมดอตกลาง (cQDs) และ ควอนตัมดอตบริวาร (sQDs) cQDs และ sQDs มีทั้งการเกิดและขนาดกระจายตัวต่างกัน ทำให้มีสเปกตรัมที่ต่างกัน โครงสร้าง QDMs ถูกเตรียมขึ้นโดยการปลูกซ้ำของ InAs บนแม่แบบหลุมนาโน (nanohole) ดังนั้นสมบัติของ cQDs และ sQDs จึงได้รับผลกระทบจากโครงสร้างหลุมนาโนชั้นล่าง โครงสร้างและสมบัติทางแสงของ QDMs ถูกศึกษาควบคู่กันไปโดยเปลี่ยนความหนาการกลบและการปลูกซ้ำ ผล PL ตามอุณหภูมิของ QDMs แสดงพฤติกรรมแบบ 2 กลุ่มที่เป็นเอกลักษณ์ ต่างจากโครงสร้าง QDs หรือโครงสร้างนาโนอื่น ซึ่งเป็นผลจาก QDMs มีขนาด QDs กระจายตัวเป็น 2 กลุ่ม สเปกตรัมของ QDMs อธิบายได้ด้วยฟังก์ชัน Gaussian หลายฟังก์ชัน ซึ่งแสดงการเปล่งแสงจากระดับพลังงานพื้นจาก cQDs และ sQDs การเปล่งแสงของ cQDs ขึ้นกับความหนาของชั้นกลบอย่างมาก และแทบจะเป็นอิสระต่อความหนาปลูกซ้ำ ในขณะที่การเปล่งแสงของ sQDs ขึ้นกับพารามิเตอร์ทั้ง 2 ตัว ยิ่งชั้นกลบหนา สเปกตรัมของ cQDs ก็ยิ่งมีระดับพลังงานต่ำ เมื่อชั้นกลบหนา 6 ML สเปกตรัมของ cQDs อยู่ในช่วง 1.16-1.19 eV และเมื่อชั้นกลบหนา 25 ML ระดับพลังงานทั้งช่วงจะลดลง (red-shifted) มาที่ 1.05-1.07 eV การเปล่งแสงของ sQDs ต้องปลูกซ้ำหนาขึ้นเมื่อชั้นกลบหนาขึ้น มิฉะนั้น sQDs จะเกิดขึ้นไม่สมบูรณ์และไม่ปรากฏการเปล่งแสงจาก sQDs สเปกตรัมของ sQDs เมื่อชั้นกลบและปลูกซ้ำหนาเหมาะสม อยู่ในช่วง 1.11-1.21 eV ความกว้างที่ครึ่งของยอด (FWHM) ของ cQDs และ sQDs มีค่า 20-35 และ 60-75 meV ตามลำดับ ผล PL ตามอุณหภูมิแสดงให้เห็นว่า เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น สถานะพื้นของ cQDs มีพลังงานที่ลดลงอย่างช้าๆ ขณะที่ FWHM มีค่าเกือบคงที่ ในทางตรงกันข้าม สถานะพื้นของ sQDs เปลี่ยนแปลงแบบ sigmoidal ขณะที่ FWHM เปลี่ยนแปลงอย่างไม่สม่ำเสมอ เป็นผลจากการกระจายตัวใหม่ของคู่พาหะภายในและระหว่างโมเลกุล การซ้อน QDMs 2 ชั้นที่มีเงื่อนไขการปลูกต่างกันทำให้โครงสร้างสามารถเปล่งแสงได้ในช่วงกว้าง โครงสร้าง QDMs ซ้อน 2 ชั้นซึ่งยังไม่ถูกปรับให้เหมาะที่สุดแสดง FWHM ที่ 170 meV ส่วนนี้สามารถเป็นผลที่สำคัญสำหรับบทประยุกต์โฟโตโวลทาอิก To report the growth and optical properties of quantum dot molecules (QDMs) which consist of central quantum dots (cQDs) and satellite quantum dots (sQDs). cQDs and sQDs have different formation and size distribution, resulting in two different spectra. QDMs structure is prepared by the regrowth of InAs on nanohole template, so cQDs and sQDs’ properties are affected by underlying nanoholes. By varying the capping and regrowth thicknesses, the structural and optical properties of QDMs are systematically studied. Temperature-dependent photoluminescence (PL) measurements show that, unlike as-grown QDs or other nanostructures, the QDMs exhibit a unique bimodal optical characteristics resulting from bimodal QD size distribution. QDMs’ spectrum is well described by multiple Gaussian functions and show at least two ground-state (GS) emissions from cQDs and sQDs. cQDs emission depends mostly on the capping thickness and is almost independent to regrowth thickness while sQDs emission depends on both parameters. The thicker the capping layer the lower the cQD’s GS peak energy. At 6-ML capping thickness, the cDDs spectrum covers the 1.16-1.19 eV range. At 25 ML, the entire range is red-shifted to 1.05-1.07 eV. sQDs emission requires a thicker regrowth as the capping thickness increases, otherwise the sQDs are not properly formed and sQDs emission will be absent. With proper capping and regrowth thicknesses sQDs spectrum covers the 1.11-1.21 eV range. The full-width at half-maxima (FWHM) of cQDs and sQDs spectra are 20-35 and 60-75 meV, respectively. Temperature-dependent PL shows that, as the temperature increases, the cQDs’ GS emission slowly red-shifts while the FWHM is almost constant. The sQDs’ GS emission, on the other hand, exhibits a sigmoidal temperature shift while the FWHM shows a non-monotonous behavior resulting from inter- and intramolecular carrier redistributions. Stacking QDMs with different growth parameters results in broadband emission. A non-optimized double QDM stack structure exhibits a 170-meV FWHM. This can also have important consequences for photovoltaic applications. 2013-12-08T04:30:52Z 2013-12-08T04:30:52Z 2554 Thesis http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/37229 10.14457/CU.the.2011.776 th http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.776 จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย application/pdf จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |