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포토 루미네센스 법
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루미네 센스
: 온도방사 이외의 발광을 루미네센스라고 하며 냉광이라고도 한다. 발광하지 못하는 500’C 이하의 온도에서 자극에너지를 흡수하여 그의 일부 또는 전부를 빛의 에너지로서 발광하면서 원래의 평형상태로 돌아가는 현상
루미네센스의 정의
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루미네센스 발광을 하려면 어떠한 자극이 필요하며, 그 자극의 종류에 따라서 여러 가지 루미네센스가 발생한다. 또한 루미네센스는 발광의 자극이 작용하고 있는 동안에만 발광을 하는 형광(flworescence)과 자극을 제거한 후에도 어느 정도 발광을 계속하는 인광(Phosphorescence)이 있다. 루미네 센스의 종류는 다음과 같다.
루미네센스의 종류
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1. 전기루미네센스(Electric Luminescence) : 전기루미네센스는 기체 또는 금속증기 내의 방전에 따르는 발광현상이며 대전입자 상호간 또는 원자, 분자 등의 충돌에 의한 것으로 네온관, 수은동 등은 이 현상을 이용한 것이다.
1. 전기루미네센스(Electric Luminescence)
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2. 방사루미네센스(Phto Luminescence) : 어떤 종류의 화합물질이 광성. 자외선. X선 등의 방사를 받아서 그 파장보다 긴 파장의 발광을 하는 현상을 말한다. 광색을 개선한 형광등 등이 여기에 속한다.
2…(생략)
3. 음극선 루미네센스(Cathode-Ray Luminescence) : 음극선이 물체와 충돌로 발생하는 발광을 말한다. 브라운관의 형광판에 응용된다.
4. 생물루미네센스(Bio-Luminescence) : 개똥벌레, 발광어류, 야광충 등의 발광을 말한다. 이 외에도 여러 가지 루미네센스가 있다.
5. 복사 루미네센스 : 어떤 화합물이 자외선,X선 등을 받아 긴 파장을 발과하는 현상으로 형광등, 야광도료가 이에 해당한다.
1) Band to Band Luminescence
2) Exciton Luminescence
3) Band to impurity Luminescence ( Free to Bound )
4) Donor Acceptor Pair Luminescence
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비교적 높은 온도(상온)에서도 나타난다
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2) Exciton Luminescence
a. Free exciton
- 전도대의 전자와 가전자대의 정공이 쿨롱 상호작용으로 인한 결합.
밴드갭이 작은 반도체성 결정에서 나타난다.
- Exciton 발광에 의한 에너지
hv = Eg-Ex (Ex= exciton의 binding Energy)
b. Bound Exciton
- 반도체내에 free exciton이 impurity들이나 defect들에 구속되어 있는 상태
- 가전자대의 free electron과 acceptor준위의 hole과의 재결합 (A,x)
- 전도대의 hole과 donor준위의 electron과의 재결합 (D,x)
- Peak의 에너지, 형태, 크기의 변화로서 residual impurity와 dopant의 도핑효과
를 알아 볼 수 있다
- Bound Exciton 발광에 의한 에너지
hv = Eg Ex Ebx
(Ebx= B.E.의 Binding Energy)
Photoluminescence의 분류(2)
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4) Donor Acceptor Pair Luminescence
- electron을 구속하여 중성상태를 유지하고 있는 donor와 hole을 구속하여 중성상태를 유지하고 있는 acceptor간의 radiative 재결합을 말함
Photoluminescence의 분류(3)
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화합물반도체의 기초적인 연구에서 부터 매핑 루틴 측정까지 폭넓게 사용이 가능합니다.
비파괴 비접촉에 의한 화합물반도체의 조성 평가
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