목적
다이아몬드 및 나노다이아몬드를 기반으로 한 광전자 소자 및 기타 응용 분야의 추가적인 발전을 위해, 광범위한 파장 범위에서 벌크 다이아몬드 및 다이아몬드 표면의 전자 결함 상태와 전자 전이를 비접촉 방식으로 특성화하는 것은 매우 중요한 연구 과제입니다.
해결 방안
켈빈 프로브(접촉 전위차, DCPD의 직접 측정) 및 변조 영역에서의 비접촉 표면 광전압(SPV) 분광법은 근적외선(< 0.5 eV)부터 심자외선 (> 6 eV)에 이르는 스펙트럼 범위에서 전하 분리 방향 및 전이 에너지에 대한 정보를 높은 감도로 제공합니다.
응용 예
다이아몬드는 5.47 eV의 초광대역 간접 밴드갭을 가지고 있습니다 [1]. 그림 1은 CVD로 제조된 다결정 다이아몬드 시료의 DCPD 스펙트럼과 그 도함수를 보여줍니다. 결함 상태를 통한 여기와 관련된 전이와 밴드갭 주변의 전이를 명확하게 구별할 수 있습니다 [2]. 다른 다이아몬드 시료의 변조된 SPV 스펙트럼의 경우, 감도가 향상되었으며 간접 엑시톤과 횡광학 포논에 의한 흡수와 관련된 5.258 및 5.544 eV에서의 전이가 뚜렷하게 나타납니다. 관련 스펙트럼은 지문과 같으며, 예를 들어 생산 라인의 인라인 제어에 사용될 수 있습니다.
참조
[1] C. D. Clark, P. J. Dean, P. V. Harris, “다이아몬드의 고유 에지 흡수”, Proc. R. Soc. London A 277, 312 (1964).
[2] Th. Dittrich 및 S. Fengler, “표면 광전압 분광법을 이용한 다결정 다이아몬드의 전이 연구”, 투고 예정.
![Figure 1: Spectra of DCPD and its deriva-tive for polycrystalline CVD diamond (data after [2]). Onsets at major defect transitions and around the band gap.](/fileadmin/_processed_/b/c/csm_Electronic_transitions_diamond_1_fa9d98c290.png)
Figure 1: Spectra of DCPD and its deriva-tive for polycrystalline CVD diamond (data after [2]). Onsets at major defect transitions and around the band gap.
Fig. 2: In-phase and phase-shifted by 90° modulated SPV spectra of a diamond crystal. Dotted lines give defect related transitions and transitions Eg - Ex ± hvTO.
관련 솔루션 및 산업: 에피택셜 레이어 및 박막
