อิทธิพลของสัดส่วนอินเดียมและค่าความหนาของชั้นแทรกอินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ ที่มีต่อโครงสร้างขนาดนาโนของแกลเลียมแอนติโมไนด์

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการศึกษาการประดิษฐ์โครงสร้างขนาดนาโน GaSb แบบที่ก่อตัวขึ้นเองที่มีชั้นแทรกอินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ (InGaAs) บนแผ่นผลึกฐานเริ่มต้นแกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) (100) โดยมีการเปลี่ยนแปลงค่าความหนาของชั้นแทรก InxGa1-xAs เท่ากับ 0, 1, 2, 3 และ 4 ML และค่าสัดส่วนของอินเดียมในชั้นแทรก InxGa1-xAs มีค่าเท่ากับ 7%, 15%, 20% และ 25% ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นด้วยวิธีการปลูกผลึกอิพิแทกซีจากลำโมเลกุลที่ใช้แหล่งจ่าย Sb แบบ Cracker valve เพื่อศึกษาอิทธิพลของค่าความหนาและค่าสัดส่วนอินเดียมของชั้นแทรก InGaAs ที่มีผลต่อคุณสมบัติเชิงโครงสร้างและคุณสมบัติเชิงแสงของโครงสร้างขนาดนาโน GaSb โดยผลการทดลองที่ได้แสดงให้เห็นว่าชั้นแทรกมีผลต่อค่าความหนาแน่นของโครงสร้างขนาดนาโน GaSb อันเป็นผลทำให้ค่าลดลงอยู่ในช่วง 109 cm-2 ที่ซึ่งน้อยกว่าค่าความหนาแน่นของโครงสร้างขนาดนาโน GaSb/GaAs ที่ไม่มีชั้นแทรกที่ประดิษฐ์ขึ้นด้วยเงื่อนไขเดียวกัน สำหรับรูปร่างของโครงสร้างขนาดนาโน GaSb/GaAs มีลักษณะคล้ายโดมที่มีฐานเป็นวงรี เมื่อทำการเพิ่มค่าความหนาชั้นแทรก InGaAs พบว่ารูปร่างโครงสร้างขนาดนาโน GaSb มีการยืดขยายออกไปจากทิศทาง [110] และในทิศทาง [1-10] ความสม่ำเสมอโครงสร้างนาโน GaSb ดีขึ้นเมื่อเพิ่มค่าความหนาและค่าสัดส่วนอินเดียมของชั้นแทรก InGaAs สำหรับผลการวัดโฟโตลูมิเนสเซนซ์ที่ได้จากชิ้นงานบางเงื่อนไขของโครงสร้างขนาดนาโน GaSb ที่ถูกปลูกกลบด้วย GaAs หนา 150 นาโนเมตร พบว่าความเข้มโฟโตลูมิเนสเซนซ์เพิ่มขึ้นเมื่อค่าความหนาของชั้นแทรกและค่าสัดส่วนอินเดียมในชั้นแทรก InGaAs เพิ่มขึ้น โดยผลนี้แสดงให้เห็นว่าชั้นแทรกมีผลทำให้คุณภาพผลึกของโครงสร้างขนาดนาโน GaSb ดีขึ้นจากค่าความเข้มความเข้มโฟโตลูมิเนสเซนซ์สูงขึ้นในตัวอย่างที่มีชั้นแทรก