양전자 소멸 측정을 이용한 발광 박막 구조 결함 특성

Abstract

양전자 소멸 분광법으로 발광 박막 시료에 3.0 MeV 에너지를 가진 양성자 빔을 <TEX>$0.0{\sim}20.0{\times}10^{13}$</TEX> protons/<TEX>$cm^2$</TEX>의 조사에 의해 생성된 결함을 측정하여 박막구조 특성에 대하여 실험하였다. 동시 계수 도플러 넓어짐 양전자 소멸법 스펙트럼의 수리적 해석 방법인 S-변수를 사용하고, 양전자 수명 측정 방법에 의한 양전자 수명 <TEX>${\tau}_1$</TEX>과 <TEX>${\tau}_2$</TEX>, 이에 따른 세기 <TEX>$I_1$</TEX>과 <TEX>$I_2$</TEX>를 사용하여, 박막구조에 대한 결함 특성 변화를 측정하였다. 측정된 S-변수는 박막에 조사된 양성자의 빔 조사량에 따라 양성자가 빈자리에 포획되어 감소하는 값을 보였다. 양전자 수명 <TEX>${\tau}_1$</TEX>은 증가하고, <TEX>${\tau}_2$</TEX>은 일정한 값을 나타내었으나, 반면에 세기 <TEX>$I_1$</TEX>과 <TEX>$I_2$</TEX>는 큰 변화가 없었다. 그 이유는 양성자 조사 빔의 변화에 따라서 단일 빈자리의 크기는 증가하고, 다 결정체 알갱이 빈자리 때문에 양성자에 의한 다수의 빈자리 결함의 양은 큰 차이가 없기 때문이다. 그리고 Bragg 피크로 인하여 박막 시료의 특정 깊이에 결함을 형성하여 박막 전체의 결함으로 잘 나타나지 않기 때문으로 판단된다. It is described that the proton beam induces micro-size defects and electronic deep levels in luminescence Thin Film. Coincidence Doppler Broadening Positron Annihilation Spectroscopy (CDBPAS) and Positron lifetime Spectroscopy were applied to study of characteristics of a poly crystal samples. In this investigation the numerical analysis of the Doppler spectra was employed to the determination of the shape parameter, S-parameter value. The samples were exposed by 3.0 MeV proton beams with the intensities ranging between 0 to <TEX>${\sim}10^{14}$</TEX> particles. The S-parameter values decreased as increased the proton beam, that indicates the protons trapped in vacancies. Lifetime <TEX>${\tau}_1$</TEX> shows that positrons are trapped in mono vacancies. Lifetime <TEX>${\tau}_2$</TEX> is not changed according to proton irradiation that indicate the cluster vacancies of the grain structure.