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98,99 年 度 自 然 處<br />
新 穎 材 料 開 發 及 元 件 製 作<br />
二 六 族 半 磁 性 半 導 體 磊 晶 核 心 設 施 之 運 作 與 新 穎 物 理 研 究<br />
Operation of core facility for II-VI semimagnetic semiconductor<br />
epitaxy and study of novel physics<br />
感 謝 國 科 會 98 年 補 助 1500 萬 元 ,99 年 補 助 675 萬 元 及 交 通 大 學 補 助<br />
460 萬 元 , 使 我 們 可 以 在 交 通 大 學 工 六 館 建 立 一 套 二 六 族 半 磁 性 半<br />
導 體 磊 晶 核 心 設 施<br />
主 持 人 : 周 武 清<br />
共 同 主 持 人 : 張 文 豪 、 楊 祝 壽<br />
1
Mg<br />
目 前 可 以 提 供 物 理 學<br />
界 同 仁 那 些 的 樣 品 ?<br />
Cr<br />
Mn<br />
Zn<br />
Cd<br />
O<br />
Se<br />
Te<br />
Cl - n-type doping<br />
N + p-type doping<br />
Binary compounds: ZnO, ZnSe, ZnTe, CdO, CdSe, CdTe<br />
Ternary compounds: ZnSeO, ZnMnO, ZnMgO, ZnMnSe, ZnMnTe,<br />
ZnSeTe, CdMnSe, CdMnTe, etc……<br />
2-D quantum wells, 1-D nano-rods and 0-D quantum dots:<br />
ZnO/ZnMgO, ZnTe/ZnMnSe, ZnMnTe/ZnMgSe,<br />
CdMnTe/ZnTe, ZnCdSe/ZnSe, etc……<br />
2
目 前 可 以 提 供 物 理 學<br />
界 同 仁 那 些 的 樣 品 ?<br />
Surface morphology of ZnO nano-rod on Si (111)<br />
Ts=650C<br />
FWHM
Intensity (a. u.)<br />
Intensity (a. u.)<br />
ZnMnO/sapphire<br />
Photoluminescence (PL)<br />
Zn 1-x Mn x O at 10 K<br />
目 前 可 以 提 供 物 理 學<br />
界 同 仁 那 些 的 樣 品 ?<br />
ZnMnO PL and transmission<br />
<br />
BX<br />
100<br />
Mn 1.3%<br />
ZnO<br />
<br />
BX-3LO<br />
BX-2LO<br />
BX-1LO<br />
FX<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Transmittance (%)<br />
3.33 3.34 3.35 3.36 3.37 3.38 3.39 3.40<br />
Photon enetgy (eV)<br />
3.10 3.15 3.20 3.25 3.30 3.35 3.40<br />
Photon energy (eV)<br />
State University of New York at Buffalo, Physics Department,<br />
Prof. A. Petrou, spin filter, spin injection<br />
中 興 大 學 物 理 系 孫 允 武 教 授<br />
Novel spintronic materials 4<br />
0
Intensity (a. u.)<br />
PL Intensity (a.u)<br />
目 前 可 以 提 供 物 理 學<br />
界 同 仁 那 些 的 樣 品 ?<br />
ZnO<br />
Mg3.3%<br />
Mg6.4%<br />
Mg8.3%<br />
Mg11.2%<br />
Zn 1-x Mg x O at 10 K<br />
C050 Mg ~38%<br />
C049 Mg ~49%<br />
C048 Mg ~60%<br />
2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8<br />
Photon energy (eV)<br />
High quality ZnMgO<br />
ZnMgO/ZnO quantum wells<br />
Issues of doping<br />
2.0 2.5 3.0<br />
Photon Energy (eV)<br />
High quality ZnMgSe<br />
ZnMgSe/CdZnSe quantum wells<br />
台 科 大 黃 鶯 聲 教 授 、 彰 師 大 林 得 裕 教 授<br />
中 山 大 學 鄭 德 俊 教 授<br />
5
目 前 可 以 提 供 物 理 學<br />
界 同 仁 那 些 的 樣 品 ?<br />
Study of upconversion dynamics<br />
中 原 大 學 物 理 系 沈 志 霖 教 授<br />
6
PRB82, 195320<br />
(2010)<br />
ZnMnTe quantum dots (QDs) in ZnSe<br />
目 前 可 以 提 供 物 理 學<br />
界 同 仁 那 些 的 樣 品 ?<br />
State University of New York at Buffalo, Physics Department,<br />
Prof. A. Petrou, bound magnetic polaron<br />
7
Intensity(a.u.)<br />
目 前 可 以 提 供 物 理 學<br />
界 同 仁 那 些 的 樣 品 ?<br />
band anti-crossing model<br />
FX A =3.339 eV<br />
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5<br />
100<br />
PL<br />
TR<br />
10<br />
1<br />
0.1<br />
High quality ZnO 1-x Se x<br />
ZnO 1-x Se x<br />
ZnO (buffer)<br />
MgO (buffer)<br />
Al 2 O 3<br />
(sub.)<br />
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5<br />
Energy(eV)<br />
8
結 論<br />
成 長 各 式 各 樣 的 二 六 族 半<br />
磁 性 半 導 體 量 子 結 構 , 提<br />
供 給 國 內 外 物 理 學 家 研 究<br />
新 穎 的 自 旋 與 光 電 物 理 。<br />
感 謝 國 科 會 及 交 通 大 學 補 助<br />
歡 迎 大 家 一 起 合 作 研 究 新 穎 的 自 旋 與 光 電 物 理<br />
9
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