Description
Výzkum heterostruktur InGaN/GaN, zejména ve formě nanosloupců, zaznamenal v posledních letech značný rozmach, primárně s ohledem na jejich aplikace v LED diodách. Nicméně, unikátní vlastnosti těchto materiálů, jako je vysoká radiační odolnost a velmi rychlá luminiscenční odezva v řádech nanosekund, otevírají dveře i pro další inovativní využití, například v oblasti scintilačních materiálů [1, 2]. Tyto charakteristiky jsou obzvláště cenné pro medicínské aplikace jako je pozitronová emisní tomografie s měřením doby letu (ToF-PET), kde je rychlá detekce a vysoké časové rozlišení klíčové pro přesnou diagnostiku [2]. Pro plné využití potenciálu struktur InGaN/GaN v aplikacích vyžadujících detekci ionizujícího záření, např. v průmyslu, je zásadní detailní pochopení a optimalizace jejich luminiscenčních vlastností, zejména doby života.
V této studii se zaměřujeme na charakterizaci fotoluminiscenčních dosvitů nových scintilačních struktur na bázi vícenásobných kvantových jam InGaN/GaN (MQW). Struktury byly rostlé za pomoci organokovové epitaxe z plynné fáze (MOVPE). Měření byla prováděna pomocí časově rozlišené fotoluminiscenční spektroskopie (TRPL) na speciálně upraveném spektrofluorometru 5000M (Horiba Jobin Yvon). Jako excitační zdroj byla použita nanosekundová pulzní dioda nanoLED v režimu počítání jednotlivých fotonů závislých na čase. Detekce byla realizována pomocí jednomřížkového monochromátoru a fotonásobiče TBX-04 (HORIBA Scientific). Pro přesné určení reálných parametrů naměřených dosvitových křivek byla použita dekonvoluce s instrumentální odezvou přístroje, a to pomocí softwarového balíčku SpectraSolve (Ames Photonics).
[1] T. Hubáček et al., CrystEngComm, 2019, 21(2), 356-362
[2] V. Jarý et al., IEEE Transactions on Nuclear Science, 2020, 67(6), 974-977.