ZnSe/SiO2复合薄膜光学常数与荧光光谱的研究

采用溶胶-凝胶工艺与原位生长技术,制备了ZnSe/SiO2复合薄膜.X射线衍射分析表明薄膜中ZnSe晶体呈立方闪锌矿结构.X射线荧光分析结果显示薄膜中Zn与Se摩尔比为1:1.01-1:1.19.利用场发射扫描电子显微镜观察了复合薄膜的表面形貌,结果表明复合薄膜表面既存在尺寸约为400nm的ZnSe晶粒,也存在尺寸小于100nm的ZnSe晶粒.利用椭偏仪测量了薄膜椭偏角Ψ,Δ与波长λ的关系,采用Maxwell-Garnett有效介质理论对薄膜的光学常数、厚度、气孔率、ZnSe的浓度进行了数据拟合.利用荧光光谱分析了薄膜的光致发光,结果表明在波长为395nm的激发光下,487nm的发射峰对应着闪锌矿型ZnSe的带边发射,同时也观测到薄膜中ZnSe晶体增强的自由激子发射及伴随着ZnSe晶体缺陷而产生的辐射发光.     

聚丙烯腈纳米纤维毡上生长ZnSe纳米晶的结构及发光特性

通过静电纺丝制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维毡,采用水热法在二乙烯三胺和去离子水的混合溶剂中于180℃下制备ZnSe/聚丙烯腈纤维纳米毡复合材料。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、荧光光谱等分析方法对ZnSe/聚丙烯腈复合材料进行表征。结果表明,ZnSe/聚丙烯腈复合材料的形貌较复杂,既有直径10～100 nm,长度50～500 nm的纳米捧,也存在4～10μm左右的ZnSe微米花。260 nm波长光激发下ZnSe/聚丙烯腈复合材料的发射光谱包括位于351 nm(3.55 eV)的弱近紫外激子峰和位于427 nm(2.91 eV)的宽谱带缺陷发光峰,二者相对于ZnSe晶体的本征发射带468 nm均有明显的蓝移效应。     

InAs 单量子点中级联辐射光子的关联测量

利用分子束外延生长InAs单量子点样品,温度为5 K时,测量了单量子点中单、双激子自发辐射的荧光(PL)光谱.研究了单、双激子发光强度随激发功率的变化及对应发光峰的偏振特性和精细结构劈裂.基于Hanbury-Brown Twiss(HBT) 实验,测量了单、双激子间发光光谱的关联函数,证实了其发光过程为级联发射过程. 关键词： InAs 单量子点 单、双激子 荧光光谱 级联辐射     

Zno纳米晶的室温紫外受激发射特征

ZnO的激子特性对制备氧化锌基的光电子器件至关霞要,因此对ZnO量子点中激子的发光性质及其跃迁过程进行研究显得十分必要.采用溶胶-凝胶法制备了ZnO纳米晶,X射线衍射(XRD)结果表明样品具有六角纤锌矿多晶结构.研究了在不同泵浦功率激发下ZnO纳米晶的紫外发射的时间积分光谱和时间分辨光谱,观察到自南激子发光,激子-激子碰撞和电子-空穴等离子体引起的受激发射,研究了在不同泵浦功率激发下自由激子及激子-激子碰撞随泵浦功率依赖的动力学过程.研究结果对理解激子带边发射有一定帮助,对ZnO材料在短波长半导体光电器件方面有潜在的应用价值.     

铜掺杂氧化锌纳米棒的非线性光学响应竞争特性

利用飞秒脉冲激光激发Cu掺杂ZnO纳米棒,研究其特有的非线性光学性质和激发机制。在激发波长为750 nm的荧光光谱中,二次谐波峰非常弱,几乎可以忽略,存在非常强的激子发光峰和Cu掺杂导致缺陷发光峰。激发强度的增大会导致这两个发光峰强度呈非线性增大,激子发光峰位产生明显红移,而缺陷发光峰位没有变化。进一步增大激发强度,缺陷发光峰强度会出现饱和甚至有所下降,而激子发光峰强度持续增大。当激发波长增加到760 nm时,从样品的荧光光谱可以清楚地识别到二次谐波峰和激子发光峰以及缺陷发光峰并存。随着激发波长的进一步增加,二次谐波强度不断增大,而激子发光峰和缺陷发光峰的强度却随之下降。当激发波长为790 nm和800 nm时,未发现激子发光峰和缺陷发光峰,非线性光谱以二次谐波为主导。研究结果表明,通过选择合适的激发波长和激发强度,可以实现发光颜色的转变,使得Cu掺杂ZnO纳米棒在全光显示方面具有潜在的发展前景。     

玻璃中CdSeS纳米晶体的室温光致发光谱

对掺有过饱和的镉、硒和少量硫的玻璃在500～800℃分别退火4h,生长了不同尺寸的CdSe_1-xS_x纳米晶体。测量了纳米晶体的室温吸收光谱和光致发光(PL)光谱,550℃生长的样品在300～800nm的范围没有观察到吸收和发光峰,表明温度低于550℃玻璃中不能形成纳米晶体。生长温度在600～650℃,纳米晶体的PL光谱主要为两个宽的发光带,即带边激子发光带和通过表面态复合的发光带。随着生长温度的升高,带边复合发光的蓝移减小,通过表面态的发光逐渐消失,并出现了叠加于宽发光带上的一系列明显的弱发射峰。不同温度生长的样品中,叠加峰的能量相同。同一样品中叠加峰的能量不随激发光波长的变化而变化。     

MOCVD方法生长ZnO微米柱的结构与光学性质

通过X射线衍射、扫描电子显微镜和变温光致发光光谱对MOCVD方法生长在蓝宝石衬底上的ZnO微米柱材料的结构及发光特性进行了表征.X射线衍射结果表明,ZnO具有良好的c轴择优取向,扫描电子显微镜图中可观察出ZnO微米在呈六角结构生长,半径约为0.5～1.5μm.样品的发光光谱通过He-Cd激光器的325nm线激发,从光谱中发现低温(81K)下出现极强的与激子相关的带边发光峰,温度升高到360K时与自由激子相关的紫外发射峰仍然是清晰可见.     

离子注入及后退火方法制备SiO2基质中镶嵌ZnO纳米粒子的结构和光学性质

利用离子注入及后退火方法在光学纯的石英基片中注入3×1017cm-2剂量的Zn离子,然后在不同的退火条件下制备了高质量的镶嵌在SiO2基质中的ZnO纳米粒子.X射线衍射光谱的实验结果表明在氧气气氛、700℃退火温度和2小时退火时间条件下,得到了(002)择优取向镶嵌在SiO2基质中的ZnO纳米粒子;而在700℃退火温度、N2和O2气氛下顺次退火1小时,得到了比上述条件(002)择优取向更好的ZnO纳米粒子.室温下对用上述两种条件制备的镶嵌在SiO2基质中的ZnO纳米粒子观察到了自由激子吸收峰.室温光致发光谱中观察到了ZnO纳米粒子位于3.29eV处的强紫外发射,紫外发射强度与深能级发光强度之比为40,紫外发射峰的半高宽为96meV,晶体质量类似于分子束外延方法生长的ZnO.在低温(77K)光致发光谱中,较强的自由激子的紫外发光峰仍然存在.     

GaNAs/GaAs量子阱的激子局域化以及退局域化

我们利用光荧光(PL)以及时间分辨光谱(TRPL)研究了用MBE生长在GaAs衬底上的GaNAs/GaAs量子阱的激子局域化以及退局域化.研究发现,在低温下用连续光(Cw)激发,由于GaNAs中势振荡所产生的局域激子发光是所测量到光谱的主要发光来源.然而在脉冲激发下,情况完全不同.在高载流子密度激发或者高温下GaNAs/GaAs量子阱中例外,一个高能端的PL峰成为了主要的发光来源.通过研究,我们将这个新的发光峰指认为量子阱中非局域激子复合的PL峰.这个发光峰在温度和激发强度的变化过程中与局域激子相互竞争.我们相信这一过程也是许多文献所报道的在InGaN和AlGaN等氮化物中经常观测到的发光峰位随温度"S"形变化的主要根源.     

神经网络法研究多溴代二苯胺热力学性质

通过时间分辨光谱技术详细地研究了ZnCuInS/ZnSe/ZnS量子点的激子弛豫动力学. 基于速率分布模型,波长依赖的发射动力学表明本征激子、界面缺陷态中的激子、给-受体对态中的激子都会参与量子点的发光过程,整个发光过程主要依赖于给-受体对态发射. 瞬态吸收数据表明激发后本征激子和界面缺陷物种可能会同时出现,在高激发光强下,光强依赖的俄歇复合过程也存在于量子点中     

ZnCdSe/ZnSe多量子阱的生长和激子光学性质的研究

用分子束外延在GaAs衬底上生长了ZnCdSe/ZnSe多量子阱结构.利用X射线衍射(XRD)、变温度PL光谱和ps发光衰减等研究了ZnCdSe/ZnSe多量子阱结构和激子复合特性.由变温PL光谱讨论了随温度升高辐射线宽展宽和辐射复合效率降低的机理.     

浅ZnCdSe/ZnSe量子阱的光泵受激发射

本文主要研究浅ZnCdSe/ZnSe单量子阱在77K温度下的光致发光。在不同激发密度下,讨论了该结构的发光机制,把77K温度下的受激发射归结为是激子-激子散射所引起的。文中还分析了在浅ZnCdSe/ZnSe量子阱中能够实现与激子相关的受激发射的原因。     

ZnCdSe/ZnSe非对称双量子阱中的光学特性研究

用LP-MOCVD技术在GaAs衬底上外延生长了ZnCdSe/ZnSe非对称双量子阱(ADQW)结构。通过ps时间分辨光谱、吸收光谱、发射光谱等的研究得到了如下的结果:在弱激发下,观测到ADQW结构中的激子隧穿现象;在强激发下,在ADQW结构中发现了一个内建电场,它将影响激子隧穿;首次观测到由激子隧穿引起的在一定温度范围内宽阱的发光强度随温度上升而增加的现象;首次观测到该ADQW结构中来自宽阱的光泵受激发射。     

CdSe/ZnSe复合结构非对称量子阱的发光特性

利用MOCVD技术在GaAs衬底上外延生长了非对称量子阱结构CdSe/ZnSe材料,通过对其稳态变温光谱及变激发功率光谱,研究了其发光特性。稳态光谱表明:在82～141K时,观测到的两个发光峰来源于不同阱层厚度的量子阱激子发光,用对比实验验证了高能侧发光的来源。宽阱发光强度先增加后减小,将其归结为激子隧穿与激子热离化相互竞争的结果。通过Arrhenius拟合,对宽阱激子热激活能进行了计算。82K时变激发功率PL光谱表明:由于激子隧穿的存在,使得窄阱发光峰位不随激发功率变化而变化,宽阱发光峰位随激发功率增加发生了蓝移,并对激子隧穿进行了实验验证。     

Temperature dependence of luminescence from ZnS0.11Se0.89 random and ordered alloys

Temperature dependence of the luminescence spectra was investigated for a ZnS_0.11Se_0.89 random alloy and a (ZnSe)₁/(ZnS_0.22Se_0.78)₁ ordered alloy with equivalent mean sulfur compositions. The luminescence peak for the random alloy as a function of temperature shows anomalous behavior, while that for the ordered alloy exhibits normal behavior. From the temperature dependence of luminescence intensity for the random alloy, the quenching process can be understood with additional thermal activation energy besides exciton dissociation energy. Through the analysis of the temperature variation of the luminescence line width, the exciton-optical phonon coupling constant is found to be reduced in the random alloy. The results of this study demonstrate that exciton is localized by the potential fluctuation in the random alloy and that the potential fluctuation is significantly constrained in the ordered alloy.     

ZnSe/SiO2复合薄膜光学常数与荧光光谱的研究

采用溶胶-凝胶工艺与原位生长技术，制备了ZnSe/SiO₂复合薄膜.X射线衍射分 析表明薄膜中ZnSe晶体呈立方闪锌矿结构.X射线荧光分析结果显示薄膜中Zn与Se摩尔比为1 ∶1.01—1∶1.19.利用场发射扫描电子显微镜观察了复合薄膜的表面形貌，结果表明复合薄 膜表面既存在尺寸约为400nm的ZnSe晶粒，也存在尺寸小于100nm的ZnSe晶粒.利用椭偏仪测 量了薄膜椭偏角Ψ，Δ与波长λ的关系，采用Maxwell-Garnett有效介质理论对薄膜的光学 常数、厚度、气孔率、ZnS 关键词： 2复合薄膜')" href="#">ZnSe/SiO₂复合薄膜 光学性质 椭偏光度法 荧光光谱     

CdTe/CdZnTe多量子阱激子复合动力学性质的研究

报道了分子束外延制备的高质量CdTe/Cd_0.64Zn_0.36Te多量子阱结构的光学性质,由变温光致发光光谱讨论了随温度升高辐射线展宽和辐射复合效率降低的机理.在变密度激发的皮秒时间分辨光谱中,发现不同激发密度下发光衰减时间不同,并研究了它的机理.在高激发密度下观测到n=2的重空穴激子发光. 关键词：     

Zn1—xMnx／ZnSe应变超晶格分子束外延生长及光学特性研究

用分子束外延方法在ＧａＡｓ（１００）衬底上成功生长了高质量的Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ／ＺｎＳｅ（ｘ＝０．１６），超晶格结构，用Ｘ射线衍射和低温光致发光（ＰＬ）对其结构，应变分布以及光学性能进行了研究，结果表明，２Ｋ温度下，Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ／ＺｎＳｅ超晶格的光致发光中主发光峰对应于ＺｎＳｅ阱中基态电子和基态轻空穴之间的自由激子跃迁，而且其峰位相对于ＺｎＳｅ薄膜材料的自由激子峰有明显移动。其中，当超晶     

PLE spectra analysis of the sub-structure in the absorption spectra of CdSeS quantum dots

The semiconductor CdSeS quantum dots (QDs) embedded in glass are analysed by means of absorption spectra, photoluminescence (PL) spectra and photoluminescence excitation (PLE) spectra. The peaks of absorption spectra shift to lower energies with the size of QD increasing, which obviously shows a quantum-size effect. Using the PLE spectra, the physical origin of the lowest absorption peak is analysed. In PLE spectra, the lowest absorption peak can be deconvoluted into two peaks that stem from the transitions of 1S_3/2--1S_e and 2S_3/2--1S_e respectively. The measured energy difference between the two peaks is found to decrease with the size of QD increasing, which agrees well with the theoretical calculation for the two transitions. The luminescence peak of defect states is also analysed by PLE spectra. Two transitions are present in the PLE, which indicates that the transitions of 1S_3/2--1S_e and 2S_3/2--1S_e are responsible for the defect states luminescence.     

Transient demonstration of exciton behaviours in solid state cathodoluminescence under different driving voltage

In the solid state cathodoluminescence (SSCL), organic materials were excited by hot electrons accelerated in silicon oxide (SiO₂) layer under alternating current (AC). In this paper exciton behaviours were analysed by using transient spectra under different driving voltages. The threshold voltages of SSCL and exciton ionization were obtained from the transient spectra. The recombination radiation occurred when the driving voltage went beyond the threshold voltage of exciton ionization. From the transient spectrum of two kinds of luminescence (exciton emission and recombination radiation), it was demonstrated that recombination radiation should benefit from the exciton ionization.