用Ξ形四能级模型研究非对称耦合量子阱非定域激子复合发光

基于Ξ形四能级模型运用密度矩阵方程研究了非对称量子阱中非定域激子复合发光特性.理论结果表明：非定域激子复合发光具有双峰特征，两峰相对于中心跃迁频率的红移和蓝移量与电子和空穴的振荡频率密切相关.与单量子阱相比，这种频率移动对外加电场相当敏感，即当外加反向电场作小的变化时，两峰有较大的移动，表现强量子限域斯塔克效应.这意味着利用非对称量子阱在新一代高速调制器和光开关中具有潜在的应用价值. 关键词： 非对称耦合量子阱 共振隧穿 非定域激子 量子限域斯塔克效应     

纤锌矿InGaN staggered量子阱中的激子态和光学性质

本文将基于有效质量近似下的变分法,理论研究了纤锌矿InGaN/GaN staggered量子阱中的激子态和光学性质.数值结果显示了InGaN量子阱中的量子尺寸和staggered受限垒对束缚于量子阱中的激子态和光学性质有着明显的影响.当阱宽增加时,量子受限效应减弱,激子结合能降低,带间发光波长增加.另一方面,当量子阱中staggered受限势增加时,量子受限效应增强,激子结合能升高,带间发光波长降低.本文的理论结果证明了可以通过调节staggered垒高和量子尺寸来调控纤锌矿InGaN staggered量子阱中的激子态和光学性质.     

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.     

纤锌矿InGaN staggered量子阱中的激子态和光学性质

本文将基于有效质量近似下的变分法,理论研究了纤锌矿InGaN/GaN staggered 量子阱中的激子态和光学性质。数值结果显示了InGaN量子阱中的量子尺寸和staggered受限垒对束缚于量子阱中的激子态和光学性质有着明显地影响。当阱宽增加时,量子受限效应减弱,激子结合能降低, 带间发光波长增加。另一方面,当量子阱中staggered受限势增加时,量子受限效应增强,激子结合能升高,带间发光波长降低。本文的理论结果证明了可以通过调节staggered垒高和量子尺寸来调控纤锌矿InGaN staggered 量子阱中的激子态和光学性质。     

InGaAs/GaAs应变量子阱的光谱研究

分别用光致发光谱（PL），光伏谱（PV）及时间分辨谱（TRPL）的方法，测量了应变InGaAs/GaAs单量子阱和多量子阱在不同温度下的光谱，发现单量子阱与多量子阱有不同的光学4性质。多量子阱PL谱发光峰和PV谱激子峰的强度与半高宽都比单量子阱的大，但单量子阱的半高宽随着温度的升高增大很快，这是由激子－声子耦合引起的，通过时间分辨谱研究发现了量子阱子能级之间的跃迁，多量子阱的发光寿命明显比单量子阱的长，我们利用形变势模型对量子阱的能带进行了计算，很好地解释了实验结果。     

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。     

多量子斜阱构造及相应激子峰红移

文章研究了利用应变超晶格多量子阱材料中压电场来构造多量子斜阱，给出了斜率的定量描述，讨论了过临界厚度时的应变及压电场的大小，提出了可以通过调制压电场的方法到与外场调制量子斜阱中激子峰红移量同样的效果。     

外电场对InGaAsP/InP量子阱内激子结合能的影响

在有效质量近似下采用变分法计算了InGaAsP/InP量子阱内不同In组分下的激子结合能,分析了结合能随阱宽和In组分的变化情况,并且讨论了外加电场对激子结合能的影响. 结果表明：激子结合能是阱宽的一个非单调函数,随阱宽的变化呈现先增加后减小的趋势;随着In组分增大,激子结合能达到最大值的阱宽相应变小,这与材料的带隙改变有关;在一定范围内电场的存在对激子结合能的影响很小,但电场强度较大时会破坏激子效应. 关键词： 激子 InGaAsP/InP量子阱 结合能 电场     

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。     

CdSe/CdMnSe多量子阱的激子光学性质的研究

用分子束外延在GaAs衬底上生长了CdSe/CdMnSe多量子阱结构.利用X射线衍射(XRD)、变密度激发的PL光谱、变温度PL光谱和变密度激发的ps时间分辨光谱研究了CdSe/CdMnSe多量子阱结构和激子复合特性.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.发现不同激发密度下发光衰减时间不同,认为它的机理可能是无辐射复合引起的.在该材料中观测到激子激子散射发射峰,它被变密度激发和变温度PL光谱所证实. 关键词： CdSe/CdMnSe 量子阱 光学性质     

ZnCdTe/ZnTe超晶格的近带边发射特性

本文通过不同激发光强度下的光致发光实验,把Zn0.67Cd0.33Te/ZnTe超晶格(SLs)样品的两个发光谱峰分别归结为与激子有关的和导带电子到受主的辐射复合过程.为进一步了解样品的发光特性,做了不同温度下的光致发光实验,得到了两个谱峰在高温区的激活能,即:高能峰为127meV,低能峰为132meV.     

ZnSe0.93Te0.07-ZnSe多量子阱的光泵受激发射

宽带Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体在短波长可见光范围内优越的发光特性使其在器件的研制方面有着广阔的前景.ZnSe基量子阱和超晶格结构,尤其是ZnCdSe-ZnSe量子阱已经在器件的制备方面取得了可喜的进展,因而人们研究的比较多.     

室温CdxZn1—xTe／ZnTe多量子阱光学双稳态的研究

研制了室温ＣｄｘＺｎ１－ｘＴｅ／ＺＮＴｅ多量子阱法布里－珀罗腔光双稳器件，并在该器件上观察到皮秒一级的室温激子光双稳。研究结果表明，ＣｄＺｎ１－ｘＴｅ／ＺｎＴｅ多量子阱光双稳器件的光双稳值和对比度分别为３６３ｋＷ／ｃｍ＾２和４：１。根据ＣｆｘＺｎ１－ｘＴｅ／ＺｎＴｅ多量子阱的吸收谱和激子非线性理论，归结了ＣｄｘＺｎ１－ｘＴｅ／ＺｎＴｅ多量子阱光双稳的主要非线性机理为激子的饱和和吸收。     

Zn1-xCdxSe-ZnSe多量子阱的光学双稳态

用常压MOCVD法在GaAs衬底上生长了Zn_1-xCd_xSe-ZnSe多层结构.通过X-射线衍射谱和光致发光等方法判断,表明该材料为多量子阱结构.从室温下的透射光谱上可以观察到这种多量子阱中的n=1的激子吸收峰,并观测到起因子激子的ns量级的光学双稳态.     

电场对ZnCdSe-ZnSe应变超晶格光致发光的影响

n=1重空穴激子和施主-受主(D-A)对的光致发光在常压MOCVD生长的Zn0.85Cd0.15Se-ZnSe应变超晶格中被观测到了.激子和施主-受主对发光峰值位置随着增加正向偏置电压都相继产生蓝移和红移.这是由量子限制斯塔克效应引起的,究竟是蓝移还是红移则取决于由肖特基势垒引起的内部自建电场与外加正向电压引起的外电场之间的竞争.     

Photoinduced darkening, crystallization and reversible emission in ZnTe thin films

Laser-induced darkening and crystallization of ZnTe-based thin films is reported. ZnTe thin films of 1500-nm thickness were deposited on bare and Zn buffer layered borosilicate glass substrates. The as-deposited films were subjected to laser irradiation at 532 nm. The as-deposited films were amorphous but transformed to the crystalline state under influence of the laser treatment. The X-ray diffraction patterns revealed that the ZnTe crystallized in the zinc blende structure. In addition, presence of peaks from Te was observed, signifying the dissociation of ZnTe. The spectral transmission of the films decreased by more than 15 % under the influence of the laser irradiation and this was accompanied by a red shift in the band gap. These results clearly point to the occurrence of laser-induced darkening and crystallization of the films. To understand the mechanisms of darkening and crystallization, all the films were annealed at 500 °C for 60 min. Similar to the laser-irradiated samples, the thermally annealed films showed an amorphous–crystalline transition, presence of Te in the X-ray diffraction patterns as well as a large decrease in spectral transmission (>70 %). Photoinduced emission analysis carried out as a function of laser intensities indicated a strong red shift of about 51 meV in emission energy with increase in laser intensity due to the photodarkening. The peak position of the emission spectrum can be tuned by increasing the laser intensity and is completely reversible with decrease in laser intensity. It is proposed that laser-induced darkening occurs due to the dissociation of ZnTe into ZnTe and Te and that crystallization is a consequence of laser annealing.     

电场调制下Zn0.85Cd0.15Se-Znse应变层超晶格的受激发射

近几年,随着I-Ⅵ矶族宽禁带半导体二极管激光器取得突破性进展[1],对ZnSe基量子阱和超晶格结构的受激发射已进行了广泛的研究[2~3].但是迄今为止,人们尚未观测到电场调制下的受激发射增强现象.本文报道我们在Zn0.85Cd0.15Se-Znse应变层超晶格中观测到的电场调制的受激发射.     

两种谐振腔长度的微腔有机电致发光器件模拟

微腔的谐振腔长度直接影响微腔有机电致发光器件(MOLED)的发光特性,根据微腔器件的相关计算公式运用传输矩阵法,分别对微腔长度L=λ/2和L=λ(λ:中心波长)时,在微腔内不同位置激子复合发光的电致发光谱(EL)进行模拟计算和比较。发现:微腔长度为L=λ/2时,峰值均为520nm,半峰全宽均为17nm,激子处在微腔的中心位置时,峰值强度和积分强度均为最大。L=λ时,激子在腔内不同位置时,峰值均为520nm,半峰全宽均12nm,在腔的中心区域时,与L=λ/2时正好相反,峰值强度和积分强度最小。分析后判断是因为两种长度的微腔内电场强度分布不同,激子位于腔内电场的最大值处发光性能最好。说明要制作出高效率的MOLED,要区别不同谐振腔长度,并使激子处于腔内电场最大处。     

ZnCdSe量子阱/CdSe量子点耦合结构中的激子隧穿过程

用室温光致发光谱和飞秒脉冲抽运探测方法对不同垒宽的ZnCdSe量子阱/ZnSe/CdSe 量子点新型耦合结构中激子隧穿过程进行研究，观察到激子从量子阱到量子点的快速隧穿过 程.在ZnSe垒宽为10nm, 15nm, 20nm时，测得激子隧穿时间分别为1.8ps, 4.4ps, 39ps. 关键词： ZnCdSe量子阱 CdSe量子点 激子 隧穿     

低压-MOCVD方法制备CdS-ZnS应变多量子阱

本文报道了用低压(LP)-MOCVD方法制备CdS-ZnS应变多量子阱结构.通过X-射线衍射谱证实了所制备的样品具有比较好的多层结构,并通过77K下的光致发光(PL)光谱,观测到了大的垒层对电子的限制效应及由大的应变引起的阱层带边变化所导致的发光峰蓝移.