低温外延生长平整ZnO薄膜

在较低温度下实现平整ZnO薄膜的生长有利于ZnO的可控p型掺杂以及获得陡峭异质界面。本文使用分子束外延方法,采用a面蓝宝石为衬底,在450 ℃下生长了一系列ZnO薄膜样品。在富氧生长的条件下,固定氧流量不变,通过调节锌源温度来改变锌束流,以此调控生长速率。样品的生长速率为40~100 nm/h。通过扫描电镜（SEM）表征发现：在高锌束流的生长条件下,样品表面有很多不规则的颗粒;降低锌的供应量后,样品表面逐渐平整。原子力显微镜（AFM）测试结果表明：样品的均方根表面粗糙度（RMS）只有0.238 nm,接近于原子级平整度。这种平整表面的获得得益于较低的生长速率,以及ZnO外延薄膜与a面蓝宝石衬底之间小的晶格失配。     

Mg含量对Mg_xZn_(1-x)O∶Ga薄膜电学性质的影响

通过金属有机物化学气相沉积法制备了不同Mg组分的MgxZn1-xO∶Ga(x=0,0.03,0.14)薄膜。透射谱中MgxZn1-xO∶Ga薄膜的光学带隙随x增大而出现的蓝移证实了Mg在Zn O晶格中的替位掺入。薄膜上金叉指电极间的变温I-V曲线显示,在同等温度下,Ga掺杂MgxZn1-xO薄膜的电阻率随着x值的增大而逐渐升高。这是由于Mg组分增大使材料的导带底显著上升,Ga的施主能级深度增大,导致n型载流子浓度降低。根据I-V曲线计算了270 K温度下MgxZn1-xO∶Ga薄膜的浅能级施主深度。与x=0,0.03,0.14对应的施主能级深度分别为45.3,58.5,65 me V,说明随着薄膜Mg含量的升高,Ga的施主能级深度有增加的趋势。     

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.     

用等离子体辅助分子束外延生长氧化锌单晶薄膜

利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)方法,通过优化生长条件,在c平面蓝宝石(Al_2O_3)上生长出氧化锌(ZnO)单晶薄膜。使用反射式高能衍射仪(RHEED)原位监测到样品表面十分平整,X射线摇摆曲线(XRC)测得ZnO薄膜的<002>取向半峰全宽为0.20°,证实为ZnO单晶薄膜。室温下吸收谱(ABS)和光致发光(PL)谱显示了较强的激子吸收和发射,且无深能级(DL)发光。电学性能测量表明,生长的ZnO为n型半导体,室温下载流于浓度为7×10~(16) cm~(-3),与体单晶ZnO中的载流子浓度相当。     

聚氧化乙烯表面修饰对ZnO光学性质的影响

利用聚氧化乙烯(PEO)对ZnO表面进行修饰,研究有机包覆对ZnO光学性质的影响。用吸收光谱和光致发光光谱来表征和研究PEO包覆对ZnO纳米粒子光学性质的影响。吸收光谱结果表明随着ZnO薄膜中PEO含量的增加,激子吸收峰逐渐向低能侧方向移动。光致发光光谱是由紫外发射和与氧空位有关的深能级缺陷发光组成,且随着ZnO薄膜中PEO含量的增加,紫外发射与深能级发光强度之比逐渐增大,当ZnO薄膜中的PEO达到最大值时,其比值为31．5,远远大于纯ZnO薄膜的紫外发射与深能级发光强度之比1．04。由此可见,ZnO被PEO包覆后,提高了紫外发光效率,改善了ZnO薄膜的质量。     

聚-10,12-二十五碳双炔酸Langmuir-Schaefer膜的非线性光学性质

通过飞秒脉冲激光单光束Z 扫描方法研究了聚 10,12 二十五碳双炔酸Langmuir Schaefer膜在非共振吸收区的三阶非线性光学特性。钛蓝宝石激光器的输出脉宽为60～70fs、波长为800nm,在入射光平均功率为145mW时测得其三阶非线性极化率为5.33×10-9esu。这一结果较该类材料的有掺杂的薄膜明显增强,与微晶和单晶达到同样的量级,对此进行了分析和讨论。     

在蓝宝石衬底上生长的氧化锌p-n同质结发光二极管

用等离子体辅助的分子束外延的方法在蓝宝石衬底上生长了氧化锌的p-n同质结发光二极管。在实验中p型ZnO层是采用NO等离子体作为掺杂剂生长的。在低温下,二极管的I-V特性曲线显示了典型的p-n结整流特性,并且具有很低的开启电压（4V）。在实验中得到了位于蓝紫区的电致发光。     

聚合物前驱体制备层状SiC纳米棒的光学性质

采用聚硅氮烷前驱体在高温常压下热裂解方法制备了SiC纳米棒。透射电镜图表明SiC纳米棒中包含有独特的层状结构,电子能谱表明SiC纳米棒中的C ∶ Si组分比接近1 ∶ 1。用X射线衍射和喇曼光谱表征了SiC纳米棒的结构和成分,层状结构为6H-SiC和3C-SiC交替形成所致。利用光致发光谱在该层状结构中观察到强的紫外发射,认为强而锐的紫外发射峰是来源于厚度比较均一的6H-SiC层。     

白光LED极限流明效率的计算

对蓝光芯片加黄色荧光粉制备白光LED方法的流明效率进行了理论计算。根据光度学原理,我们考虑到视觉函数V(λ)的修正,以色坐标为x=0.325,y=0.332,显色指数为81.5,色温为5 914 K的白光LED发光光谱为依据,计算了白光LED流明效率的理论极限:得出每瓦白光LED辐射光功率产生的光通量为298.7 lm,白光LED发射的总光子数为2.7×10¹⁸。在理想情况下,注入一个电子-孔穴对产生一个蓝光光子,设荧光粉的量子效率为1,因此,注入的电子-孔穴对数亦等于白光光子数,进而计算出白光LED每辐射1 W的光功率所需的电功率为1.51 W,上述白光LED发光光谱对应的白光LED的电-光转换的理论极限流明效率为197.8 lm/W。     

(CdZnTe,ZnSeTe)/ZnTe复合量子阱中激子隧穿过程

设计了(CdZnTe,ZnSeTe)/ZnTe复合量子阱结构,并用吸收光谱、室温光致发光谱和飞秒脉冲抽运-探测方法研究了该复合结构中的激子隧穿过程.分别测量了该结构中CdZnTe/ZnTe量子阱层和ZnSeTe/ZnTe量子阱层中激子衰减时间.观察到从CdZnTe/ZnTe量子阱层向ZnSeTe/ZnTe量子阱层的快速激子隧穿,隧穿时间为5.5ps. 关键词： (CdZnTe ZnSeTe)/ZnTe复合量子阱 激子 隧穿 抽运-探测