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1.
We report on the growth of rock salt MgO films on sapphire (0001) substrates by rf plasma-assisted molecular beam epitaxy.A two-step method,i.e.high temperature epilayer growth after low-temperature buffer layer growth,was adopted to obtain the single crystal MgO film.The epitaxial orientation between the MgO epilayer and the sapphire (0001) substrate was studied by using in situ reflection high energy electron diffraction and ex situ x-ray diffraction,and it is found that the MgO film grows with [111] orientation.The role of the low temperature buffer layer in the improvement of crystal quality of the MgO epilayer is discussed based on the cross-sectional scanning electron microscopy.  相似文献   
2.
In the present work, post-annealing is adopted to investigate the formation and the correlation of Sb complexes and Zn interstitials in Sb-ion implanted ZnO films, by using Raman scattering technique and electrical characterizations. The damage of Zn sublattice, produced by ion bombardment process is discerned from the unrecovered E2 (L) peak in annealed high Sb+ dose implanted samples. It is suggested that the Zn sublattice may be strongly affected by the introduction of Sb dopant because of the formation of SbZn-2VZn complex acceptor. The appearance of a new peak at 510 cm 1 in the annealed high dose Sb+ implanted samples is speculated to result from (Zn interstitials-O interstitials) Zni-Oi complex, which is in a good accordance with the electrical measurement. The p-type ZnO is difficult to obtain from the Sb+ implantation, however, which can be realized by in-situ Sb doping with proper growth conditions instead.  相似文献   
3.
氧化锌基材料、异质结构及光电器件   总被引:6,自引:4,他引:2  
Ⅱ-Ⅵ族直接带隙化合物半导体氧化锌(ZnO)的禁带宽度为3.37 eV,室温下激子束缚能高达60 meV,远高于室温热离化能(26 meV),是制造高效率短波长探测、发光和激光器件的理想材料。历经10年的发展,ZnO基半导体的研究在薄膜生长、杂质调控和器件应用等方面的研究获得了巨大的进展。本文主要介绍了以国家"973"项目(2011CB302000)研究团队为主体,在上述方面所取得的研究进展,同时概述国际相关研究,主要包括衬底级ZnO单晶的生长,ZnO薄膜的同质、异质外延,表面/界面工程,异质结电子输运性质、合金能带工程,p型掺杂薄膜的杂质调控,以及基于上述结果的探测、发光和激光器件等的研究进展。迄今为止,该团队已经实现了薄膜同质外延的二维生长、硅衬底上高质量异质外延、基于MgZnO合金薄膜的日盲紫外探测器、可重复的p型掺杂、可连续工作数十小时的同质结紫外发光管以及模式可控的异质结微纳紫外激光器件等重大成果。本文针对这些研究内容中存在的问题和困难加以剖析并探索新的研究途径,期望能对ZnO材料在未来的实际应用起到一定的促进作用。  相似文献   
4.
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  相似文献   
5.
利用射频等离子体辅助分子束外延法,在刻有周期性孔点阵结构的Si衬底上生长了ZnO二维周期结构薄膜,系统研究了湿法化学刻蚀对孔形点阵Si(100),Si(111)基片表面形貌的影响,以及两种初底上ZnO外延薄膜的结晶质量与周期形貌的差异.X射线衍射及扫描电子显微测试结果表明:Si (111)衬底上生长出的ZnO二维周期结构薄膜具有较好的结晶质量与较好的周期性表面形貌.该研究结果为二维周期结构的制备提供了一种新颖的方法. 关键词: ZnO 分子束外延 Si 湿法刻蚀  相似文献   
6.
ZnO薄膜受激发射特性的研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
氧化锌薄膜因其大的激子结合能和强的光发射、激光阈值低和能在高温下工作等优点而成为制备短波长激光、发光二极管等光电子器件的有希望材料。采用激光分子束外延 (L MBE)方法制备了ZnO薄膜。在室温下 ,测量了样品的吸收光谱 ,以及不同光泵浦强度下的发射光谱。从光谱图中可以看出该材料有很好的质量。研究了ZnO薄膜的受激发射特性及机理 ;测量了发射光强与泵浦光强之间的关系 ;比较了较高激发密度下的受激发射、自发发射和激光脉冲的时间特性 ,这些都证实了该发射是受激发射。  相似文献   
7.
The controlled growth of Zn-polar ZnO fihns on Al-terminated α-Al203 (0001) substrates is investigated by the radio-frequency plasma-assisted molecular beam epitaxy method. Prior to the growth, α-Al2O3 (0001) surface is modified by an ultrathin MgO layer, which serves as a uniform template for epitaxy of Zn-polar ZnO films. The microstructures of ZnO/MgO/Al2O3 interface are investigated by in-situ reflection high-energy electron diffraction observations and ex-situ high-resolution transmission electron microscopy characterization. It is found that under Mg-rich condition, the achievement of the wurtzite MgO ultrathin layer plays a key role in the subsequent growth of Zn-polar ZnO. An interracial atomic model is proposed to explain the mechanism of polarity selection of both MgO and ZnO films.  相似文献   
8.
氧化锌基材料、异质结构及光电器件   总被引:3,自引:3,他引:0  
Ⅱ-Ⅵ族直接带隙化合物半导体氧化锌(ZnO)的禁带宽度为3.37 eV,室温下激子束缚能高达60 meV,远高于室温热离化能(26 meV),是制造高效率短波长探测、发光和激光器件的理想材料。历经10年的发展,ZnO基半导体的研究在薄膜生长、杂质调控和器件应用等方面的研究获得了巨大的进展。本文主要介绍了以国家“973”项目(2011CB302000)研究团队为主体,在上述方面所取得的研究进展,同时概述国际相关研究,主要包括衬底级ZnO单晶的生长,ZnO薄膜的同质、异质外延,表面/界面工程,异质结电子输运性质、合金能带工程,p型掺杂薄膜的杂质调控,以及基于上述结果的探测、发光和激光器件等的研究进展。迄今为止,该团队已经实现了薄膜同质外延的二维生长、硅衬底上高质量异质外延、基于MgZnO合金薄膜的日盲紫外探测器、可重复的p型掺杂、可连续工作数十小时的同质结紫外发光管以及模式可控的异质结微纳紫外激光器件等重大成果。本文针对这些研究内容中存在的问题和困难加以剖析并探索新的研究途径,期望能对ZnO材料在未来的实际应用起到一定的促进作用。  相似文献   
9.
梁爽  梅增霞  杜小龙 《中国物理 B》2012,21(6):67306-067306
Ga-doped ZnO(GZO) films are prepared on amorphous glass substrates at room temperature by radio frequency magnetron sputtering.The results reveal that the gallium doping efficiency,which will have an important influence on the electrical and optical properties of the film,can be governed greatly by the deposition pressure and film thickness.The position shifts of the ZnO(002) peaks in X-ray diffraction(XRD) measurements and the varied Hall mobility and carrier concentration confirms this result.The low Hall mobility is attributed to the grain boundary barrier scattering.The estimated height of barrier decreases with the increase of carrier concentration,and the trapping state density is nearly constant.According to defect formation energies and relevant chemical reactions,the photoluminescence(PL) peaks at 2.46 eV and 3.07 eV are attributed to oxygen vacancies and zinc vacancies,respectively.The substitution of more Ga atoms for Zn vacancies with the increase in film thickness is also confirmed by the PL spectrum.The obvious blueshift of the optical bandgap with an increase of carrier concentration is explained well by the Burstein-Moss(BM) effect.The bandgap difference between 3.18 eV and 3.37 eV,about 0.2 eV,is attributed to the metal-semiconductor transition.  相似文献   
10.
ZnS:Mn摩擦发光特性的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文报道了ZnS:Mn具有良好摩擦发光性能。研究了ZnS:Mn发光中心Mn^2 及其含量以及样品的灼烧温度、灼烧时间等条件对样品发光特性的影响。优化浓度配比和制备条件制备出了较高摩抢擦发光效率的ZnS:Mn摩擦发光材料。摩擦发光机理可能是由于机械能使ZnS:Mn的电子从基态激发到激发态所致,而具有较高的摩擦发光效率可能来源于ZnS:Mn具有较宽的激发能量范围。  相似文献   
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