激光分子束外延方法生长的ZnO薄膜的发光特性

研究了不同温度和不同光激发强度下激光分子束外延方法生长的ZnO薄膜样品的发光性能,发现YAG脉冲激光激发,强度超过一定值时会在长波方向上出现一个新的发光峰,此峰可能起源于电子-空穴的复合。室温下氙灯激发的光谱中可以看到峰值位于381nm的近带边紫外发射峰和位于450nm的强的蓝绿带发射,根据光致发光激发光谱的特征给出了一个简单的蓝光发射模型。对比YAG脉冲激光激发和氙灯激发得到的实验光谱,我们认为不同的光谱特征和样品发光的激发机制有关,紫外峰发射需激发强度超过一定值才能观察到,而蓝带发射则在一定的激发强度下迅速饱和。     

MOCVD生长的InGaN合金的发光特性

研究了用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在蓝宝石基底上生长的InGaN样品的发光特性。样品XRD谱中存在InGaN、In、InN相,表明样品中存在相分离;透射谱能看到由于F-P腔调制引起的震荡;相对氙灯激发发光谱,激光激发的发光谱其发光峰位置发生蓝移。由于样品上下表面形成F-P腔,对发光谱产生强烈的调制,在较高强度激发下,在室温下带边峰分成三个峰,其中波长较短的两个发光峰表现出相同的特征,其发光机制可能为以In量子点为局域中心的局域化激子复合发光,而波长较长的发光峰,是一个超线性受激发光峰,其发光机制可能是电子-空穴等离子的散射。不同温度的PL谱表明两个主要的发光峰表现出不同的温度特征,利用F-P干涉理论分析可知,当温度高于120K后样品折射率随着温度的升高而增大。     

Surface Properties of Unintentionally Doped GaN Film and Its Contact Behaviour with Ni／Cr／Au Compound Metals

The surface properties of GaN films grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy were investigated by using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electron spectroscopy, while the depth profile was analysed by the Ar ion sputtering method.The contaminants carbon and silicon are chiefly adsorbed onto the surface while oxygen and aluminium diffuse into the bulk to distribute in a certain depth. The mixture oxides is roughly 0.1μm in thickness. Based on the analytical results of XPS of the GaN films, the Ni/Cr/Au interdigital metal-semiconductor-metal (MSM) structure has been fabricated. It has been found that the contact behaviour of the Ni/Cr/Au/undoped GaN exhibits a linear I-V characteristic under dark and 362-um light excitation without annealing treatment. The lower resistance of the MSM structure has also been observed.     

ZnO薄膜表面和边缘的发光特性

研究了分子束外延方法生长的ZnO薄膜的光学特性,首先测量样品反射光谱,然后重点研究其光致发光光谱。实验中通过改变激发光的强度,以及采用波导配置和不同的实验几何配置等手段,观察到了ZnO薄膜中起源于激子-激子散射和电子-空穴等离子体复合发光的受激辐射,同时观察到两种配置下自发辐射谱中存在巨大的差异。通过对实验数据和理论计算结果的分析,初步认为造成了从ZnO薄膜表面和侧面得到的PL谱之间的显著区别原因有两种:一是非对称薄膜波导的吸收损耗造成的波长选择效应,二是薄膜波导对掠出射光的类似薄膜微腔的微腔效应。