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。     

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.     

OLEDs中的激子及其高效利用

有机发光二极管（OLEDs）是基于有机半导体的发光器件,由于具有自发光、响应速度快、发光颜色可调、轻薄、大面积柔性可弯曲等优点,被认为是新一代的显示和照明技术。OLEDs是通过注入的电子和空穴复合形成激子并辐射发光的过程,因此如何有效利用激子,特别是三线态激子,已经成为OLEDs材料和器件研究的重要课题。其中,如何把三线态激子能量转换成单线态激子,并最终实现100%激子的荧光发射更具有应用价值,最近几年这方面的研究已经取得了显著进展。本文从OLEDs的工作原理和发光过程出发,详细介绍了制备高效率荧光OLEDs的有效方法及其最新进展,并对未来发展方向进行了展望,为OLEDs材料和器件的研究提供重要参考。     

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     

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。     

CdSe/CdZnSe超晶格的激子光学性质的研究

用分子束外延法在GaAs衬底上生长了CdSe/Cd0.65Zn0.35Se超晶格结构。利用X射线衍射（XRD）、77K下变密度激发的光致发光光谱和变温度光致发光光谱研究了CdSe/CdZnSe超晶格结构和激光复合特性，在该材料中观测到激子－激子散射发射峰，变密度激发光致发光光谱和谱温度光致发光光谱证实了这一现象，激子发射峰的线宽随着温度的升高而展宽，低温时发光峰的宽度主要是由合金组分和阱垒起伏引起的，没温时激子线宽展宽是由于激子与纵光学声子和离化的施主杂质间的散射作用引起的，光致发光的强度随着温度的升高而降低，这主要是由激子的热离化造成的，也就是说，热激发使得电子或空穴由阱中跃迁至垒上。     

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.     

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。     

ZnSe-ZnS应变超晶格的光致发光

本文讨论了使用常压金属氧化物化学汽相沉积(MOCVD)技术生长的ZnSe-ZnS应变超晶格的发光特性。ZnSe-ZnS应变超晶格的发射光谱,在高密度激发下通常仅存在一个发射峰;在低密度激发下除带边发射之外,还存在深中心的发射;与低密度激发相比,高激发下发光峰值红移且其半高宽展宽,高质量的ZnSe-ZnS应变超晶格在低激发下,带边发光很强,而深中心发射能被大大抑制,我们观测到一个新的激子发射峰,考虑应变效应与量子限制效应,本文将这一新的发射峰归结为与n=1的轻空穴激子有关的复合发光。 关键词：     

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     

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：     

阴极射线激发下ZnO薄膜室温紫外发光的超线性增长规律

研究了直接溅射ＺｎＯ薄膜在阴极射线激发下紫外光（约３９０ｎｍ）和绿光（约５２０ｎｍ）的发光与激发电子束电流密度的关系。随激发电流密度增加绿光相对下降，紫外光相对增强，使得ＺｎＯ薄膜的发光颜色从绿变蓝紫，ＺｎＯ薄膜绿光随电子束流密度的增长呈亚线性增长，并在不高的束流密度下达到饱和，而紫外发光随电子束流密度呈超线性增长，这是ＺｎＯ薄膜在室温阴极射线激发下紫外受激发光的迹象，是高密度激发下的一种超辐射受     

氢化非晶碳薄膜瞬态复合发光特性

本文介绍了对辉光放电法制备的氢化非晶碳薄膜的时间分辨瞬态光致复合发光衰减的研究,分析了它对沉积温度、发射能量和激发能量的依赖关系,结果表明非晶碳薄膜复合发光行为符合定域激子复合机制,氢含量改变所导致的材料缺陷密度和无序度变化影响了样品复合发光行为.     

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。     

有机发光材料中的三重激发态（英文）

有机发光材料有望广泛应用于新一代柔性光电子器件。由于自旋多重性,有机分子发光材料中单重激发态和三重激发态转换较慢,限制有机发光器件特别是电注入荧光器件的效率。我们介绍下近年来通过分子设计操控激发不同时间尺度三重态的动力学来突破这一限制的策略,通过控制激发单重态和激发三线态之间的电子耦合,利用热激子系间窜越、反向系间窜越、激发三重态稳定化等过程能够有效提高有机发光材料的发光效率。在此基础上实现的热活化延迟荧光、有机长余辉发光等在有机发光二极管、传感器、生物成像等领域有重要潜在应用价值。     

会议消息

第14届国际发光会议(ICL’05)第14届国际发光会议(InternationalConferenceonLuminescence)将于2005年7月25～29日在北京召开,本次会议由中国物理学会发光分会和中国稀土学会发光专业委员会主办,北京交通大学和中国科学院激发态物理重点实验室承办。国际发光会议是国际发光学界三年一届的系列性学术会议,内容涉及发光和激发态过程中各方面的问题。本次会议的专题是:A)绝缘体、半导体及无序材料的发光B)分子和聚合物的发光和光化学过程,分子光谱C)生物发光D)发光中心、缺陷和深能级E)激子、极化激元和集体效应F)高密度激发,光学过程中的…     

第14届国际发光会议(ICL'05)

第 14届国际发光会议 (InternationalConferenceonLuminescence)将于 2005年 7月 25 ~29日在北京召开,本次会议由中国物理学会发光分会和中国稀土学会发光专业委员会主办,北京交通大学和中国科学院激发态物理重点实验室承办。国际发光会议是国际发光学界三年一届的系列性学术会议,内容涉及发光和激发态过程中各方面的问题。本次会议的专题是:A)绝缘体、半导体及无序材料的发光B)分子和聚合物的发光和光化学过程,分子光谱C)生物发光D)发光中心、缺陷和深能级E)激子、极化激元和集体效应F)高密度激发,光学过程中的非线性效应G)瞬态现象,相…     

纳米结构ZnO晶体薄膜室温紫外激光发射

文章综述了纳米结构的氧化锌半导体薄膜在室温下自由激子的自发辐射以及由自由激子引起的受激发射的特性，阐述了在不同激发密度下室温紫外受激发射的机理．纳米结构氧化锌半导体薄膜是用激光分子束外延(L-MBE)技术生长在蓝宝石衬底上的．薄膜由密集而规则排列的纳米尺度的六角柱组成．这些纳米六角柱起着限制激子运动的作用，激子的量子尺寸效应，使激子的跃迁振子强度大幅度增强．同时六角柱之间的晶面组成了一个天然的激光谐振腔．室温下用三倍频的YAG脉冲激光激发，可从这些纳米结构的氧化锌薄膜中观测到很强的紫外激光发射．研究发现，在中等激发密度下，紫外受激发射是由于激子与激子间碰撞而引起的辐射复合．在高密度激发条件下，由于激子趋于离化，紫外受激发射主要由电子-空穴等离子体的辐射复合引起．由于纳米结构中激子的跃迁振子增强效应，在室温下测量到的光学增益高达320cm^-1，这比在同样条件下测量到的块状氧化锌晶体的光学增益要高一个量级以上．与传统的电子-空穴等离子体激光辐射相比，激子引起的受激发射可在较低的激发密度条件下实现．这在实际应用上很有价值．     

ZnSe单晶质量对其高密度激发发光的影响

用经多次提纯ZnSe原料生长的ZnSe单晶在77K和高密度光激发下观测到了激子-激子(Ex-Ex)散射的P带,随激发密度增加,P带强度增加较快。而在通常的原生ZnSe单晶中只能观测到一个与激子-载流子(Ex-e)散射的Es''带,观测不到P带。经熔融锌中热处理的ZnSe单晶,在上述激发条件下,也观测到了P带。而且此带强度随热处理时间增加而增强。实验表明,P带的产生不仅与激发密度和温度有关,而且还与单晶质量有关。     

ZnSe单晶质量对其高密度激发发光的影响

用经多次提纯ZnSe原料生长的ZnSe单晶在77K和高密度光激发下观测到了激子—激子(Ex-Ex)散射的P带,随激发密度增加,P带强度增加较快。而在通常的原生ZnSe单晶中只能观测到一个与激子—载流子(Ex—e)散射的E_s′带,观测不到P带。经熔融锌中热处理的ZnSe单晶,在上述激发条件下,也观测到了P带。而且此带强度随热处理时间增加而增强。实验表明,P带的产生不仅与激发密度和温度有关,而且还与单晶质量有关。