电流激发下ZnSxSe1-xMIS二极管中的自由激子发光

在77K下,研究了ZnSxSe1-xMIS二极管在正向直流激发下的激子发光行为.首次在直流电流密度(20-35mA/mm2)下,在高质量ZnSe(x=0)和ZnSxSe1-x(x=0.22)MIS二极管中观测到两个新发射带,对于ZnSe单晶,谱带峰值分别为447.9nm和450.0nm,对于ZnS0.22Se0.78单晶,谱带峰值分别为426.3nm和428.7nm.这一现象在通常的ZnSxSe1-x晶体中观测不到,仅在高质量ZnSxSe1-x单晶中检测到.文中根据它们的发光特征,把两个谱带的起因归于不同的激子散射.     

混晶GaAs1-xPx：N中Nx发光的声子伴线结构

本文采用荧光窄化技术,对低组分的GaAs1-xPx:N(x=0.76,0.65)混晶材料中Nx束缚激子的声子伴线进行了研究.在低温下,选择激发Nx带时,我们得到了与GaP:N低温发光谱中类似的声子伴线结构.根据实验结果,给出了混晶中各种声子的能量.另外,对组分为x=0.76的GaAs1-xPx:N混晶样品,我们还首次观察并分析了多声子重现光谱.     

VPE ZnSxSe1-x外延膜中的自发和受激辐射

本文首次报道了VPE ZnSxSe1-x外延膜在77K时起因于激子和激子(Ex-Ex)散射的自发辐射和受激辐射,研究了Ex-Ex散射发光的位置和强度与激发密度的关系,分析了受激辐射的光子能量比自发辐射稍低的原因.     

红色Sr_xCa_(0.99-x)Eu_(0.01)WO_4固溶体荧光粉光致发光的声子调控

采用微乳液法合成Sr_xCa_(0.99-x)Eu_(0.01)WO_4(x=0.01,0.02,0.05,0.08,0.10,0.20,0.50,0.80,0.99)固溶体.使用TEM、XRD和Raman光谱表征固溶体的形貌和结构,采用荧光分光光度计测试固溶体的光致发光谱.实验结果表明:当Sr~(2+)掺杂摩尔分数从0.05增大到0.99时,固溶体开始由CaWO_4逐步转变为SrWO_4,其最大声子能量从912cm~(-1)单调增长到922cm~(-1).通过声子能量可调节掺杂Eu3+的非辐射跃迁速率,进而在直接激发和基质敏化条件下调控Eu~(3+)的发光特性.Sr~(2+)在Sr_xCa_(0.99-x)Eu_(0.01)WO_4固溶体中最佳的掺杂摩尔分数为0.05,较低的声子能量对Sr_xCa_(0.99-x)Eu_(0.01)WO_4固溶体在紫外激发下成为高效发光的荧光粉具有积极作用.     

高组分稀磁半导体Cd1-xMnxTe/CdTe超晶格的荧光谱研究

报道用分子束外延(MBE)技术生长的x=0.4,0.8的高组分稀磁半导体Cd1-xMnxTe/CdTe超晶格低温和室温荧光谱研究结果.基态激子跃迁能级荧光谱实验结果显示高组分超晶格中具有高量子效率和高质量光发射.对激子能级随温度的变化进行了详细研究,给出激子跃迁能量的温度系数.激子能级线型的展宽随温度变化关系可用激子-纵向光学声子耦合模型解释.与光调制反射谱实验结果进行了比较.     

纤锌矿MgxZn1-xO/Mg0.3Zn0.7O抛物量子阱中极化子能级

采用改进的Lee-Low-Pines(LLP)中间耦合方法研究纤锌矿Mg x Zn1-x O/Mg0.3Zn0.7O抛物量子阱材料中的极化子能级,给出极化子基态能量、跃迁能量(第一激发态到基态)和不同支长波光学声子对电子态能级的贡献随量子阱宽度d的变化规律。理论计算中考虑了纤锌矿Mg x Zn1-x O/Mg0.3Zn0.7O抛物量子阱材料中声子模的各向异性和介电常数、声子(类LO和类TO)频率等随空间坐标Z变化(SD)效应对极化子能量的影响。结果表明,Mg x Zn1-x O/Mg0.3Zn0.7O抛物量子阱中电子与长波光学声子相互作用对极化子能级的移动很大,使得极化子能量明显降低。阱宽较小时,半空间长波光学声子对极化子能量的贡献较大,而定域长波光学声子的贡献较小;阱宽较大时,情况则正好相反。在d的变化范围内,电子与长波光学声子相互作用对极化子能级的移动(约67~79 meV)比Al x Ga1-x As/Al0.3Ga0.7As抛物量子阱中的相应值(约1.8~3.2 meV)大得多。因此,讨论ZnO基量子阱中电子态问题时要考虑电子与长波光学声子的相互作用。     

CdTe量子点的室温激子自旋弛豫动力学

利用交叉偏振三阶非线性瞬态光栅技术,研究了室温下CdTe胶体量子点激子自旋弛豫动力学的尺寸效应.在抽运-探测光子能量与CdTe量子点的最低激子吸收(1Se—1Sh)跃迁相共振时,量子点激子自旋弛豫显示了时间常数为0.1—0.5 ps的单指数衰减行为.CdTe量子点激子自旋的快速弛豫源于亮暗激子精细结构态跃迁,即J=±1←→■2跃迁.激子自旋弛豫主要由空穴的自旋翻转过程决定.研究结果表明:CdTe量子点激子自旋弛豫速率与量子点尺寸的4次方成反比.     

温度和极化子效应对准二维强耦合激子基态的影响

采用Huybrechts线性组合算符和Lee-Low-Pines变换法研究了温度和极化子效应对量子阱中激子与界面光学声子强耦合又与体纵光学声子弱耦合体系基态的影响,推导出激子基态的诱生势和基态能量的移动的表达式. 以AgCl/AgBr量子阱为例进行了数值计算,结果表明,由激子-界面光学声子强耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而增大,而由激子-体纵光学声子弱耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而减小. 关键词： 量子阱 强耦合激子 极化子效应 温度依赖性     

温度和极化子效应对准二维强耦合激子基态的影响

采用Huybrechts线性组合算符和Lee-Low-Pines变换法研究了温度和极化子效应对量子阱中激子与界面光学声子强耦合又与体纵光学声子弱耦合体系基态的影响，推导出激子基态的诱生势和基态能量的移动的表达式. 以AgCl/AgBr量子阱为例进行了数值计算，结果表明，由激子-界面光学声子强耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而增大，而由激子-体纵光学声子弱耦合所产生的激子基态的诱生势和基态能量的移动随温度的升高而减小.     

(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSrTiO3陶瓷的弛豫铁电性能

通过对(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSrTiO3(0≤x≤0.15)陶瓷的相组成、晶体结构和介电性能的研究发现,该陶瓷为单一的钙钛矿结构相.当x含量较小(x＜0.1)时为正交相结构,x≥0.1时转变为四方相结构.随着SrTiO3掺杂量的增加,样品的致密度增加,样品由正常铁电相逐渐向弥散铁电相转变,且相变温度明显下降,其相变峰的半高宽D和临界指数γ,随 x 的增加而增加.样品损耗ε″r(复介电常数虚部)随温度T的变化表明低温时弛豫极化损耗起主要作用,高温时漏导损耗起主要作用.同时介电常数实部ε′r随频率的变化显示(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSrTiO3弛豫为德拜弛豫.     

在ZnSxSe1-x单晶中本征缺陷的研究

本文用气相法生长ZnSxSe1-x(x=0.03)单晶,解理得到(110)面晶片。在组分分压(Zn或S/Se或Se)下300-800℃范围内进行热处理,在4.2K激子发射光谱中观察到与VZn(Zn空位)有关的I1deep谱线强度的变化。当热处理温度低于300℃时,未观察到I1deep谱线强度的变化。在300℃以上热处理样品中均观察到I1deep谱线强度的变化。由此研究了VZn浓度随热处理条件的变化。提供了分别控制本征VZn缺陷和掺杂的实验依据。     

VPE ZnSxSe1-x外延膜的生长及其光致发光

本文用气相外延(VPE)法在(100)GaAs衬底上生长了ZnSxSe1-x外延膜,并通过改变ZnS源温度和衬底温度使组分x值控制在0—1范围内。外延膜在77K时的光致发光(PL)光谱的近带边发射峰很强,半高宽较窄,这表明VPE ZnSxSe1-x外延膜的质量较高。     

ZnSxSe1-x单晶的霍尔迁移率

用Vah der Pauw法在77～300K温度范围内测试了n-ZnSxSe1-x(x=0.15)单晶的霍尔迁移率,共最大值为2150cm2/V·s迁移率随温度变化的实验结果与载流子散射的几种理论模型曲线相比较,得出在120K附近为界,在高温区中极化的光学声子散射限定迁移率;在低温区中光学声子散射和离化本征受主散射的混合模型或离化本征受主散射限定迁移率。认为离化本征受主是一次电离的Zn空位。     

真空热处理对VPE ZnSxSe1-x外延膜发光的影响

本文测量了经真空热处理的VPE ZnSxSe1-x(X=0.055,0.22)外延膜液氮温度下的光致发光(PL)光谱,观察到一个新的蓝色发光带,并把这一谱带归结为导带中自由电子与束缚在深受主中心上空穴的复合.实验表明,深受主中心是在真空热处理时形成,并与真空热处理时在外延层中产生的Zn空位有关.     

Optoelectronic properties of zinc blende ZnSSe and ZnBeTe alloys

The compositional dependence of the electronic band structure has been computed for zinc blende ZnSxSe1-x and Zn1-xBexTe alloys with composition x ranging from 0 to 1. The empirical pseudo potential method with the virtual crystal approximation have been used. A particlar attention has been paid to the effect of alloy disorder on the electronic properties of the II-VI studied compounds. For this purpose, the compositional disorder is added to the virtual crystal approximation as an effective potential. Such correction approximates significantly our calculated values of the band gap bowing parameters to experimental ones. The ZnSxSe1-x gap energy shows a nonlinear behavior with strong bowing for low compositions of sulfur. The Zn1-xBexTe compound, as it is known, can be direct or indirect semiconductor depending on its beryllium composition x. The electron effective mass and the refractive index have been investigated as well. Polynomial approximations are obtained for both the energy gap and the effective mass as functions of alloy composition at and X valleys.     

ZnO对硫硒化镉量子点玻璃发光性能的影响

以CdS、Se、Zn粉和玻璃基质为原料,采用高温熔融法制备了CdS_xSe_(1-x)量子点硅酸盐玻璃,研究了ZnO含量对CdS_xSe_(1-x)量子点发光玻璃微观结构及发光性能的影响。结果表明:ZnO对CdS_xSe_(1-x)量子点玻璃的发光性能有显著的影响,紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析结果说明在470 nm蓝光激发下,掺Zn O的CdS_xSe_(1-x)量子点玻璃中CdS_xSe_(1-x)量子点处于强限域区,出现了强烈的带边激子发射现象,证明量子点具有明显的量子尺寸效应。当样品中ZnO的质量分数为13%时,荧光光谱峰强最大,半峰宽最窄。     

Das Energiespektrum und die mittlere freie Bahn der deformierenden Excitonen in Molekularkristallen

A study is made of the energy spectrum of a deforming exciton and its temperature dependence in molecular crystals. The mean free path and diffusion coefficient of the deforming exciton with respect to multi-phonon collisions with crystal lattice vibrations are theoretically determined. The possibility of distinguishing the propagation of excitation in molecular crystals in the form of deforming excitons from that in the form of non-deforming excitons and from the propagation of excitation by random jumps from one molecule to another is discussed on the basis of the theoretically derived temperature dependence of the diffusion coefficient of the deforming exciton.     

Primary photoexcitations and the origin of the photocurrent in rubrene single crystals

By simultaneously measuring the excitation spectra of transient luminescence and transient photoconductivity after picosecond pulsed excitation in rubrene single crystals, we show that free excitons are photoexcited starting at photon energies above 2.0 eV. We observe a competition between photoexcitation of free excitons and photoexcitation into vibronic states that subsequently decays into free carriers, while molecular excitons are instead formed predominantly through the free exciton. At photon energies below 2.25 eV, free charge carriers are created only through a long-lived intermediate state with a lifetime of up to 0.1 ms and no free carriers appear during the exciton lifetime.