发蓝绿光的低阻硫化锌注入式发光二极管

室温下在低阻单晶ZnS作的金属一半导体二极管上发现有足够强而又很稳定的蓝、绿色场致发光,它是加正向偏压U≥2伏时记录下来的,又由金属接触向ZnS注入空穴所决定。在直流电流10~(-5)～10~(-1)安下用Au作注入接触时,其发光的外量子效率为10~(-4)光量子/电子。     

Mn2+和RE3+在ZnS和ZnSe中的Auger猝灭

在改变MS结势垒区宽度的同时,我们测量了在ZnSe:Mn2+晶体、ZnS:Er3+和ZnS:Sm3+薄膜中的Mn2+、RE3+特征谱的电致发光衰减.测量了高阻和低阻ZnS:Mn2+在变化温度(77K—500K)时,Mn2+发光强度的改变.认为在室温以下,Mn2+和RE3+在低阻ZnS和ZnSe中的辐射跃迁均受到Auger猝灭的影响.     

磷化镓闩锁二极管

在液相外延生长的n型层上用扩散法形成p—n结制成了一种新型的发绿光的负阻磷化镓二极管。外廷生长层包含一狭窄的由深受主突然加入引起的高阻层。指出,负阻是由发射结和光敏的高阻区之间的光反馈形成。在固定偏压为5V,通断脉冲为4V时,从这些器件中得到在565nm,电流密度为11Acm~(-2)时的外部量子效率可达0.08％。     

正向偏压ZnS二极管中的蓝色发射

最近人们对宽禁带半导体如GaN和ZnS的蓝色发光二极管表现出较大的兴趣。在这些材料中,ZnS是特别吸引人的,因为它是一种高效的磷光体,且其光致发光和阴极射线发光特性是人们熟知的。 我们成功地观测了正向偏压下ZnS二极管中(MIS结构)的稳定而高效的蓝色发射。由目前的二极管得到的高达5×10~(-4)的外部量子效率是蓝色场致发光方面报导的最高数值,鉴于本工作正处在初始阶段,因此上述结果是鼓舞人心的。     

高阻恒流LED产生亚泊松光的理论研究

本文研究高阻恒流源驱动的光发射二极管（ＬＥＤ）的输出光场的振幅噪声压缩与电，光量子效率，漏电流效应，泵浦残余噪声频率的关系，指出高阻恒流技术不仅使任意纵模产生振幅噪声压缩，而且由于仅在高阻恒流下各纵模间存在负量子相关，使得ＬＥＤ总输出光场的振幅噪声压缩加深。     

ZnS:I单晶降阻条件的选择

本文叙述了对碘化学输运法生长的ZnS:I单晶扩散Al杂质,制备低阻ZnS:I晶体的实验方法。在制备低阻ZnS:I单晶过程中,根据晶体内含I的浓度选择热退火条件,可较重复地得到Al浓度在10-1g/g量级,电阻率在10—102Ω·cm范围的低阻ZnS单晶。讨论认为,在ZnS:I单晶退火过程中,I的存在有助于Al杂质的扩散。     

Ag或Cu离子注入形成的ZnS MIS结及其蓝色电致发光

本文叙述了在室温下用能量为70~100keV,剂量为1~3×1015cm-2的Ag或Cu离子注入到低阻ZnS晶体中,经N2气流350℃下退火处理,并用扫描电镜观测晶片断面的反射电子像(REI),吸收电子像(AEI)和二次电子像(5EI),发现了经离子注入的ZnS晶片表面存在一个厚约1μ的绝缘层,还根据对MIS结C-V特性测量,计算了二极管Ⅰ层的厚度为1.1μ,它与用扫描电镜观测的结果一致.文中还测量了ZnS:Ag(或Cu)MIS二极管在正向电压下的发光光谱,根据谱峰位置表明发光分别起源于Ag(或Cu)发光中心.在室温下用肉眼观察二者皆为蓝色电致发光.     

可变色的钕和铒注入的ZnS发光二极管

利用离子注入技术制备ZnS发光二极管,当激发参数改变时,电致发光给出不同的发射颜色。一种类型ZnS发光二极管是将Nd离子注入到ZnS的一个表面,而Er离子注入到另一个表面,两而的电极做成条状并彼此交错,仪当反向偏压时才给出电致发光,因而外加电压改变极性时,二极管将是绿色(Er3+)或橙色(Nd3+)发光。第二种类型ZnS发光二极管是将Er和Nd离子注入到ZnS的同一表面,但是不同的深度,当外加电压的大小改变时,二极管发光颜色可以从绿色到橙色或者从橙色到绿色。     

ZnS:Tb薄膜电致发光的量子效率及过热电子分布

采用高频溅射的方法制备了高亮度的ZnS:Tb薄膜电致发光器件.测量了发射强度比I(5D3-7F6)/I(5D4-7F4)随激发电压的变化关系、弛豫时间及发光的量子效率,计算了碰撞截面,分析ZnS:Tb的过热电子的分布,并与ZnS:Mn进行了比较.指出了ZnS:Tb效率与ZnS:Mn效率差异的可能原因.     

ZnS(Cu,Mn,Cl)场致发光二极管的记忆效应

人们知道,在ZnS(Cu,Mn,Cl)薄膜夹层式场致发光元件中,每当改变外加电压方向时,就产生一“形成”过程(formingprocess),不过,对形成过程的具体机理还不完全了解。目前我们提出了SnO_2—ZnS (Cu,Mn,Cl)—Al二极管的Ⅰ—Ⅴ特性曲线,它与伴有场致发光的极化记忆二极管的开关过程有关。最近Hamakawa等人报导了SnO_2—ZnS—Au二极管,有类似的     

正向偏压的ZnSMIS二极管的蓝色发光

在半导体ZnS衬底上依次蒸发淀积半绝缘ZnS层和Au,Pt或Ag电极制成了MIS器件。对在445到460nm范围呈现正向偏压蓝色电致发光的二极管进行了广泛地研究。具有最佳量子效率的二极管(Ⅰ层厚度约为350至500(?))其光电势垒高度也较大(≈2.4ev),并指出半导体在界面处严重反转。少数载流子的补充来自从金属经由半绝缘层价带的热空穴迁移。当能量相当于势垒高度的热电子进入金属时,在低效MS二极管的发射为等离子体发光。这证实了如下论点:当高能电子去激励时,在金属中将产生象热空穴那样的少数载流子。在大约1.85V的阀值电压以上,观测到形式为B—J~#的亮度—电流密度变化规律(n变化于2.0～1.5之间),其变化范围超过六个数量级。在最大驱动电流下对效率的限制似乎是缺乏足够的载流子。本器件最大的适用电流密度由于有200至500Ω的高串连电阻,一般限制在10到20mA mm~(-2)。     

ZnS／PS异质结的光学和电学性质

用脉冲激光沉积（PLD）的方法在多孔硅衬底上沉积了ZnS薄膜,并在室温下研究了ZnS／PS异质结的结构、光学和电学性质。X射线衍射仪（XRD）测量结果表明．制备的ZnS薄膜在28．5°附近有一较强的衍射峰,对应于β-ZnS（111）晶向,说明薄膜沿该方向高度择优取向生长。ZnS／PS复合体系的光致发光谱表明,ZnS的发光与PS的发光叠加在一起,在可见光区形成一个450-700nm较宽的光致发光谱带。呈现较强的白光发射。对ZnS／PS异质结I-V,特性曲线的测量结果表明,异质结呈现出与普通二极管相似的整流特性。在正向偏置下,电流密度较大．电压降较低;在反向偏置下,电流密度接近于零。异质结的理想因子的值为77。     

半导体负阻场致发光二极管

得到室温下具有负阻的场致发光二极管。是采用含有深受主能级锰作主要杂质的的砷化镓半导体作基底,因而是P型半导体。在砷化镓基底的表面上,再外延生长(例如气相外延)一层含有n型杂质(譬如碲)的砷化镓。当二极管加有适当电压时,这层n型区就提供称作少数载流子的电子注入高阻区。在远离掺碲区的砷化镓基底的另一个表面上,扩散锌作浅能级杂质,以获得锌占优势的掺杂区。扩散的结果是一边锌占优势,另外一边仍然锰占优势,中间形成高阻区。 室温 20℃或更低时,电压刚超过 1伏二极管呈现高阻。当达到临界击穿电压时,就出现电流随电压下降而上升的负阻。对于1伏量级的过电压,二极管电流由小变大的开关速度小于10毫微秒。     

反向偏压下ZnS(Zn,Al)蓝色电致发光二极管

用在含有2%铝的锌中降阻的ZnS晶体制成发光二极管,在反向偏压下可以得到较亮的蓝色电致发光.比较两类二极管(E和C)的电致发光和阴极射线发光光谱.并且连同电子探针的分析,电致发光的电流-电压特性、亮度-电流特性测量,解释了蓝色电致发光的产生;它与富铝区有关,富铝区提供了Vzn-Al复合体形成蓝色发光中心并且提供了施主,降低了电阻.     

L波段相对论返波振荡器初步实验研究

设计了一个紧凑型L波段相对论返波振荡器(RBWO),利用Karat 2.5维全电磁粒子模拟程序研究了器件内部束-波作用的物理过程。模拟结果表明:在二极管电压700 kV、电子束流10 kA、导引磁场为1.0 T时,能实现L波段2.23 GW高功率微波输出,平均效率约为31.8%。为验证模拟结果,在高阻加速器平台上进行了初步实验:当二极管电压为703 kV、电流10.6 kA、导引磁场为0.8 T时,实验获得了峰值功率1.05 GW、频率1.61 GHz、脉宽38 ns的高功率微波输出,其功率效率为14.4%。     

ZnS:Mn薄膜电致发光锰中心直接碰撞激发的证明

为了阐明在ZnS:Mn薄膜电致发光中锰发光中心的激发机制,测量了光致发光和电致发光的时间—分辨光谱。在光致发光中,ZnS基质和锰中心的发光都观察到了,锰中心的发光可以看到时间延迟,它说明能量由ZnS基质传递到锰中心。与此相反,在电致发光中,难于观察到ZnS基质的发光,而在激发以后立即观察到锰中心的发光。这些实验结果有力地表明在电致发光中,锰中心的激发机制是由于在ZnS基质中的高场加速的过热电子的直接碰撞激发所致。效率的测量电证实了这些结果。     

ZnS:Ho3+和ZnS:HoF3交流电致发光薄膜发光特性的研究

利用高真空条件,分舟蒸发制备ZnS:Ho3+和ZnS:HoF3绿色交流电致发光薄膜屏。讨论了ZnS:Ho3+及ZnS:HoF3薄膜的发光特性和光谱差异。确定其激发机理为热电子直接碰撞激发,以及660nm的发射在低浓度下来自于5F3→5I7的跃迁。并认为在两种材料中,由于热电子在外电场中的加速过程中受到不同散射中心的散射,改变了热电子的统计分布,从而直接引起两种材料发射光谱的明显差异。     

快恢复二极管的发展

二极管作为最基本的器件,在电子电路中的应用非常广泛。而随着IGBT和MOS管等器件的发展,对二极管的方向恢复性能的要求越来越高。本文介绍了提高快恢复二极管恢复特性的两种主流技术的发展,即载流子寿命控制技术和发射极效率控制技术。并通过仿真对阳极发射效率控制技术进行了验证,最后对SiC材料的二极管进行了介绍和展望。     

ZnS:Mn摩擦发光特性的研究

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。     

ZnS作为空穴缓冲层的新型有机发光二极管

采用磁控溅射方法在ITO表面沉积了不同厚度的ZnS超薄膜作为有机发光二极管(OLEDs)的缓冲层,使典型结构(ITO/TPD/Alq3/Al)的OLEDs的发光性能得到改善。ZnS缓冲层厚度对器件性能影响的实验结果表明,当ZnS缓冲层厚度为5nm时,器件电流密度提高了近2倍,亮度提高了2倍;当ZnS缓冲层厚度为10nm时,器件发光的电流效率提高18%,器件的性能得到改善。宽禁带的ZnS缓冲层对空穴从阳极到有机功能层的注入有阻碍作用,促进器件载流子平衡,提高了器件发光效率,改善了器件性能。