GaNxAs1—x／GaAs单量子阱发光性质及带阶研究

用光荧光谱（PL）研究了GaNxAs1-x/GaAs单量子阱（SQW）的光跃迁性质和带阶,通过研究积分荧光强度与激发强度的关系及光谱峰值位置与温度的关系,发现GaNxAs1-x/GaAs单量子阱中的发光是本征带－带跃迁,并且低温发光是局域激子发光,通过自渝计算发现它的导带带阶（△Ec）与氮含量的关系不是纯粹的线性关系,其平均变化速率（0．110eV/N％）比文献中报道的要慢得多（0．156－0．175eV/N％）,此外发现Qc（＝△Ec/A△Eg）随氮含量的变化很小,用Q≈x^0.25来表示,还研究了GaNxAs1-x/GaAs单量子阱中氮含量的变化对能带弯曲参数（b）的影响。     

退火后无应变Ga_(1-x)In_xN_yAs_(1-y)/GaAs量子阱的带隙

针对快速热退火引起的N最近邻原子环境的变化,建立了热平衡态下Ga1-xInxNyAs1-y合金中各二元化合键的统计分布模型.并将理论计算得到的N周围平均In原子数r引入到BAC经验模型中,对退火后的Ga1-xInxNyAs1-y体材料带隙进行了计算.最后,利用讨论BAC模型中电子波函数边界条件的方法,计算了无应变Ga1-xInxNyAs1-y/GaAs量子阱的带隙.     

亚稳态Ge_xSi_(1-x)/Si单量子阱的缺陷性质

对于处在亚稳态生长区域内阱宽为15um锗组分x=0．25、0．33、0．40的单量子阱样品，及阱宽相同x=0．45、0．53的单量子阱样品，首先通过喇曼光谱测量了样品的应变弛豫程度，发现当锗组分增加到X≥0．45时，其应变开始逐渐弛豫，然后通过测量深能组瞬态谱（DLTS），研究应变弛豫程度不同的样品中形成的缺陷性质。在X=0.25、0.33、0．40样品中均可以观察到量子阱中载流子发射产生的DLTS峰，由它求得的能带们移值与理论预计值符合。对于X=0．45、0．53样品阱中载流子发射信号已被缺陷信号淹没，表明此时样品的缺陷浓度很大。相应的缺陷情况是：对于应变未弛豫的样品（X=0．25），DLTS测得的缺陷为一点缺陷；对于应变基本未弛豫的样品（X=0．33、0．40）DLTS测得的缺陷主要为一组界面缺陷；而应变部分弛豫的样品（X=0．45、0．53），DLTS测得的缺陷与前三种样品不同，样品的缺陷可能与形成的穿透位错有关。通过电化学腐蚀，可以确定这些缺陷均位于异质界面附近。     

内建电场对应变多量子阱带阶的影响

隧穿电流的大小依赖于带阶的大小。内建电场会改变多量子阱的结构 ,使其由方阱变为斜阱 ,导致其带阶发生改变。本文定量地给出了由内建电场导致的价带阶变化及其斜率。对沿任意方向生长的立方超晶格系统 ,当其特征厚度小于临界值 (欠临界系统 )时 ,给出了内建电场与应变的定量关系。针对不同的量子阱系统 ,当生长方向沿着 [111]方向时 ,计算了三种类型、2 1种组分、由内建电场引起的价带阶变化量。所有结果在线性领域及没有相变的情况下都是适用的。     

内建电场对应变多量子阱带阶的影响

隧穿电流的大小依赖于带阶的大小.内建电场会改变多量子阱的结构,使其由方阱变为斜阱,导致其带阶发生改变.本文定量地给出了由内建电场导致的价带阶变化及其斜率.对沿任意方向生长的立方超晶格系统,当其特征厚度小于临界值(欠临界系统)时,给出了内建电场与应变的定量关系.针对不同的量子阱系统,当生长方向沿着[111]方向时,计算了三种类型、21种组分、由内建电场引起的价带阶变化量.所有结果在线性领域及没有相变的情况下都是适用的.     

内建电场对应变多量子阱带阶的影响

隧穿电流的大小依赖于带阶的大小。内建电场会改变多量子阱的结构，使其由方阱变为斜阱，导致其带阶发生改变。本文定量地给出了由内建电场导致的价带阶变化及其斜率。对沿任意方向生长的立方超晶格系统，当其特征厚度小于临界值(欠临界系统)时，给出了内建电场与应变的定量关系。针对不同的量子阱系统，当生长方向沿着[111]方向时，计算了三种类型、21种组分、由内建电场引起的价带阶变化量。所有结果在线性领域及没有相变的情况下都是适用的.     

带电粒子辐射对GaAs/AlGaAs多量子阱光学性质的影响

利用光荧光谱研究了带电粒子辐照对 Ga As/Al Ga As多量子阱光学性质的影响。用能量为 1 Me V、注量为 1 0 1 3～ 1 0 1 6 /cm2 的电子辐照 ,模拟太空环境下范艾仑带对多量子阱的辐射。辐射后在 45 0℃真空环境下退火 5分钟 ,测量了辐照前后材料的荧光谱。发现量子阱特征峰 772 nm(E=1 .61 e V)辐照后峰位不变 ,峰高有所降低 ,但退火后峰高有所恢复 ,仍比辐照前要低 ;注量为 1 0 1 6 /cm2 的样品中 Ga As的 D0 ～ A0 对复合发光峰 83 2nm(E=1 .49e V)消失。对此结果进行了讨论 ,并与质子辐照的情况作了比较。     

In_xGa_(1-x)As/GaAs应变单量子阱结构的静压光致发光研究

在室温和液氮温度下,0-60kbar范围内对In_xGa(1-x)As/GaAs应变单量子阱结构进行了静压光致发光研究.在室温下,量子阱中发光峰随压力的变化是亚线性的,而在液氮温度下是线性的.阱中发光峰的压力系数比GaAs势垒的小约10％左右.发现对应于导带第二子带的发光峰的压力系数略大于第一子带的.此结果与GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱的情况正好相反.     

GaAlAs/GaAs量子阱材料的光荧光谱研究

分子束外延生长GaAlAs／GaAs量子阱材料时，适当的衬底温度和Ⅴ／Ⅲ束流比是改善AlGaAs材料生长质量的重要因素。对GaAs、GaAlAs材料的生长条件进行优化，获得了高质量的量子阱材料，有源层分别为8nm、10nm、12nm时，10K下的PL谱半峰宽（FWHM）分别为6．42meⅤ、6．28meⅤ、6．28meⅤ。     

Inx—Ga1—xAs／GaAs应变量子阱光学性质

研究了用分子束外延方法生长在GaAs(100)衬底上的In_xGa_(1-x)As/GaAs(x=0.1)应变多量子阱样品,观察了其光荧光谱和光调制反射谱的光谱结构,讨论了有关基态光跃迁和激发态光跃迁性质.根据实验结果给出了能带偏移比值为Q_c=0.69(Q_v=1-Q_c=0.31),并提出有关轻空穴束缚于GaAs层而形成Ⅱ类超晶格的重要佐证.     

In1—xGaxAsyP1—y／InP多量子阱的光调制反射光谱

报道了组分y=0.76和0.84的晶格匹配In_(1-x)Ga_xAs_yP_(1-y)/InP多量子阱的子能带结构低温光调制反射光谱研究结果,在0.9～1.5eV光子能量范围观察到限制的电子与空穴子带间的激子跃迁,还观察到限制的电子子带与空穴连续态间的跃迁,由此比较直接地确定了价带的不连续量,得到不连续因子Q_v=0.65±0.02。     

GaNAs／GaAs中的激子局域化和发光特性

通过多种光谱手段研究了GaNAs量子阱和体材料中的局域态和非局域态的不同光学特性．在超短激光脉冲激发下，第一次在GaNAs／GaAs量子阱发光光谱中，观察到非局域激子发光．选择激发光谱表明，局域中心主要聚集在GaNAs、GaAs异质结界面．在低N含量的GaNAs体材料发光光谱中，除了与N相关的局域态发光外，也发现发光特性完全不同的GaNAs合金态发光．这些结果为理解Ⅲ-Ⅴ-N族半导体的异常能带特性具有十分重要的意义．     

非对称GaAs／Al0.3Ga0.7As双量子阱的光学特性和光学非线性

报道用光调制反射谱和光致发光方法对非对称的GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As耦合双量子阱研究的实验结果。在300K和77K下测量了光调制反射谱,对实验结果的线形拟合确认了在双量子阱中分别对应子能级11H、11L、13H、22H等的跃迁,并与理论计算结果作了比较。以氩离子激光器488nm激发测量了双量子阱中基态(n=1)荧光峰强度随激发光密度的变化,研究了其非线性效应。用632.8nm激光在弱激发下测量了3.8～300K范围内相应荧光峰随温度的变化,对实验结果作了分析讨论。     

GaAs／AlGaAs窄量子阱中激子二维特性的退化

用光荧光（ＰＬ）和时间分辨光谱（ＴＲＰＬ）技术研究了ＧａＡＳ／ＡＩＧａＡＳ量子阱结构中荧光上升时间τｆ和激子谱线半宽（ＦＷＨＭ）随阱宽的变化关系，发现在窄阱中，τｆ，随阱宽的变化关系与宽阱时的情况恰恰相反，在窄阱中τｆ随着阱宽的减小而增加，归结为激子二维特性的退化导致声学声子对激子的散射作用减弱造成的．同时观测到窄阱中谱线半宽随着阱宽减小而增加，这也是因为激子特性由维二维向三维转化造成的．     

GaAs／AlGaAs多量子阱结构的热电子效应

采用低温荧光激发光谱研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构中热电子的驰豫过程，在ＰＬＥ谱中首次观察到ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱中ＬＯ声子的发射，用四能带Ｋａｎｅ模型计算了由轻、重空穴杂化效应引起的价带结构的畸变及其对声子发射谱的影响，实验和理论计算结果均表明、光激发热电子可以通过发射ＬＯ声子直接弛豫到激子态上，实现热电子的冷却。     

Cd1—xSmxTe光学和磁性质的研究

用改进的Bridgman方法首次生长了Cd_(1-x)Sm_xTe(x=0.0005,0.005,0.01,0.05)晶体。用光荧光方法测量了样品在液氮下的光致发光谱,并用提拉法在温度1.5K下、磁场强度直到7T范围测量了磁化强度。实验表明随着标称组份的增加,发光峰向短波方向移动,与晶格常数变小趋势相对应·讨论与分析稀土元素离子与过渡族元素离子的磁性差别。     

GaAs／ALGaAs和InGaAs／GaAs窄量子阱中激子线宽与温度的关系

研究了具有不同阱宽的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ和ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ窄量子阱结构中激子线宽与温度的关系，发现在低温范围内，声学声子的线性散射系统随着阱宽的减小而增加，对实验结果作了讨论。     

NixSiO2（1—x）颗粒膜的光学和磁光特性研究

用磁控溅射法制备了一系列NixSiO2(1-x)样品,并对部分样品作快速退火处理,室温下采用椭圆偏振光谱仪和磁光谱仪分别为1．5－4．5eV的光子能量区了样品的复介常数谱和极向复磁光克尔谱,研究了这种金属－绝缘体型颗粒膜的化学和磁光性质,发现调整适合的金属含量或对样品作退火处理,可以观察到复介电常数的实部从正到负的连续变化,而且在一定光子能量区,其值为零;介电张量的非对角元和光学常数对其磁光克尔角的增强起重要作用。