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。     

气相外延ZnSe单晶膜的自由激子发光

本文在77K和N2激光器3371谱线高密度激发的VPE ZnSe单晶膜上,首次得到了起因于自由激子与自由激子(Ex-Ex)散射的发光谱带(P带),理论拟合了该谱带的形状并讨论了它的发光特性。文中把在选择的VPE ZnSe外延单晶膜中得到P带的起因归结为这些ZnSe外延单晶膜的质量较高。     

高密度激发下CdS单晶的自由激子发光

本文首次在77K温度的电致发光光谱上,观测到了自由激子和自由激子(Ex-Ex)散射的发射带P。根据半经典理论,得到CdS单晶在高激发密度下的激子有效温度高于晶格温度。并且在77K温度下,通过氮分子激光器3371Å谱线的激发,观察到了Ex-Ex散射的P带的受激发射现象。     

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.     

气相外延ZnSe单晶膜室温蓝色发射的复合过程

随着激发密度的增加,ZnSe外延单晶膜的室温蓝带Es′(～4650Å)表现出红移和展宽,其行为与77K时得到的相一致。在200-300K温度范围内,测得Es′谱带的热激活能为19meV,它与ZnSe晶体自由激子的束缚能20meV十分接近。上述结果从实验上进一步证明了ZnSe外延单晶膜室温蓝带Es′起源于受导带中自由电子散射的自由激子的衰减。     

CdS单晶中的绿色电致发光和光致发光

在50-290K温度范围内,研究了在正向电压激发下,用高纯CdS单晶制备的MIS发光二极管的电致发光光谱。在室温时,发射光谱分别由峰值为5135±25Å和5300±15Å的二个绿色谱带所组成,而在低温下,观测到有很多结构的光谱。在50K时,自由和束缚激子的发射实际上占有统治地位。文中提出,在室温时,谱峰为5135±25Å的谱带是与受导带自由电子散射的自由激子的发射有关;而谱峰为5300±15Å的谱带归结为与同时发射二个纵光学声子的自由激子的发射有关。比较了刚生长的高阻CdS单晶以及在熔融镉中热处理的低阻CdS单晶的光致发光光谱。在熔融镉中的热处理抑制了自由到束缚(HES)和束缚到束缚(LES)的边缘发射,也抑制了I2束缚激子谱线,但是增强了自由激子的发射,在电场激发下,也使自由激子的发射增强。     

正向高密度脉冲电流激发下ZnSe MIS二极管中的自由激子发光

本文测量了在77K和正向脉冲电流密度为50～500mA/mm2的激发下,ZnSe MIS二极管的电致发光光谱.首次在高电流密度激发下的ZnSe晶体的电致发光光谱上,观测到自由激子与自由激子间(Ex-Ex)的散射.本中根据自由激子的动能分布,讨论了2LO声子协助的自由激子伴线的形状,发现当激发电流密度增高时,自由激子的有效温度大于晶格温度,这可归结为激子与激子间的非弹性散射.     

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。     

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。     

ZnCdSe/ZnSe非对称双量子阱中的光学特性研究

用LP-MOCVD技术在GaAs衬底上外延生长了ZnCdSe/ZnSe非对称双量子阱(ADQW)结构。通过ps时间分辨光谱、吸收光谱、发射光谱等的研究得到了如下的结果:在弱激发下,观测到ADQW结构中的激子隧穿现象;在强激发下,在ADQW结构中发现了一个内建电场,它将影响激子隧穿;首次观测到由激子隧穿引起的在一定温度范围内宽阱的发光强度随温度上升而增加的现象;首次观测到该ADQW结构中来自宽阱的光泵受激发射。     

气相外延ZnSe单晶薄膜的蓝色电致发光

本文在300℃—700℃温度范围内,在GaAs衬底上气相外延生长了ZnSe单晶薄膜。讨论了衬底温度对外延层电学性质及光学特性的影响。ZnSe外延层经Zn气氛热处理后,发光特性大为改善。用处理后的ZnSe外延膜做成MIS发光二极管,首次得到了室温下气相外延ZnSe单晶薄膜的蓝色电致发光。     

用ODLTS法研究ZnSe:Ga晶体中的自激活深能级

本文用光学深能级瞬态谱(ODLTS)方法研究了ZnSe:Ga晶体中的自激活(SA)深受主能级。首次用ODLTS技术测量了ZnSe:Ga晶体中与SA中心相应的深受主能级为0.65eV。文中还研究了该深受主中心在晶体中的空间分布。     

高掺杂Ga对ZnSe:Ga,Cu晶体中深中心发射的影响

本文研究了高掺杂Ga对ZnSe:Ga,Cu晶体中深中心光致发光谱带的影响。首次在高掺杂ZnSe:Ga,Cu中观察到了Cu-G带峰值位置随Ga浓度增大向长波方向移动的现象,并把它归因于高浓度的Ga和Cu相互作用,产生了谱峰为5580Å的新发射带,其半高宽(FWHM)大于Cu-G谱带的半高宽。此外还得到,随着Cu浓度增加,Cu-G带与Cu-R带强度之比减小。文中指出,Ga浓度较低时,ZnSe:Ga,Cu晶体与ZnSe:Cu晶体有相同的Cu深中心发射规律,即随着Cu浓度增大,Cu-G带与Cu-R带的强度比增大,由Cu-R发射带占优势逐渐过渡到Cu-G发射带占优势。     

可变色的ZnSe:Er3+ MIS发光二极管

本文首次利用高场和低场激发下的有效发光中心,设计和制备了随外加电压极性改变而变色的ZoSe:Er3+ MIS发光二极管。这种发光二极管在正向电压激发下得到蓝色发光,而在反向电压激发下得到绿色发光。     

ZnSe晶体质量对其蓝色电致发光的影响

本文研究了ZnSe晶体的纯度与结晶完整性对其蓝色电致发光的影响。文中比较了用三种不同纯度的ZnSe原料生长的单晶,还比较了同一晶体上的单晶和孪晶在77K时的电致发光(EL)光谱,并发现了随着ZnSe晶体的纯度以及完整性的提高,其深中心发射受到抑止,而与自由激子有关的发射得到增强,从而有助于增强ZnSe晶体室温蓝带的强度。     

正向电压激发下ZnSe:Er3+MIS二极管的高场电致发光

本文研究了在室温下经Er离子注入ZnSe晶体的电致发光.报导了三价稀土离子在ZnSe MIS结二极管中的发光.阐明了Er3+离子是在高电场下通过过热电子直接碰撞激发的,根据分立中心是高场激发的有效发光中心,可望在这类器件中有较高的效率.     

ZnSe单晶的生长及其激子光谱

本文描述了甩升华法生长ZnSe单晶的生长情况和晶体品质。为了获得高纯高完整性单晶,由高纯Zn和Se反应合成了ZnSe,设计了特殊形状的成核室,保证了在一个晶核上单晶的生长;同时在生长过程中控制组分分压,减小了化学计量比的偏差。通过偏光显微镜的观察和He-Ne激光散射的形貌分析表明,在生长速率小于0.5(毫米/天)情况下,在块状单晶体中观察不到生长带纹的条纹,但观察到位错缺陷。在液氦温度的光致发光光谱中首次观察到强的自由激子光谱和激子激发态的光谱;观察到典型的反射光谱和精细的束缚激子谱线,没有观察到2.4eV以下的深能级发光谱带。这些结果表明单晶的纯度和完整性是良好的。     

真空中加热衬底对ZnSe MIS二极管电致发光的影响

本文研究了在制备ZnSe MIS二极管的绝缘层时,为了改善IS间的界面接触,在真空中加热ZnSe衬底,其结果虽然使电致发光的均匀性有所改善,却使原来的蓝色电致发光变为红色。文中着重研究了红色电致发光的起源,在液氮温度下出现的二个峰值为5350Å和6320Å的谱带应分别归结为ZnSe晶体中的铜绿(Cu-G)和铜红(Cu-R)发光中心。文中指出,真空中加热的条件,使ZnSe晶体中残留的Cu杂质从非发光中心状态转变为发光中心状态。因此,要改善ZnSe晶体蓝色电致发光的性能,进一步提高ZnSe晶体的纯度是十分重要的。