(Ⅱ-Ⅵ)-(Ⅲ-Ⅴ)体系的可见光发光二极管

利用液相外延的方法,制备了在室温下发射可见光的发光二极管。n型衬底是ZnSe或ZnSxSe_(1-x);P型层是掺有少量Ⅲ—Ⅴ族化合物的Ⅱ—Ⅵ族化合物。电流—电压特性曲线,颜色和发射面积的几何形状表明可见发射是由于空穴注入到n型层产生的。现在还没有测量效率;目前效率比较低,但是在技术逐步改进后是可以得到改善的。     

GaAs太阳电池的现状

自从前几年出现能源危机以来,太阳光作为“无污染”的能源引起了人们的注意,仅在这数年内,关于太阳光发电的研究就得到了飞速发展。但是,使用太阳电池大规模发电还是十年以后的计划,目前正处在探讨Si以及Ⅲ—Ⅴ族,Ⅱ—Ⅵ族化合物太阳电池的性能和经济前景以及今后发展方向的时期。本文针对Ⅲ—Ⅴ族化合物,尤其是GaAs系太阳电池的以前研究过程、现状和今后应该发展的技术等,展望GaAs太阳电池的将来。     

CdSnAs_2的基本反射光谱

A~(Ⅱ)B~(Ⅳ)C_2~Ⅴ三元化合物,作为一类具有应用前途的新型半导体材料,近来引起了人们的注意。这是因为它们在物理化学性质、电学性质等方面与相应的等电子系列的Ⅲ-V族化合物半导体有很多相近的地方。特别是 CdSnAs_2 已被人们作了较多的研究,由于具有高值迁移率而受到极大的重视(霍尔迁移率μ_e=22000—25000厘米~2/伏·秒)。     

介绍一种光谱能连续随外加电压改变的结型器件——金属-绝缘体-金属隧道发光二极管

众所熟知的一些结型发光器件是PN,MIS及MS结等,这些器件的发光光谱都是由半导体材料性质决定的,所以一种器件一般说只能发出一种颜色的光谱。对于直接跃迁型Ⅲ—Ⅴ族发光材料,例如GaAs0.6P0.4的PN结发光二极管,发光光谱取决于禁带宽度,所以只能发出红光;而直接带的Ⅱ-Ⅵ族材料,例如ZnSe:Mn肖特基二极管在反向偏压下的发光则利用杂质中心Mn的发光,只能得到黄色。目前人们已成功地制得了红色GaAsP,GaP、GaAlA以及黄色和绿色的GaP发光二极管。但这类器件的光谱并不随外加电压改变。     

ZnSe及ZnSe/GaAs异质结构中压力导致的直接禁带向间接禁带的转变

用经验赝势方法计算了体ZnSe以及ZnSe/GaAs单异质结系统中ZnSe外延层г、X、L等特殊对称点导带底能量随压力的变化。结果表明，同Si、Ge、GaAs等半导体材料不同，ZnSe的X点导带底具有正的压力系数，但比г点的压力系数小，这是ZnSe材料以及ZnSe基异质结构材料发生直接禁带向间接禁带的转变时所需转变压力较大的根本原因。研究了ZnSe/GaAs异质结构中晶格失配造成的应变对外延层г、X、L对称点压力系数的影响，表明这种晶格失配造成的应变可以极大地减小ZnSe外延层材料由直接禁带向间接禁带的转变压力。     

On the binding energies of excitons in polar quantum well structures in a weak electric field

The binding energies of excitons in quantum well structures subjected to an applied uniform electric field by taking into account the exciton longitudinal optical phonon interaction is calculated. The binding energies and corresponding Stark shifts for Ⅲ-Ⅴ and Ⅱ-Ⅵ compound semiconductor quantum well structures have been numerically computed. The results for GaAs/A1GaAs and ZnCdSe/ZnSe quantum wells are given and discussed. Theoretical results show that the exciton-phonon coupling reduces both the exciton binding energies and the Stark shifts by screening the Coulomb interaction. This effect is observable experimentally and cannot be neglected.     

基于Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料色散特性的高灵敏度慢光干涉仪

分析了Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的光学特性,证明半导体慢光介质不但可以提高干涉仪的光谱灵敏度,而且可以获得远大于气体慢光介质的工作光谱范围.实验证明,基于慢光介质GaAs的干涉仪光谱灵敏度相对于传统的干涉仪提高约3.2倍. 关键词： 干涉仪 非线性光学 Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料     

ZnSe—SnO_2异质结的注入式场致发光

引言 近年来,人们很注意用于信息处理光电装置的高效发光管。用Ⅲ—Ⅴ族元素,同质p—n结制作的发红和绿光的发光二极管取得了很大进展。但是,直到目前为止,还没有作出发浅蓝色的高效发光二极管。为此,具有宽禁带(>2.7电子伏)的半导体,如ZnS、ZnSe、GaN、AlN和SiC可能是很有前途的。其中直接跃迁的材料ZnSe是最有前途的,因为它的晶体制备工艺简单。本文报导了ZnSe—SnO_2异质结的实验结果。     

稀释磁性半导体

稀释磁性半导体是指Ⅰ—Ⅵ族、Ⅳ—Ⅵ族、Ⅱ—Ⅴ族或Ⅲ—Ⅴ族化合物中,由磁性过渡族金属离子或稀土金属离子部分地替代非磁性阳离子所形成的新的一类半导体材料。这类材料的突出特点是磁性离子磁矩和能带电子自旋之间存在交换相互作用。由此引起材料性质发生一系列重要变化。本文系统介绍这类材料的各种物理性质,包括能带结构,ｓｐ—ｄ和ｄ—ｄ交换作用,磁性质和自旋玻璃特性,光学和磁光性质,输运特性等。最后简单介绍这类材料的应用前景。     

硒化锌(ZnSe)单晶的汽相化学输运生长及性质

引言 Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体是良好的发光材料。具有禁带宽度大,发光效率高等优点。但它们的熔点高,蒸汽压高,只有在高温高压下才能熔融。一般条件下难以实现熔体生长。 我们以前用汽相化学输运法进行了ZnSe,ZnS及其固熔体的晶体生长。此法的优点是能在较低温度下(对该物质熔点而言)生长晶体;可以获得低温晶形;晶体完整性较好;生长设备简单。缺点是生长周期长。     

CuGaS_2的晶体生长与发光

具有黄铜矿晶体结构的Ⅰ—Ⅲ—Ⅵ_2族化合物半导体与Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体的晶     

稀释磁性半导体

稀释磁性半导体是指Ⅱ－Ⅵ族、Ⅳ－Ⅵ族、Ⅱ－Ⅴ族或Ⅲ－Ⅴ族化合物中，由磁性过渡族金属离子或稀土金属离子部分地替代非磁性阳离子所形成的新的一类半导体材料。这类材料的突出特点是磁性离子磁矩和能带电子自旋之间存在交换相互作用。由此引起材料性质发生一系列重要变化。本文系统介绍这类材料的各种物理性质，包括能带结构，ｓｐ－ｄ和ｄ－ｄ交换作用，磁性质和自旋玻璃特性，光学和磁学性质，输运特性等。最后简单介绍这类材料     

ZnSe-Mn、Cu场致发光薄膜的结构和性质

ZnSe和Ⅱ—Ⅵ族的其他化合物一样,有两种晶型:立方闪锌矿晶型和六角纤维锌矿晶型。在通常的条件下,块状样品的稳定态是具有固定晶格常数α=5.6686±0.0006A[1]的ZuSe闪锌相。α→β—ZnSe的相变温度不太固定,它取决于实验条件,文献[2]中曾得到有二种晶态的晶体。类似的现象在薄膜中[3]也观察到过。     

p—n结型硫硒化锌和硒化锌发光二极管

宽禁带的Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体,由于其发光效率高而一直受到重视,一种明显的应用乃是P—n结的发光二极管。但是,在以往,这些材料只能形成n型,不能形成P型。我们用一种与通常不同的工艺——向 n型衬底中扩散,成功地得到稳定的低阻 P型 ZnS_xSe_(1-x) 和ZnSe,并制成了低阻的发光二极管。扩散过程由两步完成:首先是淀积过程继之是驱入过程。用镓、铟和纯制作P型材料。(i)Ⅲ(A)族元素仅在大量掺杂时起作用。(ii)P型迁移率为空穴浓度的函数;温度关系表明能级是浅的。(iii)发光二极管具有低电阻;在势垒电压以上,光输出与电流成线性关系。(iv)在势垒电压以下,观测到结上的发生电流n=2,对于最佳的二极管其外量子效率估计约为1％。     

氮化镓的物理性质

氮化镓(GaN)是Ⅲ—Ⅴ族化合物的一种,它和同类化合物中的GaAs或GaP等材料相比,禁带宽度(Eg)大,室温下约为3.4eV。光学的基本吸收端在近紫外区。由于Eg大,所以作为蓝色发光器件用的材料而受到重视。它似乎具有直接跃迁型的能带结构。 晶体结构为纤维锌矿石型(六方形晶体系),a=3.189A,c=5.185A。目前制成优质的单晶还很困难,这成了GaN研究上的障碍。 普通的方法制得的晶体是n型,尽管禁带宽,但导电率高。其原因是由于存在氮的空位(变成浅施主)或者氧的影响。虽然通过掺杂也可能变成P型,但似乎不容易。     

BH~+离子基态及激发态的势能曲线和跃迁性质的研究

利用高精度的多组态相互作用及Davidson修正方法 (MRCI+Q),采用ACV5Z-DK全电子基组计算了BH~+离子的前4个离解通道B~+(~1S_g)+H(~2S_g),B~+(~3Pu)+H(~2S_g),B(~2P_u)+H~+(~1Sg)和B~+(~1Pu)+H(~2Sg)的9个Λ—S态的势能曲线.X~2Σ~+,A~2Π和B~2Σ~+态的光谱常数和已有实验值符合得很好,其中b~4Σ~+,3~2Σ~+,3~2Π和4~2Σ~+态的光谱常数为首次报道,3~2Π和4~2Σ~+态具有双势阱结构.预测了A~2Π和B~2Σ~+态的辐射寿命:τ(A~2Π)=239.2 ns和τ(B~2Σ~+)=431.2 ns.最后在考虑自旋轨道耦合效应下讨论了B~2Σ~+与A~2Π态的势能曲线的相交对激光冷却BH~+离子的影响.     

RCA公司制成蓝色发光二极管显示器

据Electronics 46(3),1973报导,美国RCA公司制出蓝色发光二极管显示器。这种蓝色发光二极管是一种“金属—绝缘体n型(MIN)”器件,在室温下工作。它由宽禁带材料氨化镓(3.5伏)做成。这种材料透明于可见光。这种透明性意味着,通过控制杂质可产生各种颜色,包括其它Ⅲ—Ⅴ族化合物如磷砷化镓和磷化镓等所能得到的红色、黄色和绿色。     

ZnSe/GaAs(100)界面电子结构的计算

利用形式散射理论的格林函数方法，采用紧束缚最近邻近似下的sp³s模型，计算了ZnSe/GaAs(100)两类界面(Se/Ga和As/Zn界面)的电子结构.分别给出了两类界面的界面带结构和波矢分辨的层态密度及其分波态密度.计算结构表明，在ZnSe/GaAs(100)两类界面的禁带隙中均无界面态，而在其价带区均存在三条束缚的界面带和四条半共振带；通过比较，分析了两类界面的界面态特征及其来源. 关键词：     

中红外Fe~(2+):ZnSe激光器研究进展

发光谱位于3～5μm大气窗口处的中红外激光在医疗、工业加工、大气遥感、空间通讯、红外对抗等领域具有广泛的应用前景。以过渡金属(TM)掺杂Ⅱ～Ⅵ族硫化物晶体作为增益介质的激光器件可实现中红外激光输出,其中Fe~(2+):ZnSe激光器具有转换效率高、中红外波段可调谐范围宽、结构紧凑等优点,是中红外波段实现高功率、高能量、短脉冲的最有效途径之一。随着近些年材料技术的发展,Fe~(2+):ZnSe激光器发展迅速,逐渐成为热点之一。本文综述了以Fe~(2+):ZnSe激光器为代表的TM~(2+):Ⅱ～Ⅵ族激光器的发展历程,介绍并分析了Fe~(2+):ZnSe增益介质的制备方法,讨论了影响Fe~(2+):ZnSe激光器性能的泵浦源及因素,综合评述了Fe~(2+):ZnSe激光器的输出特性,总结了Fe~(2+):ZnSe激光器在室温和超短脉冲方向上的最新进展,并展望了Fe~(2+):ZnSe激光器后续可能的发展方向。     

半导体异质结(111)面的界面偶极子及其对能带偏移的影响

本文采用紧束缚的界面键极性模型(interface-bond-polarity-model),计算了匹配的半导体异质结(111)面的界面偶极子,并将计算结果与(110)和(001)面的结果进行了比较,讨论了界面取向和界面成分对偶极子的影响。结果表明,对于两边同是Ⅲ-V族半导体或同是Ⅱ-Ⅵ族半导体的异质结,界面偶极子几乎不依赖于界面的取向和界面的组成,因此,能带偏移也基本上是各向同性的。对于两边由不同类型半导体组成的异质结,如Ⅱ-Ⅵ/Ⅲ-Ⅴ体系、Ⅲ-Ⅴ/Ⅳ和Ⅱ-Ⅵ/Ⅳ体系,混和的阴离子(111)界面给出的偶极子小于零,而混和的阳离子(111)界面给出的偶极子大于零,二者的平均值等于中性的(110)界面的偶极子。 关键词：