Zero-field splitting parameters and local structures for tetragonal Cr2＋ centers in Cr2＋-doped ZnSe semiconductors

The inter-relation between zero-field splitting （ZFS） parameters and local lattice structures of the （CrSe4）6 clusters in ZnSe semiconductors has been established by using the complete diagonalization （of the energy matrix） method. On the basis of this, the local lattice distortions, the ZFS parameters D, a, F and the optical spectrum for Cr2＋ ions doped into ZnSe are theoretically investigated, and the contributions of the spin singlets have been taken into account. The calculated ZFS parameters are in good agreement with the experimental values. From our calculations, the tetragonal distortion parameters AR = 0.091A and Aθ = 4.28° of Cr2＋ in ZnSe are acquired, and the results suggest that there exists a tetragonal expansion distortion for the local lattice structure of （CrSe4）6- clusters in ZnSe crystals. The influence of the spin singlets on ZFS parameters is also discussed, indicating that the contributions to ZFS parameters a and F cannot be ignored.     

Strong blue emission from ZnSe nanowires grown at low temperature

We report optimized photoluminescence of ZnSe nanowires grown by molecular beam epitaxy, obtained by lowering the growth temperature down to 300 °C. The low‐temperature growth method has been developed using Si(111) and GaAs(111)B substrates. On the latter, vertical oriented blue‐emitting nanowires have been obtained. The growth mecha‐ nism is discussed with the help of in‐situ and ex‐situ electronic and structural measurements. We also report strong blue luminescence from ZnSe nanowires grown on ITO‐coated glasses, demonstrating that ZnSe nanowires are optimal candidates for transparent optoelectronics. (© 2014 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

不同形貌ZnSe的制备及光电化学性能

采用水热法制备了ZnSe纳米棒和微球, 用XRD, TGA-DTA和SEM等技术对其进行了表征, 提出了解释ZnSe微球的形成新机理. 研究结果表明, 纳米棒直径为50~100 nm, 棒长约为200~300 nm, ZnSe微球直径为3~10 μm.; 纳米棒在反应温度为240 ℃时具有闪锌矿和纤维锌矿型混晶结构, 微球在反应温度为210 ℃时具有闪锌矿结构; 将ZnSe纳米棒和微球均匀地涂在导电玻璃的导电面上, 于380 ℃煅烧40 min后制成膜电极, 并进行了光电化学研究, 纳米棒膜结构电极最高单色光的光电转换效率(IPCE)可达到9.09%.     

N型掺杂ZnSe/BeTeⅡ型量子阱中空间间接带电激子跃迁发光的直接证据

本文研究了N型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSeⅡ型量子阱空间间接发光谱的外加电场依赖性.实验结果表明,其发光谱只显示了一个线性偏振度较低的发光峰.这是由于掺杂电子屏蔽了Ⅱ型量子阱中的内秉电场,并使得两个ZnSe阱层具有相同的势.同时该发光谱具有反玻耳兹曼(inverse-Boltzmann)分布,并且线型和线性偏振度在...     

Cr~(2+):ZnSe中Cr~(2+)的能级分裂及静态Jahn-Teller效应

利用群论基础,对Cr2+:ZnSe晶体中Cr2+(3d4)的d轨道在正四面体晶体场(Td点群)中的能级分裂进行了分析,考虑到静态Jahn-Teller效应,已经分裂的d轨道将进一步分裂。首先利用群论,将Td点群中以五个d轨道为基函数的五维可约表示向不可约表示约化,得到d轨道在正四面体场中的能级分裂;由于Jahn-Teller效应,造成正四面体配位场向四方配位场畸变,使原来的Td点群向D2d点群过渡,造成d轨道进一步分裂,分别以分裂后的d轨道为基函数的可约表示向D2d点群的不可约表示约化,就可以得到进一步分裂后的轨道能级。     

大功率780 nm半导体激光器的设计与制备

设计并制备了一款780 nm半导体激光器,并进行了外腔反馈锁模研究。利用金属有机化学气相沉积技术制备了激光器外延层,采用GaAsP/GaInP作为量子阱/波导层有源区,限制层采用低折射率AlGaInP材料。采用超高真空解理钝化技术,在激光器腔面蒸镀无定形ZnSe钝化层。未钝化器件在输出功率2.5 W时发生腔面灾变损伤（COD）,钝化后器件未发生COD现象,电流在10 A时输出功率10.1 W,电光转换效率54%。体布拉格光栅（VBG）外腔锁定前后,器件的光谱半峰全宽分别为2.6 nm和0.06 nm,VBG变温调控波长范围约230 pm。     

硒化锌协同真养产碱杆菌的杂化光合系统研究

通过传统的生物发酵方式获得PHB(聚-β-羟基丁酸酯)的研究已经趋于成熟，各项生产条件均有学者进行了优化，但是通过传统生物发酵的方式获得的PHB在成本上仍无法和化学合成的PHB或其他石油化工所得到的高分子材料竞争.该研究提出利用水热法合成闪锌矿结构的ZnSe半导体光催化材料与真养产碱杆菌(Ralstonia eutropha)H16构建杂化光合系统，测试系统中PHB含量变化，结合材料的光催化产氢性能来探究光催化材料在生物杂化光合系统中的作用.结果表明，在单纯材料光催化产氢时，材料在短时间虽有不错的产氢性能表现，但是在长时间循环中表现不佳.在结合细菌后，该生物杂化光合系统有着优秀的表现，相较对照组最高可将PHB产量提升至1.87倍，并且在长时间连续工作的条件下系统保持稳定.材料在高浓度下依然对该系统起到正面的作用.并且通过测定底物消耗和计算效率的方式探讨了光催化材料影响该生物光合杂化系统的具体方式.证明了这种方式合成的ZnSe与Ralstonia eutropha H16相结合在光照下能够有效提升PHB的产量.