Mg_(0.15)Zn_(0.85)O:Tb合金薄膜的阴极射线发光性质研究

采用溶胶凝胶方法成功地制备了掺杂稀土铽离子的 Zn O和 Mg0 .1 5Zn0 .85薄膜。通过对 X射线衍射结果的分析表明 ,稀土离子替代了 Zn2 +的格位 ,进入了半导体基质的晶格中。从阴极射线发光结果可以发现 ,在Mg0 .1 5Zn0 .85O基质中 ,可以观察到来源于稀土铽离子各能级的发射 ,而 Zn O:Tb的薄膜只能观察到较强的铽离子 5D4 — 7F5能级的跃迁。这可能是由于 Mg0 .1 5Zn0 .85O基质的能隙 (3 .65 e V)比 Zn O更宽 (3 .3 e V) ,其对铽离子的能量传递更有效的缘故。     

Ultraviolet Luminescence in Mg0.12Zn0.88O Alloy Films

We investigate the origin of ultraviolet （UV） emission from Mg0.12 Zn0.88 O alloy thin films with a wurtzite structure fabricated on c-plane Al2O3 substrates by plasma assisted molecular beam epitaxy. At room temperature, the absorption edge and UV emission band of the Mg0.12Zn0.88O film shift to high-energy side compared with ZnO films. Temperature dependence of the photoluminescence spectra shows that the UV emission is composed of free exciton and neutral donor bound exciton emissions. Two-step dissociation processes of the UV emission are observed with the increasing temperature. The thermal quenching mechanism is attributed to the dissociation of the free exciton from the neutral donor bound exciton in the low temperature region and the dissociation of free electron and hole from the free exciton in the high temperature region.     

Si衬底上ZnSe外延膜的低压MOCVD生长

以硒化氢（H2Se）和二甲基锌为源材料，生长温度是300℃时，用低压金属有机化学气相沉积（LP－MOCVD）系统在Si(111)衬底上外延生长了ZnSe薄膜。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜的能量色散（EDS）以及光致发光（PL）实验验证ZnSe外延膜的质量，在X射线衍射谱中只有一个强的ZnSe(111)面衍射峰，这说明外延膜是（111）取向的单晶薄膜，在能量色散谱中除了Si,Zn和Se原子外，没有观测到其他原子，说明ZnSe外延膜中杂质含量较少。ZnSe外延膜中Zn/Se原子比接近1，有较好的化学配比。在ZnSe外延膜的77K光致发光谱中没有观测到与深中心发射相关的发光峰，表明ZnSe外延膜的晶格缺陷密度较小。77K时的近带边发射峰447nm在室温时移至465nm附近。     

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。     

富锌条件下生长氮掺杂氧化锌薄膜的光学和电学性质

报道了采用等离子体辅助分子束外延方法(P-MBE),利用NO作为N源和O源,在c-面蓝宝石(c-Al₂O₃)衬底上外延生长了N掺杂ZnO薄膜。X射线衍射谱(XRD)和吸收谱中都出现了不同于未掺杂样品的特性,X射线光电子谱(XPS)中也发现了N的受主信号。但是在霍尔效应(Hall-effect)测量中,发现该样品并没有出现预期的p型导电特性,而是出现载流子浓度很高(2.15×10²⁰cm^-3)的n型导电特性。结合XPS结果和理论分析,认为在富Zn条件下生长会导致过量的填隙Zn原子,补偿了全部的受主后,又促使其出现了从半导体-金属的Mott转变。     

Zn_（0．65）Cd_（0．35）Se－ZnSe量子阱自电光效应器件的制备和

利用ＭＯＣＶＤ技术和光电子器件工艺成功地制备了Ｐ－ｉ－ｎ结构的Ｐ－ＺｎＳｅ－（Ｚｎ０．６５Ｃｄ０．３５Ｓｅ－ＺｎＳｅＭＱＷ）－ｎ－ＺｎＳｅ自电光效应器件（ＳＥＥＤ）。在这种自由光效应器件中，在反向偏置电压下实现了由量子限制斯塔克效应（ＱｕａｎｔｕｍＣｏｎｆｉｎｅｄＳｔａｒｋＥｆｆｅｃｔ）引起的电光调制。     

ZnO-Si不同退火条件对生长ZnSe薄膜的影响

研究了作为缓冲层的ZnO薄膜在不同的退火时间、退火温度下退火对Si衬底上生长ZnSe膜质量的影响。当溅射有ZnO膜的Si(111)衬底的退火条件变化时，从X射线衍射谱（XRD）和光致发光谱（PL）中可见，ZnSe(111)膜的晶体质量有较大的变化。变温的PL谱表明，Si衬底上生长的具有ZnO缓冲层的ZnSe膜的近带边发射峰起源于自由激子发射。     

(CdZnTe,ZnS)/ZnTe复合量子阱的光学特性研究

设计并制备了一种新型的(CdZnTe,ZnS)/ZnTe复合量子阱结构.使CdZnTe量子阱中的激子有可能在短时间内隧穿到ZnS阱层,从而达到提高光双稳器件“关”速度的目的.并通过对发光特性的研究证实在我们设计的结构中横向激子隧穿的存在,从而为进一步研究超高速光开关提供了实验依据.     

背入射Au/ZnO/Al结构肖特基紫外探测器

设计制作了一种Au/ZnO/Al结构的紫外探测器,光的入射方式采用背入射式。ZnO薄膜是用磁控溅射在蓝宝石衬底上制备的。I-V测试表明:Au与ZnO形成了肖特基接触。得到探测器的光响应峰值在352nm,截止边为382nm,可见抑制比达一个量级。由于该探测器是一种垂直结构器件,对于进一步实现ZnO紫外探测器阵列及单光子探测有很好的研究价值。     

宽带Ⅱ-Ⅵ族磁性半导体的铁磁特性研究

自旋电子学是凝聚磁学与微电子学的桥梁,从而将磁器件与微电子器件联系起来,而半导体自旋电子学是在自旋电子学基础上发展起来的一门新兴学科.近年来,由于磁性半导体的铁磁特性及磁光特性的研究迅速发展,使半导体自旋电子学的研究成为自旋电子学领域的一个重要分支,它着重于以磁性半导体为基本材料的新型电子器件的研究.本文主要介绍宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体铁磁特性的研究进展及一些初步的研究工作.