GaInNAs/GaAs量子阱的光致发光谱和光调制反射谱

研究了GaInNAs/GaAs多量子阱在不同温度和激发功率下的光致发光(PL)谱以及光调制反射(PR)谱.发现PL谱主发光峰的能量位置随温度的变化不满足Varshni关系,而是呈现出反常的S型温度依赖关系.进一步测量,特别是在较低的激发光功率密度下,发现有两个不同来源的发光峰,它们分别对应于氮引起的杂质束缚态和带间的激子复合发光.随温度变化,这两个发光峰相对强度发生变化,造成主峰(最强的峰)的位置发生切换,从而导致表观上的S型温度依赖关系.采用一个基于载流子热激发和出空过程的模型来解释氮杂质团簇引起的束缚态发光峰的温度依赖关系.     

4.2K注氮Ga_(1-x)Al_xAs(x=0.2-0.8)的光致发光研究

本文通过光致发光手段研究了4.2K下Ga_(1-x)AlxAs中等电子杂质氮的发光行为.利用离子注入及适当退火在 Ga_(1-x)AlxAs中获得约 10~(18)/cm~3的氮浓度.实验观察到由于注氮在X导带极小值下面形成的等电子束缚态相关的氮发射带及其声子边带.在4.2K下观察到随退火温度上升及氮浓度增加形成的氮峰增长.测定了氮能级位置随铝组分x的变化关系.同时测量了不同组分原始样品的带边峰位置,初步确定了4.2K下带边能量随组分x变化的经验公式.利用两能谷近似计算了氮束缚能级的位置,理论与实验有较好的符合.对比GaAs_(1-x)Px:N的结果,对由于电负性差异和晶格畸变而引起的氮等电子杂质势随x的变化作了讨论.     

HVPE生长GaN厚膜光致发光特性研究

利用吸收光谱和光致发光(PL)光谱研究了氢化物气相外延(HVPE)法生长的GaN厚膜材料发光特性。研究发现当激发脉冲光源的重复频率较低时,PL光谱中仅能观察到带边发光峰,当重复频率增加时,PL光谱中不仅出现带边发光峰,还可观察到蓝带发光峰和黄带发光峰;随着光源重复频率的增加,带边发光峰与黄带发光峰、蓝带发光峰的光强之比也随着增大。分析认为蓝带发光起源于材料中碳杂质缺陷而黄带发光可能与位错等结构缺陷有关。     

氢化对ZnO发光性质的影响

通过低温光致发光(PL)谱研究氢化对ZnO发光性质的影响.氢通过一个直流等离子体发生装置引入到ZnO晶体.研究发现氢的引入影响了束缚激子的相对发光强度,特别是氢化以后I4峰(3.363eV)的强度增加.与未氢化样品相比较,氢化样品显示出不同的温度依赖PL谱.在4.2K温度下,测量了氢化样品表面以下不同深度处的PL谱.研究发现I4峰的强度和I4峰与I8峰强度比随深度变化而变化,说明了在引入的氢和浅施主之间的直接联系.一般而言,氢化会增强带边发射并钝化绿光发射.     

氢化对ZnO发光性质的影响

通过低温光致发光(PL)谱研究氢化对ZnO发光性质的影响.氢通过一个直流等离子体发生装置引入到ZnO晶体.研究发现氢的引入影响了束缚激子的相对发光强度,特别是氢化以后I4峰(3.363eV)的强度增加.与未氢化样品相比较,氢化样品显示出不同的温度依赖PL谱.在4.2K温度下,测量了氢化样品表面以下不同深度处的PL谱.研究发现I4峰的强度和I4峰与I8峰强度比随深度变化而变化,说明了在引入的氢和浅施主之间的直接联系.一般而言,氢化会增强带边发射并钝化绿光发射.     

GaN_xAs_(1-x)/GaAs单量子阱发光性质及带阶研究

用光荧光谱 (PL )研究了 Ga Nx As1 - x/ Ga As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 Ga Nx As1 - x/ Ga As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 .通过自洽计算发现它的导带带阶 (ΔEc)与氮含量的关系不是纯粹的线性关系 ,其平均变化速率 (0 .110 e V / N% )比文献中报道的要慢得多 (0 .15 6～ 0 .175 e V / N% ) ,此外发现 Qc(=ΔEc/Δ Eg)随氮含量的变化很小 ,可以用 Qc≈ x0 .2 5 来表示 .还研究了 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱中氮含量的变化对能带弯曲参数 (b)的影响     

a-SiNxOy∶Er3+薄膜的光致发光

采用射频(RF)反应共溅射法制备了a-SiOxNy∶Er3+薄膜,在不同温度下进行退火处理,并测量了样品的可见及红外发光PL谱,观察到Er3+在550nm、525nm和1532nm的发光以及基质在620nm和720nm的发光.发现退火能明显增强Er3+的发光且对可见和红外发光的影响不同,讨论了退火明显增强Er3+发光及退火对可见和红外发光影响不同的机理.测量了Er3+可见发光的变温PL谱,讨论了退火对Er3+不同能级辐射跃迁几率的影响.根据基质发光随退火温度的变化,分析了基质发光峰的起源.     

弛豫SiGe衬底上SiGe/Si Ⅱ型量子阱

采用UHV/CVD系统,在Si衬底上生长了具有渐变Si1-xGex缓冲层结构的弛豫Si0.76Ge0.24虚衬底和5个周期的Si0.76Ge0.24/Si多量子阱.在渐变Si1-xGex缓冲层生长过程中引入原位退火,消除了残余应力,抑制了后续生长的SiGe中的位错成核.透射电子显微照片显示,位错被有效地限制在组份渐变缓冲层内,而SiGe上层和SiGe/Si量子阱是无位错的.在样品的PL谱中,观察到跃迁能量为0.961eV的Ⅱ型量子阱的无声子参与(NP)发光峰.由于Ⅱ型量子阱中电子和空穴不在空间同一位置,较高光功率激发下引起的高浓度载流子导致能带弯曲严重.NP峰随激发功率增加向高能方向移动,在一定激发条件下,电子跃迁或隧穿至弛豫SiGe层弯曲的导带底后与处于同一位置的空穴复合发光,所以NP峰积分强度随光激发功率先增加后减小.     

InPBi禁带下红外光致发光效率的Bi组分依赖研究

稀Bi半导体InPBi的光致发光（Photoluminescence, PL）主要来自缺陷能级跃迁过程,具有红外长波长、大线宽和高辐射强度等特点,因而引发广泛兴趣。针对InPBi的红外发光效率问题,本文研究了不同Bi组分InPBi的激发功率依赖红外PL光谱演化规律。实验发现,随着Bi组分增大,PL线型发生显著变化,导致发光波长总体红移;同时激发功率依赖的PL积分强度演化分析表明,发光效率随Bi组分先增大然后下降,在0.5%组分时发光效率达到峰值。发光效率增大一方面归因于Bi捕获空穴降低非辐射复合,另一方面来自Bi的表面活性剂效应;而高Bi组分引入过多缺陷从而抑制了Bi的优势,导致发光效率下降。这些结果或有助于理解InPBi的红外发射性能,表明InPBi具有红外光电子应用前景。     

a-SiN_xO_y∶Er~(3+)薄膜的光致发光

采用射频 (RF)反应共溅射法制备了 a- Si Ox Ny∶ Er3+薄膜 ,在不同温度下进行退火处理 ,并测量了样品的可见及红外发光 PL谱 ,观察到 Er3+ 在 5 5 0 nm、5 2 5 nm和 15 32 nm的发光以及基质在 6 2 0 nm和 72 0 nm的发光 .发现退火能明显增强 Er3+ 的发光且对可见和红外发光的影响不同 ,讨论了退火明显增强 Er3+ 发光及退火对可见和红外发光影响不同的机理 .测量了 Er3+ 可见发光的变温 PL谱 ,讨论了退火对 Er3+ 不同能级辐射跃迁几率的影响 .根据基质发光随退火温度的变化 ,分析了基质发光峰的起源