MgO界面层对n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结LED光电性能的影响

为了较好地实现n-ZnO的电致发光(EL),利用水热法在p-GaN外延片上制备了ZnO纳米棒阵列,构造了n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结LED原型器件,并研究了MgO界面层对器件光电性能的影响。结果表明,n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结器件具有明显的二极管整流效应。室温、正向偏压下,n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结LED仅在430nm附近具有单一的发光峰,而n-ZnO纳米棒/MgO/p-GaN异质结LED的电致发光光谱由一个从近紫外到蓝绿光区的宽发光带组成。结合光致发光(PL)谱和Anderson能带模型,深入分析了n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结的载流子复合机制。     

Electronic structure and optical properties of F-doped β-Ga2O3 from first principles calculations

The effects of F-doping concentration on geometric structure, electronic structure and optical property of β-Ga₂O₃ were investigated. All F-doped β-Ga₂O₃ with different concentrations are easy to be formed under Ga-rich conditions, the stability and lattice parameters increase with the F-doping concentration. F-doped β-Ga₂O₃ materials display characteristics of the n-type semiconductor, occupied states contributed from Ga 4s, Ga 4p and O 2p states in the conduction band increase with an increase in F-doping concentration. The increase of F concentration leads to the narrowing of the band gap and the broadening of the occupied states. F-doped β-Ga₂O₃ exhibits the sharp band edge absorption and a broad absorption band. Absorption edges are blue-shifted, and the intensity of broad band absorption has been enhanced with respect to the fluorine content. The broad band absorption is ascribed to the intra-band transitions from occupied states to empty states in the conduction band.     

通孔氧化铝模板的制备和光学特性

采用阳极氧化法,制备了二维有序纳米通孔氧化铝模板.研究了工艺参数对通孔有序性、孔径、模板厚度等的影响,测量了通孔氧化铝模板的光透过、光吸收和光发射等光学特性.结果表明,在波长360 nm附近通孔氧化铝模板的光透过谱线和光吸收谱线发生突变,波长大于360 nm时,光透过增强;波长小于360 nm时,光吸收增强.通孔氧化铝模板的光致发光强度和峰位与激发光波长有关,光致发光谱范围在340～600 nm.     

基于有机-无机异质结的白色电致发光器件

制备了一种白色有机-无机异质结ITO／Poly(9,9-bis(2-ethylhexyl))fluorine(PFs)／ZnS：Mn／Al电致发光(EL)器件。其EL光谱是一个宽的发光带,范围从410nm到650nm。通过对器件的EL、光致发光(PL)、瞬态EL以及EL发光强度随电压和电流的变化关系等的研究,认为其EL来源于PFs和ZnS：Mn各自的发光叠加,其中PFs的发光机理是电子和空穴的复合发光,而ZnS：Mn的发光机理是过热电子的直接碰撞激发发光。器件的起亮电压约7V,最大发光亮度约62．1cd／m^2,色坐标为：X-0．303,Y=0．32。结果表明,有机-无机异质结是一种实现白光EL的新途径。     

有机-无机异质结电致发光器件发光机理的研究

制备了3种有机-无机异质结电致发光器件。由于电场强度或界面势垒的不同．这3种器件的发光性能和发光机理有很大的差别：器件A的发光主要是来自无机层的蓝光．器件B中有机层和无机层都有发光．而器件C只有来自有机层的发光。对所制备的3种结构器件的EL进行了比较,研究了结构对发光起因的影响,揭示通过调节有机层和无机层厚度以及界面势垒高度可以实现对发光区域的控制。     

MEH-PPV的短波光与传导电流关系

采用MEH-PPV和SiO2复合制成异质结固态阴极射线发光器件,获得了固态阴极射线发光的特征光谱-双峰谱带。在电场较低时为激子发光,符合分子理论;在电场较高时激子已严重离化,属于带-带跃迁,符合能带理论。利用改进的电桥测量出传导电流,并研究了固态阴极射线发光蓝色发光强度同传导电流的关系。在低电压区,发光强度同传导电流关系近似为线性,在高电压区,由于SiO2的二次特性更加突出,发光强度同传导电流关系表现出超线性。     

生长时间对氧化锌纳米棒发光性能的影响

为了研究氧化锌纳米棒的生长机理,先用脉冲激光沉积方法在玻璃衬底上制备一层氧化锌薄膜作为种子层,然后用水热法在种子层上生长氧化锌纳米棒,研究了不同反应时间对其结构、形貌及发光特性的影响。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜测定样品的结构和形貌,用自组建的光致发光系统对样品的光致发光光谱进行了测量。结果表明,氧化锌纳米棒沿c轴高度取向并呈六角纤锌矿结构;随着生长时间的增加,氧化锌纳米棒结晶质量明显改善,纳米棒均匀、致密性和取向性均提高,样品的缺陷发光增强而激子发光减弱。     

纳米Ag夹层ZnO薄膜的光电性能

用射频磁控溅射ZnO陶瓷靶、直流磁控溅射Ag靶的方法在室温下制备了Ag纳米夹层结构ZnO薄膜．用X射线衍射仪、紫外一可见分光光度计、四探针电阻测量仪和原子力显微镜对薄膜样品的结构、光学透过率、面电阻和表面形貌进行表征．结果表明,ZnO衬底有利于Ag夹层形成连续膜．随着Ag层厚度的增加,Ag夹层ZnO薄膜呈现多晶结构,Ag（111）衍射峰强度增强,面电阻先迅速下降后缓慢下降．随着ZnO膜厚度的增加,Ag夹层ZnO薄膜的透射峰红移．制得样品的最佳可见光透过率高达92．3％,面电阻小于4．2Ω／□．     

n-ZnO/p-GaN异质结紫外探测器及其光电性能研究

利用脉冲激光沉积(PLD)方法在p-GaN衬底上沉积了n-ZnO薄膜,构造了n-ZnO/p-GaN异质结型紫外(UV)光-电探测器原型器件,在(UV)光照条件下测试了器件的光电性能。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)测试结果表明,ZnO薄膜具有很好的结晶质量;I-V曲线显示,器件在黑暗和光照环境下都表现出明显的整流行为;光谱响应曲线表明,器件响应度峰值出现在364nm附近,当反向电压为-5V时光电流达到饱和,此时响应度峰值达到1.19A/W。不同反向工作电压下的光谱探测率曲线表明,器件对364nm附近的UV光有较强的选择性,在-2V偏压下具有最佳的探测率,其探测率峰值达到8.9×1010 cm·Hz1/2/W。     

用第一性原理研究F掺杂β-Ga2O3的电子结构和光学性质

研究F掺杂浓度对β-Ga2O3的几何结构、电子结构和光学性质的影响。F掺杂β-Ga2O3在富Ga条件下容易制备,随F掺杂浓度的提高,F掺杂β-Ga2O3的稳定性增强,结构参数变大。F掺杂β-Ga2O3是一种n型半导体材料,导带中的占据态由Ga 4s、Ga 4p和O 2p态组成,占据态随F掺杂浓度的增加而增加。随F掺杂浓度的提高,F掺杂β-Ga2O3的禁带宽度收缩,占据态展宽。F掺杂β-Ga2O3的吸收谱呈现陡峭的带边吸收和宽的吸收带。随F掺杂浓度的提高,F掺杂β-Ga2O3的带边吸收蓝移,宽带吸收的强度增强。宽带吸收是由导带中的占据态向空态带内跃迁产生的。