GaP1-xNx混晶的光致发光谱

通过GaP1-xNx(x=0.05%～3.1%)混晶的低温光致发光(PL)谱,探讨了N在不同组分GaNxP1-x混晶的发光特性中所起的作用.在低组分(x=0.05%～0.81%)下,GaNxP1-x的PL谱由NNi对及其声子伴线的发光组成;在高组分(x≥1.3%)下,NNi对之间相互作用形成的与N有关的杂质带导致了GaNxP1-x混晶的带隙降低.同时,在x=0.12%的GaNxP1-x中,得到了清晰的NN3零声子线及其声子伴线,从而直接证实了NN3具有与孤立N中心完全相似的声子伴线.     

纳米ZnO光学性质研究进展

介绍了纳米ZnO常见发光谱的发光机制。在室温光致发光谱(PL)中,一般在380 nm处出现紫外发光,也有报道在357和377 nm处的紫外发光,列举了几种不同的发光解释。对于深能级发光,一般在400～550 nm出现连续的发光带,也有观察到深能级的声子伴线和声子复制现象。在低温光致发光谱的紫外发射中,一般观察到由自由激子发射(FX)、中性施主束缚激子发射(D0X)、施主-受主对跃迁峰(DAP)、中性施主束缚激子对应的双电子卫星峰(TES)以及声子伴线。综述了纳米ZnO的喇曼光谱、透射光谱、电致发光谱(EL)的特征,最后展望了纳米ZnO的光学性能研究前景。     

900℃空气退火对L-MBE生长的ZnO薄膜发光特性的影响

采用激光分子束外延法在蓝宝石衬底(0001)上生长了高度c轴择优取向的高质量ZnO薄膜,在空气中对生长的薄膜进行900℃退火处理,并对退火前后样品的结晶质量、发光特性采用X射线衍射(XRD)、变温光致发光(PL)研究.退火处理后的ZnO薄膜(0002)面XRDθ-2θ扫描曲线强度明显增强.在光致发光实验中,观测到薄膜分别在3.352,3.309和3.237eV附近有3个明显的近紫外发光峰,分别对应自由激子发射、中性施主或受主束缚激子I9及其声子伴线1Lo.随着温度升高,峰位逐渐向长波方向移动(即所谓"红移"),半高宽(FWHM)逐渐展宽;在发光谱中,来自于晶体缺陷的深能级(DL)区发光强度极小.     

900℃空气退火对L-MBE生长的ZnO薄膜发光特性的影响

采用激光分子束外延法在蓝宝石衬底(0001)上生长了高度c轴择优取向的高质量ZnO薄膜,在空气中对生长的薄膜进行900℃退火处理,并对退火前后样品的结晶质量、发光特性采用X射线衍射(XRD)、变温光致发光(PL)研究.退火处理后的ZnO薄膜(0002)面XRDθ-2θ扫描曲线强度明显增强.在光致发光实验中,观测到薄膜分别在3.352,3.309和3.237eV附近有3个明显的近紫外发光峰,分别对应自由激子发射、中性施主或受主束缚激子I9及其声子伴线1Lo.随着温度升高,峰位逐渐向长波方向移动(即所谓"红移"),半高宽(FWHM)逐渐展宽;在发光谱中,来自于晶体缺陷的深能级(DL)区发光强度极小.     

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.     

GaP_(1-x)N_x混晶的光致发光谱

通过Ga P1 - x Nx( x=0 .0 5 %～3.1%)混晶的低温光致发光( PL )谱,探讨了N在不同组分Ga Nx P1 - x混晶的发光特性中所起的作用.在低组分( x =0 .0 5 %～0 .81%)下,Ga Nx P1 - x的PL谱由NNi 对及其声子伴线的发光组成;在高组分( x≥1.3%)下,NNi 对之间相互作用形成的与N有关的杂质带导致了Ga Nx P1 - x混晶的带隙降低.同时,在x=0 .12 %的Ga Nx P1 - x中,得到了清晰的NN3 零声子线及其声子伴线,从而直接证实了NN3具有与孤立N中心完全相似的声子伴线.     

无序系统的次级光散射

本文试从无序系统的发光及喇曼散射中的几个问题出发,阐述次级光发射中的无序效应。Wolford研究了三元系GaAs_(1-x)P_x:N中束缚激子的发光,发现随着组份x值的变小,电-声子耦合增强,激子的半径变小。张新夷等人对三元系Ga_xIn_(1-x)P:N的束缚激子发光的研究也得到了同样的结论。在三元化合物中,束缚激子趋于局域,激子中电子和空穴的交换能增大。     

掺氮ZnSe外延层的光致发光研究

报导了掺氮ＺｎＳｅ外延层的光致发光,研究了与氮受主有关的发光峰随温度和激发强度的变化关系．１０Ｋ下施主－受主对发光峰随激发强度的增加向高能方向移动,且峰强呈现饱和趋势．在１０～３００Ｋ温度范围光致发光谱表明,随着温度增加,由于激子在受主束缚激子态和施主束缚激子态之间转移,施主束缚激子发光峰强度相对受主束缚激子发光峰强度增加     

MOCVD生长ZnS薄膜中Na受主的鉴别及紫外光辐照的作用

低温光致发光的研究完成了对用低压MOCVD生长的ZnS薄膜中Na受主能级的鉴别。观察到了3.781eV的中性Na受主束缚激子线及与之相关的～3.67eV带边发射带。特别是通过分时光谱实验发现了滞边发射带归因于自由-Na受主的跃迁。也通过改变生长温度及Na源的温度,研究了这些光致发光的性质。估计Na受主的离化能约为170eV,这与Baldereschi及Lipari所计算的理论值符合得很好。紫外光辐照的作用初步使得在外延生长期间Na杂质能够掺入到ZnS薄膜中去。发现了Na受主束缚激子线的强度能明显增强。     

ZnSe薄膜的激子光谱

采用分子束外延 (MBE)技术 ,在 Ga As(1 0 0 )衬底上生长了厚度从 0 .0 4 5到 1 .4μm的 Zn Se薄膜 .X射线衍射谱证实 ,随着薄膜厚度的增加 ,应变逐步弛豫 .测量了低温下样品的反射谱和光致发光谱 ,观察到轻重空穴的能级在不同应变下的分裂、移动和反转 ,以及激子极化激元 (Po-lariton)对反射谱的影响 .也观察到束缚激子发光随着薄膜厚度的变化规律 :束缚在中性受主杂质上的束缚激子发光 (I1峰 )随着薄膜厚度的增加逐渐变弱直至消失 ,而束缚在中性施主杂质上的束缚激子发光 (I2 峰 )则随着厚度增加逐渐增强 .     

ZnSe薄膜的激子光谱

采用分子束外延(MBE)技术,在GaAs(100)衬底上生长了厚度从O.045到1.4μm的ZnSe薄膜.X射线衍射谱证实,随着薄膜厚度的增加,应变逐步弛豫.测量了低温下样品的反射谱和光致发光谱,观察到轻重空穴的能级在不同应变下的分裂、移动和反转,以及激子极化激元(Polariton)对反射谱的影响.也观察到束缚激子发光随着薄膜厚度的变化规律:束缚在中性受主杂质上的束缚激子发光(I1峰)随着薄膜厚度的增加逐渐变弱直至消失,而束缚在中性施主杂质上的束缚激子发光(I2峰)则随着厚度增加逐渐增强.     

ZnMgSe/ZnCdSe多量子阱的光学性质

通过光致发光 (PL)和拉曼 (Raman)光谱研究了分子束外延 (MBE)生长的 Zn Mg Se/ Zn Cd Se多量子阱的光学性质。在 80 K到 3 0 0 K温度范围内 ,观测到了 PL光谱中来自量子阱的自由激子发光 ,通过发光强度与温度的变化关系 ,计算了激子束缚能。结果表明在 Zn Mg Se/ Zn Cd Se多量子阱 (MQWs)势垒层中 ,Mg的引进增强了量子阱的限制效应 ,导致激子具有较好的二维特性。在室温下的 Raman光谱中观测到了多级纵光学声子(LO)和横光学声子 (TO)的限制模 ,表明多层结构具有较高的质量     

在Ga_xAl_(1-x)As和Ga_xAl_(1-x)P混合晶体中长波长光学声子谱

实验上一般用喇曼光谱和红外反射谱两种方法研究混合晶体材料的长波长光学声子谱,但红外反射谱的结果分析在一定程度上依赖于分析方法并利用调节参数。而喇曼光谱的结果直接给出了长波长光学声子模的频率,带宽和强度。我们测量了不同组份的Ga_xAl_(1-x)P和Ga_xAl_(1-x)As混合晶体材料的喇曼光谱。对Ga_xAl_(1-x)As,我们着重补充富AlAs(x≤0.5)材料的测量结果;对Ga_xAl_(1-x)P,我们着重讨论     

半导体技术

TN301 94060348第n类最子阱中激子的空间屏蔽效应/蔡敏,刘文明,刘有延(华南理工大学)11华南理工大学学报一1994,22(2)一45~50 讨论了空间依赖的介电屏蔽效应对第n类量子阱中激子的影响,研究了电场对GaAs/AIA:第11类量子阱中激子的影响,特别是激子空间屏蔽的电场效应.图4参1仪木)低激发功率密度下G:As卜xPx:N(x一0.88)的NN.对发光/俞容文,郑健生,糜东林,颜炳章履门大学)/I半导体学报一1994,15(7)一444一449 在低激发功率密度条件下研究了混晶材料GaAs卜尹::N(、二。,88)中的NN‘对束缚激子发光.发现随温度升高,在光致发光谱中依次出…     

量子阱中Be受主的光致发光

报道了掺杂在GaAs体材料中和δ掺杂在一系列GaAs/AlAs多量子阱中的Be受主带间跃迁的光致发光.实验所用样品,GaAs体材料中均匀掺杂Be受主的外延单层和一系列量子阱宽度从3到20nm,并在量子阱中央进行了Be受主δ掺杂的GaAs/AlAs多量子阱样品都是通过分子束外延技术制备的.在4,20,40,80及120K不同温度下,分别对上述样品进行了光致发光谱的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从1S3/2(Γ6)基态到同种宇称2S3/2(Γ6)激发态的两空穴跃迁,并从实验上得到了不同量子阱宽度下Be受主从1S3/2(Γ6)到2S3/2(Γ6)态的带间跃迁能量.理论上利用变分原理,在单带有效质量模型和包络函数近似下,数值计算了Be受主1S3/2(Γ6)→2S3/2(Γ6)的跃迁能量随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.     

量子阱中Be受主的光致发光

报道了掺杂在GaAs体材料中和δ掺杂在一系列GaAs/AlAs多量子阱中的Be受主带间跃迁的光致发光. 实验所用样品,GaAs体材料中均匀掺杂Be受主的外延单层和一系列量子阱宽度从3到20nm,并在量子阱中央进行了Be受主δ掺杂的GaAs/AlAs多量子阱样品都是通过分子束外延技术制备的. 在4,20,40,80及120K不同温度下,分别对上述样品进行了光致发光谱的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从1S3/2(Γ6)基态到同种宇称2S3/2(Γ6)激发态的两空穴跃迁,并从实验上得到了不同量子阱宽度下Be受主从1S3/2(Γ6)到2S3/2(Γ6)态的带间跃迁能量. 理论上利用变分原理,在单带有效质量模型和包络函数近似下,数值计算了Be受主1S3/2(Γ6)→2S3/2(Γ6)的跃迁能量随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.     

Cd_(1-x)Mn_xTe基本吸收边的研究

报道了用透射法在10～300K温度范围内测量不同组分(x=0.007、0.20、0.30和0.45)Cd_(1-x)Mn_xTe的基本吸收边,结果表明,能隙随温度线性变化,能隙的温度系数为负并显著地随Cd_(1-x)Mn_xTe混晶的组分变化。     

Ga_(1-x)Al_xP混晶的长波长光学声子谱

本文报道Ga_(1-x)Al_xP混晶的室温喇曼散射测试结果。所用的样品用液相外延方法生长在〈111〉晶向的GaP衬底上。混晶组分x值在0.16—0.65之间。实验结果表明,Ga_(1-x)Al_xP混晶的长波长光学声子谱呈现双模行为,具有类GaP和类AIP两个光学支。     

二维MoS2(1-x)Se2x特性及其光电晶体管性能

表征了 MoS2(1-x)Se2x样品的Raman光谱和光致发光(PL)谱性质,验证了 MoS2(1-x)Se2x基于组分和厚度的带隙可调特性,并基于Raman光谱分析了单层及多层样品由于引入Se原子引起的结构变化及光谱特性.此外,受益于单层材料的直接带隙的电子结构,在405 nm激光波长、112.1 μW/cm2功率...     

极性三元混晶中的Wannier激子结合能

在无序元胞孤立位移(MREI)模型下．考虑激子与混晶中的两支光学声子的相互作用,利用变分法计算了极性三元混晶(TMCs)中的Wannier激子的结合能。数值计算给出几种混晶材料的结合能随组份x的变化关系。讨论了混晶中的两支光学声子对激子结合能的贡献。结果表明,当电子和空穴有效质量相差较大时,电声子相互作用对激子结合能有着重要的贡献,声子对结合能的影响随混晶组份非线性变化的。同时讨论了有效声子近似(EPMA)在计算激子结合能时的适用范围。