一种有机多层量子阱结构能量转移的研究

将有机材料PBD和Alq3交替生长，制备PBD／Alq3有机多层量子阱结构（OMQWs）。利用电化学循环伏安法和光吸收分别测定PBD和Alq3最低空分子轨道（LUMO）和最高占据分子轨道（HOMO）。从能带图可看出，类似于无机半导体中的Ⅰ型量子阱结构。利用小角X射线衍射（XRD）和荧光光谱研究了OMQWs的结构特征和光致发光特性。本文基于四个周期制备了不同势垒层和势阱层厚度的样品。随着势垒层厚度地变化，PBD与Alq3之间的能量转移也有所变化，文中将给与讨论。     

有机量子阱结构发光器件的研究进展

有机电致发光器件自从C.W.Tang等发表了高效、高亮度双层结构器件以来,因其工艺简单、成本低、直流低压驱动,并且可制成大面积的平板显示而成为当前显示器件研究的热点[1-4]。Forrest等人提出的有机多层量子阱结构的概念应用到了有机电致发光器件（OLEDs）中,进而提高了有机电致发光器件的性能,引起了学者们的研究热情。文章将这种结构器件的研究情况给予综述,从结构的应用、工作原理、优缺点和应用前景方面予以展望。     

周期性多发光层结构单色有机电致发光器件的研究

以具有高离化能的n型小分子材料PBD、BCP作为激子限制层,用交替沉积的方式制备了分别以Alq3/PBD、NPB/BCP为周期结构多发光层的绿光、蓝光器件.周期性多发光层结构的引入大大提高了器件性能,其中,具有双周期3发光层的绿光器件最大亮度和效率分别是常规器件的10.5倍和4.4倍,具有双周期双发光层的蓝光器件最大亮度和效率分别是常规器件的2.75和1.45倍.器件性能提高的主要原因是周期性结构的引入和多发光区域的划分增加了激子产生几率.同时,周期数对器件性能有重要影响.绿光、蓝光器件电致发光(EL)谱谱峰值基本稳定,半高谱宽出现了窄化.     

InGaN/GaN多量子阱的变温发光特性研究

采用低压金属有机化学沉积方法制备了InGaN/GaN多量子阱.变温PL测量发现,量子阱发光强度具有良好的温度稳定性,随着温度升高(10～300K),发光强度只减小到1/3左右.分析认为,InGaN/GaN多量子阱的多峰发光结构是由多量子阱的组分及阱宽的不均匀引起的.随着温度升高,GaN带边及量子阱的光致发光均向低能方向移动,但与GaN带边不同,量子阱发光峰值变化并不与通过内插法得到的Varshni经验公式相吻合,而是与InN带边红移趋势一致,分析了导致这种现象的可能因素.还分析了量子阱发光寿命随温度升高而减小的原因.     

多量子阱光开关器件的激子吸收及光调制特性

我们分析了 Ga As/Al Ga As半导体多量子阱 (MQW)光开关器件的室温激子吸收行为及光调制特性 ,优化设计了多量子阱结构 ,研制出常通型和常关型两种类型光开关器件 ,并对器件的光调制特性进行了测量与研究。实验得出的结论与理论计算相符合 ,常通型器件对比度约为 10∶ 1;常关型器件对比度约为 4∶ 1。     

SiGe／Si量子阱结构材料的激子发光谱

在用分子束外延生长的ＳｉＧｅ／Ｓｉ多量子阱结构中，观察到激子发光光谱，从无声子参与的或ＴＯ－声子参与的激子发光峰位能量，计算了量子阱中合金的组份，并与通过Ｘ－射线衍射谱得到的结果作了比较，发现在Ｇｅ的组份比较小时，利用激子发光峰位能量确定合金组份比利用Ｘ－射线衍射谱更为方便和精确．     

低阈值InGaAs-GaAs应变层多量子阱激光器

采用分子束外延(MBE)和二次液相外延技术(LPE)研制出InGaAs-CaAs折射率缓变分别限制应变层多量子阱(GRINSCH-STL-MQW)掩埋异质结(BH)激光器.在宽接触阈值电流密度1 kA/cm~2的条件下,获得了很低的阈值电流,室温时,腔面未镀膜激光器的阈值电流为5.6mA.(L=120μm,CW.20℃)激射波长为9386A左右.外微分量子效率高达每面0.48mW/mA,最高输出功率大于30mW.     

组合多量子阱的发光特性研究

通过在７７Ｋ时对ＺｎＣｄＳｅ－ＺｎＳｅ组合多量子阱结构的发光特性的测量,我们观测到了分别来自两组量子阱的激子发光,其跃迁能量与采用包络函数法计算的结果相符。由于两组量子阱之间注入效应的存在,使得两组量子阱在变密度激发和时间分辨光谱中表现出不同的发光特性。     

II-VI族半导体量子点的发光特性及其应用研究进展

半导体量子点由于具有独特的发光特性而具有极高的应用价值。结合本实验室的工作介绍了半导体量子点的发光原理和发光特性，在实验中发现核壳结构的CdSe／CdS半导体量子点比没有包覆的CdSe半导体量子点的发光稳定性提高．吸收光谱和发射光谱均发生红移，而且粒径不同．半导体量子点所呈现的颜色也不同，随着粒径的增加吸收光谱和发射光谱向长波方向红移。介绍了半导体量子点在光电子器件和生物医学方面的应用．并对其发展前景进行了展望。     

InGaAs/GaAs量子阱中自组装InAs量子点的光学性质

在InGaAs/GaAs量子阱中生长了两组InAs量子点样品,用扫描电子显微镜(SEM)测量发现,量子点呈棱状结构,而不是通常的金字塔结构,这是由多层结构的应力传递及InGaAs应变层的各向异性引起的.采用变温光致发光谱(TDPL)和时间分辨谱(TRPL)研究了其光致发光稳态和瞬态特性.研究发现,InGaAs量子阱层可以有效地缓冲InAs量子点中的应变,提高量子点的生长质量,可以在室温下探测到较强的发光峰.在量子阱中生长量子点可以获得室温下1 318 nm的发光,并且使其PL谱的半高宽减小到25 meV.     

多层InAs量子点的光致发光研究

采用MBE设备生长了多层InAs/GaAs量子点结构,测量了其变温光致发光谱和时间分辨光致发光谱.结果表明多层量子点结构有利于减小发光峰的半高宽,并且可以提高发光峰半高宽和发光寿命的温度稳定性.实验发现,加InGaAs盖层后,量子点发光峰的半高宽进一步减小,最小达到23.6 meV,并且发光峰出现红移.原因可能在于InGaAs盖层减小了InAs岛所受的应力,阻止了In组分的偏析,提高了InAs量子点尺寸分布的均匀性和质量,导致载流子在不同量子点中的迁移效应减弱.     

提高Si量子点发光强度的途径

探讨了提高Si量子点发光强度的可能途径。这些方法主要包括:采用高密度和小尺寸的有序Si量子点、光学微腔结构、表面钝化处理技术和稀土发光中心掺杂。     

量子点量子阱中束缚态的能级结构

在有效质量近似下，考察了一个特殊量子点量子阱体系中的电子与空穴束缚态能级结构，以CdS/HgS和ZnS/CdSe构成的量子点量子阱为例进行了数值计算。结果显示，束缚态的本征能量对量子点量子阱的尺寸依赖曲线存在一些拐点，这一结果与均匀量子点体系明显不同；对某个固定的量子点量子阱结构，随量子数n的增加，CdS／HgS量子点量子阱体系中的束缚电子态的能级间隔不是单调增加的，在某些量子数n处存在峰值，而znS／CdSe量子点量子阱体系中的空穴束缚态的能级间隔则是单调增加的，这是由构成量子点量子阱的材料的有效质量比率不同造成的。     

量子阱红外探测器及相关量子器件的研究进展

本文紧扣量子阱中电子跃迁特点,围绕量子阱红外探测器(QWIP)的器件物理和器件应用的研究,分析QWIP的主要物理性质和器件性能,阐述QWIP及QWIP相关器件国内外研究动态,判断其发展趋势和研究方向。     

半导体量子阱材料及其制备技术

综述了半导体量子阱材料的最新发展动态及其制备技术。     

量子阱红外探测器掺杂阱中能级的计算

量子阱中能级位置的确定是获得量子阱红外探测器其它设计参数的基础。为了提供足够的载流子跃迁,阱层一般为重掺杂层。重掺杂使半导体材料禁带宽度变窄,从而改变量子阱中能级的位置。通过对不同温度、量子阱区不同掺杂浓度条件下的量子阱材料PL 谱进行测量,得出PL 谱峰值波长对应的电子跃迁峰值能量,它与阱中基态能级的位置有关。分别计算了考虑和不考虑禁带变窄效应时的电子跃迁峰值能量,并与实验结果相比较,可以看出考虑禁带变窄效应时与实验结果相吻合,因此掺杂量子阱区能级的计算需要考虑禁带变窄效应,这样可以较为精确的得出阱中能级的位置。