高激发密度下ZnSe-ZnS/CaF_2超晶格的自由激子发光及光学非线性

在 77 K下用N_2激光器的 337.1nm脉冲激光线作为激发源,研究了高激发密度下ZnSe-ZnS/CaF_2超晶格的自由激子发光特性及激子的光学非线性.对于该超晶格体系,首次观察到激子-激子散射发光,激子饱和吸收及光学双稳现象.并根据激子态的填充效应很好地解释了实验中观察到的随激发光强增加出现激子发光和吸收的蓝移现象.     

CS_2的三光子电离过程

我们建立了一套用于多光子电离光谱的实验装置。对在氮激光(337.1nm)激发下的CS_2的三光子电离过程进行了研究,并摸索了激发光强、CS_2蒸气压及收集区电场强度诸项对电离的影响。     

ZnS_xSe_(1-x)单晶的生长和束缚激子谱线的识别

本文通过用真空蒸馏法提纯的硫和硒作为原料,以控制组分分压的升华法生长了高纯的ZnS_xSe_(1-x)(0≤x≤0.125)单晶.以激发光谱,选择激发的光致发光,掺杂和熔融Zn中退火处理等方法鉴别了在低温光致发光中出现的束缚激子谱线.这些谱线是由中性受主束缚的激子复合发射的零声子线(I_1~(deep))和LO声子伴线组成的.用中性受主能级随组分x的增加而深化的模式解释了谱线变宽、强度变化及峰值位移等现象.观察到在ZnSxSe_(1-x)三元系中电子-声子耦合系数(s)随组分X的变化.     

二硫化钨薄膜双共振上转换荧光增强研究北大核心CSCD

为探究二维层状过渡金属硫化物的激子效应,尤其是上转换过程,以层状WS_(2)样品为例开展了研究。利用532 nm连续激光和显微拉曼技术,探究了WS_(2)晶体中X 0、X−激子态物理起源和基本物理性质。利用633 nm连续激光,实现了WS_(2)晶体的单光子上转换荧光增强,证实了其背后的双共振物理机制,即入射光与X−激子态共振,在光学声子A_(1g)、E_(2g)^(1)的辅助下跃迁至高能级X 0激子态,最后自发辐射上转换荧光。此外,进一步对双共振上转换荧光的影响因素进行了分析,包括曝光时间、温度和激发功率。拟合结果表明适当增加曝光时间、减小环境温度和增加激发功率,WS_(2)的上转换荧光效率会得到提升。     

自催化方式制备ZnO纳米线及光致发光特性

采用化学气相沉积法,不用催化剂,在Si(111)基片上制备了ZnO纳米线。扫描电子显微镜(SEM)表征发现ZnO纳米线的直径在100nm左右。X射线衍射(XRD)图谱上只存在ZnO的(002)衍射峰。室温下光致发光谱(PL)中出现了389nm和357nm的紫外峰以及五个蓝光峰(450,468,474,481和491nm)。389nm峰为自由激子复合发射357nm峰是在LO声子的参与下,自由载流子碰撞形成自由激子过程的发光行为;468nm峰系电子从氧空位形成的浅施主能级向价带跃迁发光;450nm峰系电子从导带向锌空位形成的浅受主能级跃迁发光;474,481和491nm峰是声子伴线。     

ZnSe—ZnS应变层超晶格的激子发光和强激发效应

利用光致发光和吸收光谱测量研究了ZnSe—ZnS 多量子阱(MQW)应变层超晶格(SLS)的激子特性,这种 MQW SLS 是用低压有机金属化学汽相沉积技术在(100)ZnS 和 GaAs 衬底上制备的。用氮分子脉冲激光器增加激发强度,发现主要的激子带向更高光子能量的方向偏移。为了了解激子的分离机制,测量了温度与线宽及强激发下发射强度的关系。根据激子散射所起的作用,从三个方面分析了线宽与温度的关系;这三种激子散射分别与 LO、声预声子和施主杂质有关。激子热释放的激活能量约为71meV,该值非常接近于4E_B,D(块状 ZnSe的结合能 E_B,D=19meV)。     

红外激光与生物体相互作用机理探讨

从遗传育种的角度看,激光对各种作物的种子进行辐照,学采用的激光波长有:N_2激光(337.1nm);Ar~+激光(488.0～514.5nm);He-Ne 激光     

聚丙烯酸甲脂的激光光降解

以 N~2激光(337.1 nm)辐照聚丙烯酸甲脂薄膜,用傅立叶变换红外光谱多次内反射法研究其激光光降解动力学,讨论了“弱键”、侧酯基劈裂、主链断裂以及交联反应。     

GdVO4晶体的受激拉曼散射

采用熔体提拉法生长出了高质量的a轴和c轴GdVO4单晶。测量了GdVO4晶体的室温透过光谱,结果表明GdVO4晶体的短波透过截止边为338 nm,长波透过截止边大于3000 nm,透过范围覆盖紫外、可见、近红外和部分中红外波段,因此可以在较宽波长范围内实现拉曼激光频移。研究了GdVO4晶体在532 nm和355 nm皮秒激光脉冲抽运下的受激拉曼散射(SRS)。采用腔外单次通过方式,获得了3级斯托克斯线(557.98 nm,586.86 nm,618.92 nm)和1级反斯托克斯线(508.01 nm),得到GdVO4晶体一级斯托克斯拉曼散射的稳态增益系数为26.6±0.2 cm/GW,二级斯托克斯拉曼散射的稳态增益系数为14.0±0.2 cm/GW,受激拉曼散射的整体转换效率达到43%。报道了GdVO4晶体355 nm激发的受激拉曼散射,观察到2级斯托克斯谱线(365.9 nm,378.1 nm),在此条件下测得一级斯托克斯谱线的拉曼增益高达114±9 cm/GW。     

不同气氛下ZnO薄膜的准分子激光辐照效应

研究了不同气氛下(空气、氧气和氮气)248nm准分子激光辐照对ZnO薄膜光致发光谱和电学性质的影响;采用高斯线形对不同气氛下激光辐照ZnO薄膜的光致发光谱进行了拟合,并对位于3.31、3.28、3.247、3.1eV附近的发光峰进行了归属指认和机理分析。激光辐照ZnO薄膜导致紫外光致发光峰强度明显下降并伴有少量红移,并且使得位于3.274eV的一级声子伴线(D0X-1LO)发射峰和位于3.203eV的二级声子伴线(D0X-2LO)发射峰合并形成一个峰。富氧条件下激光辐照ZnO薄膜会造成受主浓度增加,施主浓度减少;而缺氧条件下激光辐照ZnO薄膜会造成受主浓度减少,施主浓度增加。激光辐照后ZnO薄膜的载流子浓度上升了2个数量级,载流子迁移率上升了1个数量级,电阻率下降了3个数量级。     

CdS纳米锥的合成以及光致发光性能研究

将商用CdS粉在真空炉中通过简单的热蒸发获得了大量高纯的CdS锥状纳米结构.扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察和X射线衍射谱(XRD)的分析表明:CdS纳米锥状晶体为六角硫镉矿晶体结构,其形状为典型的纳米锥,晶格常数为a=0.413 nm,c=0.671 nm,沿着[0001]方向生长.CdS纳米锥的长度是20 μm到50 μm,直径从～100 nm减少到～20 nm.本文还详细研究了CdS纳米锥晶体的拉曼特性及其在激光辐射下的室温光致发光行为,探讨了绿光(波长为～512 nm)发射的机制.结果表明,这种CdS纳米锥可能用于新颖的光学器件.     

用辐射法研究CuⅡ激光振荡的增益特性

在自制的全金属铜空心阴极激光器中得到了GuⅡ740.4nm(6S~3D_3-5P~3P_2~0)谱线的激光振荡。为研究激光运行的最佳条件,我们用辐射法测量了不同激发条件下GuⅡ740.4nm谱线的增益特性。根据测量的结果,可以得到如下结论:     

激光诱导光致抗蚀剂的固化反应

用N_2激光337.1nm谱线辐照,能有效地引发顺酐型和环氧型不饱和聚酯树脂组成的光致抗蚀剂的固化反应。用付立叶交换红外光谱法跟踪反应动力学过程,并用溶解试验检验固化效果。讨论了反应转化率,反应速率与引发剂浓度的关系。     

基于BAlq的有机电致发光器件的磁效应

研究了ITO/NPB(40nm)/BAlq(60nm)/BCP(5nm)/LiF(0.8nm)/AI有机电致发光器件(OLED)的磁效应.实验结果表明,磁场在10mT时,器件的效率最大增加了34%,这一结果是由于三线态激子与三线态激子间的相互淬灭产生激发单线态激子从而使单线态激子比率增加,致使电致发光(EL)增强.当磁...     

微乳状液中CdS超微粒制备与光学特性研究

采用微乳状液法合成了不同粒径的CdS超微粒子,其粒径在纳米范围内。光谱结果表明,CdS有明显的量子尺寸效应。首次发现室温下CdS超微粒的激发与发射光谱的分立峰结构,并且还发现,表面包覆活性剂分子后的CdS超微粒,表面态发光被显著地减弱,空间限域激子态发射增强,这可能有助于提高三阶非线性光学响应。     

激光激发Ce:YAG单晶与陶瓷的发光性能

制备了不同Ce~(3+)掺杂浓度(摩尔分数)的钇铝石榴石(YAG)单晶和陶瓷,并对激光激发Ce:YAG单晶和陶瓷的光通量、光电转换效率、显色指数及色温进行了研究。在电流为2.6A的激光激发下,Ce~(3+)掺杂浓度为0.3%的陶瓷的光通量最高,为617.2lm;Ce~(3+)掺杂浓度为0.5%的单晶的显色指数较高,为62,色温为5841K。在功率为2.61 W、材料中心功率密度达10.8 W·mm-2的激光激发下,Ce:YAG单晶和陶瓷的光转换均未达到饱和,对应的光-光转换效率均约为240lm·W-1。实验结果表明,在高功率密度激光激发下,陶瓷和单晶均适用于产生高亮度白光。     

重氮掺杂GaP中NN_3束缚激子与声子的耦合

通过光致发光谱研究了在19～48K范围内掺氮浓度为0.12%时的GaPN的NN3束缚激子与声子的耦合.直接计算了NN3束缚激子的LO,TO和TA声子伴线的黄昆因子S,除了LO声子外,得到了TO和TA声子伴线的S因子在该温度范围内对温度的依赖关系.计算表明,NN3的LO,TO和TA声子的S因子均与温度无关,说明NN 3的LO,TO和TA声子伴线与它们的零声子线具有相同的温度依赖关系,符合黄昆的多声子光跃迁理论.     

重氮掺杂GaP中NN3束缚激子与声子的耦合

通过光致发光谱研究了在19～48K范围内掺氮浓度为0.12%时的GaPN的NN3束缚激子与声子的耦合.直接计算了NN3束缚激子的LO,TO和TA声子伴线的黄昆因子S,除了LO声子外,得到了TO和TA声子伴线的S因子在该温度范围内对温度的依赖关系.计算表明,NN3的LO,TO和TA声子的S因子均与温度无关,说明NN 3的LO,TO和TA声子伴线与它们的零声子线具有相同的温度依赖关系,符合黄昆的多声子光跃迁理论.     

层状半导体材料GaSe光学性质的研究

研究了层状半导体材料GaSe在强激光激发下基本吸收边和激子的光学非线性,确认激子-激子散射过程及激子屏蔽是引起这种非线性的主要机制。     

Cu_2O晶体中激子光学非线性研究

我们研究了Cu_2O晶体在室温及液氮温度下黄系激子线在光注入载流子条件下的饱和吸收。在实验中我们采用了布儒斯特角入射反射光谱测量方法,此方法对激子谱线分辨灵敏度很高。实验中观察到了Cu_2O黄系激子线在光注入载流子条件下展宽以至达到饱和,并进行了理论上的推导,证明激子饱和吸收主要是由库仑屏蔽造成的。我们利用Kramers—Kronig变换求出△n(ω),我们还探讨了利用Cu_2O的激子光学非线性制做双稳态器件的可能性。