等电子施、受主杂质共掺的磷化镓发光特性和能量转移

本文研究了液相外延生长的不同掺Bi,N浓度GaP∶(Bi_7N)材料的低温光致荧光光谱,观察到了N谱线“猝灭”和Bi束缚激子发光增强的现象.这可以解释为束缚激子由等电子受主N向等电子施主Bi隧穿能量转移的结果.变激发密度下各中心发光强度的变化关系以及与GaP∶(Bi)材料的实验结果比较,为这一能量转移过程提供了进一步的论据.     

高激发功率GaP：N发光谱的影响

讨论了掺氮磷化镓（GaP:N）荧光光谱的峰值强度（孤立氮等电子中心束缚激子发光峰A、最邻近N－N对束缚激子发光峰NH1和次邻近N－N对束缚激子发光峰NN3）随激发强度的变化规律,并在发光跃迁动力学方程中计入了由于高激发密度引起的样品温度升高,而导致孤立氮A的能级NA和最邻近N－N对NH1的能级的热激发的增强,得到了R（即最近N-N对（NH1）束缚激子发光峰与孤立N等电子中心束缚激子发光峰的强度比INN1／IA）与掺N浓度和激光发光强的变化关系。利用实验数据进行拟合,得到了更好的拟合结果,并讨论了用此法计算GaP:N样品中氮浓度时应注意的一些问题。     

高激发功率对GaP∶N发光谱的影响

讨论了掺氮磷化镓（GaP∶N）荧光光谱的峰值强度（孤立氮等电子中心束缚激子发光峰A、最邻近N-N对束缚激子发光峰NN1和次邻近N-N对束缚激子发光峰NN3）随激发强度的变化规律,并在发光跃迁动力学方程中计入了由于高激发密度引起的样品温度升高,而导致孤立氮A的能级NA和最邻近N-N对NN1的能级的热激发的增强,得到了R（即最近邻N-N对(NN1)束缚激子发光峰与孤立N等电子中心束缚激子发光峰的强度比INN1/IA）与掺N浓度和激发光强的变化关系。利用实验数据进行拟合,得到了更好的拟合结果,并讨论了用此法计算GaP∶N样品中氮浓度时应注意的一些问题。     

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     

GaP:N(Te)中碲束缚激子发光的声子翼现象

在GaP:N(Te)的光致发光谱(PL)上,第一次发现了Te~0束缚激子发光伴生的声子翼,其中参与的声子是Dean曾经提出的D声子。对实验结果尚未有肯定的解释。另外,对掺杂GaP PL谱上熟知的双伴线,提出了有助于澄清问题的见解。     

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 .     

掺铒硅光致发光激子传递能量机制

铒离子在硅中呈现弱施主特性 ,O、Er双掺杂可提高施主浓度两个数量级 .氧杂质与铒离子形成复合体 ,其施主能级可能是铒离子发光能量转换的重要通道 .提出了掺铒硅光致发光激子传递能量模型 ,建立了发光动力学速率方程 ,并进行了详细推导 .发光效率与光激活铒离子浓度、激发态寿命及自发辐射寿命等因素有关 .指出铒离子 -束缚激子复合体的热离化和激发态铒离子能量反向传递是引起铒离子发光温度猝灭的主要原因 .拟合 PL测量实验结果表明 :它们对应的激活能分别为 6.6me V和 47.4me V.     

N掺杂p型MgZnO薄膜的制备与性能研究

利用磁控溅射设备,Mg0.04Zn0.96O陶瓷靶材,以高纯的氮气与氩气混合气体作为溅射气体,在石英衬底上沉积获得了N掺杂p型Mg0.07Zn0.93O薄膜,薄膜的电阻率为21.47Ω·cm,载流子浓度为8.38×1016 cm-3,迁移率为3.45cm2/(V·s)。研究了该薄膜的结构与光学性能。实验结果显示,其拉曼光谱中出现了位于272和642cm-1左右与NO相关的振动模。低温光致发光光谱中,可以观察到位于3.201,3.384和3.469eV的3个发光峰,其中位于3.384eV的发光峰归因为导带电子到缺陷能级的复合发光,而位于3.469eV的发光峰归因为受主束缚激子(A0X)的辐射复合,这说明该N掺杂MgZnO薄膜的空穴载流子主要来自NO受主的贡献。     

电致发光聚合物在外电场中行为的动力学研究

用电子－晶格耦合的紧束缚模型和求介实时牛顿动力学方程的方法研究了具有额外电子和空穴的电致发光高分子在外电场中的行为。发现外电场注入的额外电子和空穴使电致发光高分子晶格弛豫,形成双极化子激子;并存在一个临界电场,当外电场大于或者等于临界电场时,双极化子激子解离成正、负极化子,导致发光猝灭．该结果与电致发光高分子的光荧光被强电场猝灭的实验现象一致．这个一致性反映了双极化子激子是电致发光高分子中的一种发光实体,说明了电致发光高分子在强电场下光荧光猝灭的物理原因是在强电场作用下电致发光高分子中的双极化子激子被解离成正、负极化子     

掺铒硅光致发光激子传递能量机制

铒离子在硅中呈现弱施主特性,O、Er双掺杂可提高施主浓度两个数量级.氧杂质与铒离子形成复合体,其施主能级可能是铒离子发光能量转换的重要通道.提出了掺铒硅光致发光激子传递能量模型,建立了发光动力学速率方程,并进行了详细推导.发光效率与光激活铒离子浓度、激发态寿命及自发辐射寿命等因素有关.指出铒离子-束缚激子复合体的热离化和激发态铒离子能量反向传递是引起铒离子发光温度猝灭的主要原因.拟合PL测量实验结果表明：它们对应的激活能分别为6.6meV和47.4meV.     

非掺杂InP的低温光致发光研究

研究了2K低温下非有意掺杂InP单晶的光致发光谱,对近带边的辐射跃迁进行了仔细分析,报道了InP单晶在大功率光激发时束缚于中性施主的激子跃迁发光相对减弱、而束缚于中性受主的激子跃迁发光相对增强的现象,并探讨了其机制,确认了材料中存在Mg、Zn等残余受主杂质,并计算得到Mg受主的离化能为41.5meV.     

对GaP绿色发光材料的缺陷观察及分析

用高倍金相显微镜及红外显微镜,对掺杂为Te、晶面是(111)的n型GaP单晶及掺N、Zn液相外延生长的P型GaP外延层,进行了缺陷及杂质偏析的观察;从而分析了导致偏析的原因及缺陷形成和增殖的机理。     

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.     

MBE GaAs/AlGaAs多量子阱中的非本征发光研究

用光致荧光方法加选择腐蚀技术研究了MBE GaAs/AlGaAs多量子阱中的非本征发光,对3种非本征峰分别指派为束缚激子、阱边界受主态和集聚在最初生长阱里的阱中心受主态发光。     

Mg_xZn_(1-x)O单晶薄膜和MgZnO/ZnO异质结构的光学性质

报道了利用等离子辅助分子束外延技术,在蓝宝石c平面上外延生长的Mgx Zn1 - x O单晶薄膜以及Mg Zn O/Zn O异质结构的光学性质.室温下随着Mg浓度增加,合金薄膜样品的发光峰与吸收边均向高能侧移动.研究了样品紫外发光的起因,将Mgx Zn1 - x O合金薄膜的发光归结为束缚激子的复合.在Mg0 .0 8Zn0 .92 O/ Zn O样品中,观察到了分别来自于Zn O层和Mg Zn O盖层的发光和吸收,并将其归因于来自Zn O层的自由激子和Mg Zn O盖层的束缚激子发射     

高激发密度下磷化镓等电子陷阱束缚机制研究

一、前言 很早就有激子受激光发射的报导,激子激光器的研究越来越受到人们的重视,为此,在高激发强度下,研究磷化镓中等电子陷阱束缚激子发光,无疑具有重要意义。 多年来,人们对GaP中激子束缚机制进行了大量研究。HTL模型及Allen模型可以说是两个比较成功模型。前者注重于等电子杂质原子与所取代的基质原子在电负性上的差异,     

Ar等离子体处理对GaAs纳米线发光特性的影响

采用Ar等离子体处理GaAs纳米线,通过光致发光测试研究了等离子体偏压功率对GaAs纳米线发光性能的影响。在不同测试温度和不同激发功率密度下,研究了发光光谱各个发光峰的来源和机制。研究结果表明:随着功率增加,GaAs自由激子发光逐渐消失,束缚激子发光强度先减小后增大;当功率增加到200 W时,出现施主-受主对(DAP)发光。通过对比不同样品在283℃下的发光光谱,得到了等离子体处理过程中GaAs纳米线的结构变化:当处理功率较小时,Ar等离子体在消除表面态的同时将空位缺陷引入GaAs中;当处理功率较大时,GaAs的晶体结构遭到破坏,形成施主类型的缺陷,出现DAP发光。     

ZnS_(1-x)Te_x混晶的压力光谱

研究了 Zn S1 - x Tex(0 .0 2≤ x≤ 0 .3)混晶的静压光致发光谱 .每块样品都观察到一个峰值比相应混晶带隙低很多的发光峰 ,来源于束缚在 Ten(n≥ 2 )等电子陷阱上的激子复合发光 ,且随压力 (0～ 7.0 GPa)而蓝移 .发光峰的压力系数比相应混晶带边的都要小 ,随着 Te组分的增加而减小 ,与混晶带隙压力系数的差别也越来越大 .由于压力下与发光峰对应的吸收能量逐渐接近并超过激发光的能量 ,与发光峰有关的吸收效率降低 ,发光峰积分强度随着压力增加而减小 .据此估算了 Ten 等电子中心的 Stokes位移 .发现 Stokes位移随着 Te组分的增加而减小     

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。     

ZnSeTe／ZnSe量子阱中Te等电子陷阱的静压光子发光谱研究

测量了ZnSe0.92Te0.08/ZnSe超晶格量子阱材料在77K时0-7.8GPa静压下的光致发光谱。观察到ZnSe0.92Te0.08阱层中Te等电子陷阱上的束缚洋鬼子发光，发现它的压力系数比ZnSe带边发光的压力系数小的约50%，表明Te等电子陷阱对激子的束缚势是相当局域的。还观察到了激子在ZnSe0.92Te0.08阱层中的Te等电子陷阱能级与相邻（CdSe)1/(ZnSe)3短周期超晶格之间的转移现象。