ZnO纳米线表面改性及其光学性质

利用Ar~+等离子体处理ZnO纳米线,通过对不同处理时间后的样品进行变温光谱测试,分析了处理前后ZnO发光性质的变化。结果表明:随着处理时间的增加,其室温带边发光强度先增加后减小,处理90 s时是原生样品的2.45倍,位于可见区的缺陷发光得到了抑制。通过10 K下发光谱的对比,分析了等离子体作用的机理。当处理时间较短时,Ar~+等离子体可以有效除去ZnO纳米线表面的杂质和缺陷,提高其紫外发光强度;而处理时间较长时,将引入更多的深施主态缺陷,破坏其晶体结构,从而降低其发光性能。     

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。     

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     

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.     

自然掺杂及N-Al共掺杂ZnO薄膜的发光特性

采用螺旋波等离子体辅助溅射技术制备了自然掺杂及N-Al共掺杂ZnO薄膜,对两种不同类型掺杂薄膜的低温光致发光(PL)特性进行了研究。实验结果表明,二者均呈现出了较强的与受主能级相关的发光特征,自然掺杂薄膜的光致发光谱在404.0 nm处出现了由于锌空位产生的近带边发光,N-Al共掺杂薄膜的光致发光谱在383.0 nm处出现了N作为受主的施主-受主对(DAP)跃迁发光。两种薄膜的发光特性比较分析表明,N-Al共掺杂技术能够有效提高N的固溶度,N受主能级密度增加使薄膜表现出较强的施主-受主对跃迁发光,表明该技术为实现p型ZnO薄膜制备的有效方法。     

GaAs-AaAlAs多量子阱界面特性的光学研究

本文用光荧光光谱和激发光谱研究了分子束外延GaAs-GaAlAs多量子阱结构的界面特性。在极弱激发条件下,与界面相关的光谱特性可以分为三类:当样品界面较为平整时,光谱结构上出现明显的本征发光和杂质发光竞争现象;当样品界面起伏较大时,界面缺陷可成为激子束缚中心,阻止载流子向杂质能级扩散,光谱中只表现出较宽的本征发光峰;还有一种情况是界面缺陷使杂质在界面富集,光谱中出现较强的界面杂质发光。     

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。     

(Ga,Mn,As)/GaAs的发光谱

利用低能双离子束外延技术,在400℃条件下生长样品(Ga,Mn,As)/GaAs.样品光致发光谱出现三个峰,即1.5042eV处的GaAs激子峰、1.4875eV处的弱碳峰和低能侧的一宽发光带.宽发光带的中心位置在1.35eV附近,半宽约0.1eV.在840℃条件下对样品进行退火处理,退火后的谱结构类似退火前,但激子峰和碳杂质峰的峰位分别移至1.5065eV和1.4894eV,同时低能侧的宽发光带的强度大大增加.这一宽发射带的来源还不清楚,原因可能是体内杂质和缺陷形成杂质带,生成Mn2As新相,Mn占Ga位或形成GaMnAs合金.     

(Ga,Mn,As)/GaAs的发光谱

利用低能双离子束外延技术,在400℃条件下生长样品(Ga,Mn,As)/GaAs.样品光致发光谱出现三个峰,即1.5042eV处的GaAs激子峰、1.4875eV处的弱碳峰和低能侧的一宽发光带.宽发光带的中心位置在1.35eV附近,半宽约0.1eV.在840℃条件下对样品进行退火处理,退火后的谱结构类似退火前,但激子峰和碳杂质峰的峰位分别移至1.5065eV和1.4894eV,同时低能侧的宽发光带的强度大大增加.这一宽发射带的来源还不清楚,原因可能是体内杂质和缺陷形成杂质带,生成Mn2As新相,Mn占Ga位或形成GaMnAs合金.     

GaNAs／GaAs中的激子局域化和发光特性

通过多种光谱手段研究了GaNAs量子阱和体材料中的局域态和非局域态的不同光学特性．在超短激光脉冲激发下，第一次在GaNAs／GaAs量子阱发光光谱中，观察到非局域激子发光．选择激发光谱表明，局域中心主要聚集在GaNAs、GaAs异质结界面．在低N含量的GaNAs体材料发光光谱中，除了与N相关的局域态发光外，也发现发光特性完全不同的GaNAs合金态发光．这些结果为理解Ⅲ-Ⅴ-N族半导体的异常能带特性具有十分重要的意义．     

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 .     

美国电化学学会1988年秋季会议文摘选刊

540新型发光材料概述了近年来出现的发光材料,为解释其特性仍需做进一步的研究,这些材料是以亿化合物、x射线存储荧光粉和新的闪烁晶体为基质的灯用荧光粉。541用施主一受主对发光技术表征杂质施主-受主对(DAP)发光是用于杂质表征的有效技术,最近已将这一技术扩展到ZnSe粉末。本文就此做了系统能评论。基本要点是论述了发展DAP技术以获得相对DAP跃迁的可能性,并得到了两个有趣的结果:(一)碱填隙施主的再复合比率比置     

氧等离子体表面处理对AlGaN/GaN HEMT欧姆接触的影响

采用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀系统,研究了氧等离子体表面处理对AlGaN/GaN HEMT欧姆接触电阻的影响。利用能量色散X射线光谱仪、光致发光谱和原子力显微镜以及电学测试设备对处理前后样品进行表征分析。结果表明,在最佳的氧等离子体处理条件(ICP功率250 W,射频功率60 W,压强0.8 Pa,氧气流量30 cm³/min,时间5 min)下,欧姆接触电阻为0.41Ω·mm,比参照样品接触电阻降低了约69%。分析认为经过氧等离子体处理后,在近表面处产生了一定数量的N空位缺陷,这些N空位表现为浅能级施主掺杂,有利于欧姆接触的形成。通过采用氧等离子体表面处理工艺制备的AlGaN/GaN HEMT,在+2 V的栅极偏压下获得了0.77 A/mm的最大漏极饱和电流。     

InAs/GaAs量子点光致发光光谱多峰结构发光本质

研究了InAs/GaAs量子点光致发光光谱中出现的多峰结构.观察到随着激发功率的增加光谱中发光峰的数目逐渐增多并且部分发光峰的峰位随激发功率的增加向高能量方向移动.解释了各发光峰的来源并结合量子点能级结构的特点,计算了量子点中电子和空穴各子带间的能级间距.     

InAs/GaAs量子点光致发光光谱多峰结构发光本质

研究了InAs/GaAs量子点光致发光光谱中出现的多峰结构. 观察到随着激发功率的增加光谱中发光峰的数目逐渐增多并且部分发光峰的峰位随激发功率的增加向高能量方向移动. 解释了各发光峰的来源并结合量子点能级结构的特点,计算了量子点中电子和空穴各子带间的能级间距.     

原位SiN_x掩膜生长GaN材料的应力及其对光学性质的影响(英文)

研究了以金属有机化学气相沉积方法生长在SiNx掩模层的GaN的应力状态,以及应力对光学性质的影响。通过微区拉曼光谱对应力进行了表征,结果显示,随着SiNx掩模淀积时间的增加,其上生长的GaN应力会相应地,释放。相应地,低温光致发光测试显示,施主束缚激子发光峰峰位出现明显的红移。我们认为,随着SiNx掩模淀积时间的增加,掩模覆盖度的增大,促进了侧向外延的生长,释放了压应力,进而影响了材料的光学性质。     

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.     

弯曲应变下单根GaAs纳米线的电学性能的原位透射电子显微镜研究

在透射电子显微镜下,对单根GaAs纳米线实施了原位弯曲变形并获得了其弯曲变形下的电输运性能特性。本研究中,利用扫描透射探针系统和电子束诱导碳沉积技术,选取了单根GaAs纳米线并将纳米线两端与两根钨针尖连接固定。控制可移动的钨针尖,使GaAs纳米线发生弯曲变形同时获得相应的电流-电压曲线。有限元分析表明当纳米线的两端都固定时,纳米线同时承受了压缩应变和拉伸应变,其中压缩应变分布更为广泛。随着变形增加,GaAs纳米线的电导率增加了55%,这可能归因于弯曲变形下压缩与拉伸应变对GaAs纳米线能带结构的共同作用。     

低维聚合物纳米线中的激子限域和能量传递效应研究

在共混的两种低维聚合物量子线中,采用分子自组装技术制备了嵌段低维聚合物纳米线的异质结构,通过对室温下吸收光谱、发光光谱和激发光谱的研究,证实了在这种嵌段低维聚合物纳米线的异质结构中存在很强的激子限域效应以及链内和链间的能量传递效应。     

用发射光谱法测量ECR等离子体的特性

利用光谱技术研究等离子体的有关特性，已被许多科技工作者采纳．而发射光谱技术，具有设备简单、无污染、易于控制等优点，特别是当人们只关心等离子体参数的相对值及其随放电条件的变化规律时，更容易被采用．本文利用发射光谱法对双共振腔、大真空室微波等离子体源的特性进行了测量，得到了在不同的工作气压、不同的输入微波功率、室中不同位置的等离子体的发射光谱的规律．实验记录了不同条件下，在400～800urn波段，Ar原子谱和Ar 离子谱，结果表明；1）反应室中心处，压强一定，微波功率在400～900W之间变化时，不论是离子线还是原子…