面向量子点电致发光二极管的蓝光InP和ZnSe量子点研究现状

作为传统显示器强有力的竞争者之一,量子点发光二极管（QLED）在显示领域备受关注。然而,高性能蓝光QLED器件的发光材料中通常含有镉或铅,这两类重金属有毒元素对人体健康和生态环境不利,也阻碍了QLED器件的规模化商用进程。因此,高质量无镉无铅型蓝光量子点材料的研发成为推动新型显示产业发展的动力和业界迫切追求的目标。历经数十年发展,InP和ZnSe等无镉无铅量子点材料的蓝光发射性能已取得较大进步,随着合成策略及蓝光材料的进一步优化改进,环境友好型蓝光量子点发光二极管器件性能有望追上传统红、绿光量子点器件的步伐。本文分别从合成优化手段、表面包覆策略、核壳结构类型、发光性能参数等方面进行汇总,系统综述了当前无镉无铅型蓝光InP和ZnSe量子点材料的研究进展,指出了QLED蓝光材料未来的发展方向。     

飞秒激光作用ZnSe晶体产生和探测THz辐射的实验

实验研究了ZnSe单晶的光学整流THz产生,借助电光取样技术得到THz脉冲的时域波形和FFT频谱分布,观察到约113fs的THz辐射场分布,及相应约5.8THz的频谱分布,辐射峰位于3THz左右.对比研究了不同表面的ZnSe晶体的THz辐射峰值强度随激发光功率的变化,通过轻微烧蚀模型定性解释了高激发功率下THz信号的饱和机制.     

飞秒激光作用ZnSe晶体产生和探测THz辐射的实验

实验研究了ZnSe单晶的光学整流THz产生,借助电光取样技术得到THz脉冲的时域波形和FFT频谱分布,观察到约113fs的THz辐射场分布,及相应约5.8THz的频谱分布,辐射峰位于3THz左右.对比研究了不同表面的ZnSe晶体的THz辐射峰值强度随激发光功率的变化,通过轻微烧蚀模型定性解释了高激发功率下THz信号的饱和机制.     

飞秒激光烧蚀研究进展

介绍飞秒激光烧蚀材料的机理论模型,阐述飞秒激光烧蚀的特性,揭示飞秒激光烧蚀的广泛应用前景。     

MO-PPV/ZnSe量子点复合材料的制备及光致发光特性研究

采用水相法制备了颗粒尺寸为3.75nm的硒化锌(ZnSe)量子点,采用表面活性剂将ZnSe量子点转移到有机相聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔(MO-PPV)中,获得了MO-PPV/ZnSe复合材料。通过对MO-PPV和ZnSe量子点的吸收光谱(ABS)和光致发光(PL)光谱的研究发现,随着ZnSe量子点掺杂浓度的提高,复合材料的发光强度明显增强,发光峰位置出现了蓝移。当ZnSe∶MO-PPV的质量比为1∶0.181时,发光峰位置蓝移10nm。结果表明,MO-PPV与ZnSe量子点之间存在着能量传递,这是导致MO-PPV/ZnSe量子点复合材料具有PL增强的重要原因。     

纳秒脉冲激光制备硅量子点发光的退火效应

为了获取高量子效率的硅基光源,利用纳秒脉冲激光在单晶硅片上制备微米级的圆孔形腔阵列,对该样品在高温退火处理后出现的性能进行研究。腔内形成的量子点在波长710nm附近有很强的光致发光峰。将样品放在1000℃下进行高温退火处理,通过控制退火时间,对比研究退火前后的激发光功率变化的光致发光光谱,可以观察到自发辐射和受激辐射的变化趋势。同时,在退火20min的腔中不同位置测量到光致发光的强度不同,发现腔体边缘的光致发光最强,这可能与腔体边缘上分布了大量的量子点发光有关。最后,采用标准的LED定标方法测量了腔内的最大光致发光外量子效率（PL-EQE）。检测结果显示退火后腔体内的外量子效率可达9.29%。     

脉冲激光烧蚀沉积ZnSe薄膜的研究

用 2 48nm的KrF准分子脉冲激光烧蚀ZnSe靶材沉积ZnSe薄膜。靶采用多晶ZnSe片 ,衬底采用抛光GaAs(10 0 )。衬底预处理采用化学刻蚀和高温处理。原子力显微镜 (AFM )观察显示在GaAs(10 0 )沉积的ZnSe薄膜的平均粗糙度为 3～ 4nm。X射线衍射 (XRD)结果表明ZnSe薄膜 (4 0 0 )峰的半高宽 (FWHM)为 0 4°～ 0 5°。对激光烧蚀团束的四极质谱分析表明烧蚀团束主要由Zn ,Se和 2Se组成 ,并由此推断ZnSe薄膜的二维生长模式。     

金属玻璃飞秒激光烧蚀特性

采用飞秒激光对Zr基金属玻璃在空气中进行了表面烧蚀、微打孔与微细切割等过程的研究.通过扫描电镜(SEM)、能量弥散X射线(EDX)能谱分析与透射电镜(TEM)及电子衍射等方法,分析了飞秒激光烧蚀金属玻璃的表面形貌与加工区域发生的相关效应.实验与分析表明加工区域周围无熔融和液滴溅射现象,热影响区极小,并且无晶化现象发生,但飞秒激光微细加工金属玻璃时存在极薄的表面氧化现象.研究结果表明,在适当选择参数的条件下,飞秒激光烧蚀是一种极有前途的金属玻璃无晶化微细加工方法.     

飞秒激光多脉冲烧蚀研究进展

由于飞秒脉冲在烧蚀固体材料时的独特机制,在材料激光微加工方面有其突出的优点,表现出极大的应用潜力。本文主要就国内外多脉冲飞秒烧蚀研究的进展作一简介,包括多脉冲烧蚀的特点,现有的烧蚀机制分析及其应用前景等。     

氧化镁包埋的氧化锌量子点的制备和光致发光特性研究

介绍了一种简单的方法实现了氧化镁包埋氧化锌量子点,并研究了包埋氧化镁中的氧化锌量子点的形成和光致发光特性.在样品制备过程中,我们利用电子束蒸发氧化镁晶体和热蒸发金属锌同时进行的方法将金属锌包埋到氧化镁薄膜中,然后在不同的温度下(500、600、700、800、900、1000°C)将金属锌在氧气氛中氧化,从而实现利用氧化镁包埋氧化锌量子点的目的.(PH13)     

Growth and photoluminescence study of ZnSe quantum dots

We report detailed photoluminescence (PL) studies of ZnSe quantum dots grown by controlling the flow duration of the precursors in a metal-organic chemical vapor deposition system. The growth time of the quantum dots determines the amount of blue shift observed in the PL measurements. Blue shift as large as 320 meV was observed, and the emission was found to persist up to room temperature. It is found that changing the flow rate and the total number of quantum dot layers also affect the peak PL energy. The temperature dependence of the peak PL energy follows the Varshni relation. From analyzing the temperature-dependent integrated intensity of the photoluminescence spectra, it is found that the activation energy for the quenching of photoluminescence increases with decreasing quantum dot size, and is identified as the binding energy of the exciton in ZnSe quantum dot.     

利用大周期光子晶体结构增强InAs/GaAs量子点的激发态发光

在该研究中,通过激光全息和湿法腐蚀的方法在InAs/GaAs量子点材料上制备光子晶体,研究了由激光二极管激发制备了光子晶体的InAs / GaAs量子点材料的光致发光光谱.发现具有光子晶体的量子点材料的光谱显示出多峰结构,光子晶体对短波长部分的发光增强和调制比对长波长部分的增强和调制更明显.InAs / GaAs量子点的光致发光光谱通过刻蚀形成的光子晶体结构得到了调控,并且量子点的激发态发光得到了明显增强.     

大功率In(Ga)As/GaAs量子点激光器

利用分子束外延技术和 S- K生长模式 ,系统研究了 In As/Ga As材料体系应变自组装量子点的形成和演化 .研制出激射波长λ≈ 960 nm,条宽 1 0 0μm,腔长 80 0μm的 In( Ga) As/Ga As量子点激光器 :室温连续输出功率大于 3.5W,室温阈值电流密度 2 1 8A/cm2 ,0 .61 W室温连续工作寿命超过 3760小时     

多层In_(0.55)Al_(0.45)As/A_(0.5)Ga_(0.5)As量子点的变温光致发光研究

测量了自组织多层In0.55Al0.45As/Al0.5Ga0.5As量子点的变温光致发光谱,同时观察到来自浸润层和量子点的发光,首次直接观察到了浸润层和量子点之间的载流子热转移.分析发光强度随温度的变化发现浸润层发光的热淬灭包括两个过程:低温时浸润层的激子从局域态热激发到扩展态,然后被量子点俘获;而温度较高时则通过势垒层的X能谷淬灭.利用速率方程模拟了激子在浸润层和量子点间的转移过程,计算结果与实验符合得很好     

半导体低维结构的压力光谱研究

研究了一些半导体低维结构的压力光谱．测得平均直径为26、52和62nm的In0.55Al0.45As／Al0.5Ga0.5As量子点发光峰的压力系数分别为82、94和98meV／GPa．表明这些发光峰具有Г谷的特性,这些量子点为Ⅰ型量子点．而平均直径为7nm的量子点发光峰的压力系数为-17meV／GPa,具有X谷的特性．所以这种小量子点为Ⅱ型量子点．测得ZnS：Mn纳米粒子中Mn发光峰的压力系数为-34．6meV／GPa,与晶体场理论的预计一致．而DA对发光峰基本不随压力变化,表明它应该与ZnS基体中的表面缺陷有关．测得ZnS：Cu纳米粒子中Cu的发光峰的压力系数为63．2meV／GPa,与ZnS体材料的带隙压力系数相同．表明Cu引入的受主能级具有浅受主的某些特点．测得ZnS：Eu纳米粒子中Eu发光峰的压力系数为24．1meV／GPa,与晶体场理论的预计不同．可能和Eu的激发态与ZnS导带间的相互作用有关．     

CdSe量子点的制备与荧光特性研究

主要讨论了CdSe量子点的制备及荧光特性。CdSe量子点由化学方法制备,通过选择不同的反应时间得到不同尺度的量子点样品。用荧光方法研究了量子点样品在石英衬底和有机溶剂中的荧光特性。实验表明,这些量子点都有良好的荧光特性。还用无限深球方势阱模型分析了量子点样品的电子态,并根据荧光参数估算了量子点的尺度．各样品荧光峰具有一致的半峰宽,表明CdSe量子点的成核过程在反应开始时同时完成。     

自由电子激光辐照半导体多量子阱的研究

利用低温光荧光谱研究了自由电子激光辐照对GaAs/AlGaAs多量子阱光学性质的影响。用波长为 8 92μm ,光功率密度相应于电场强度为 2 0kV/cm的自由电子激光辐照多量子阱 6 0min ,发现量子阱特征峰 797nm经过辐照后峰值发生红移至 812nm ,波形展宽 ,峰高降低。对此结果进行了讨论 ,并与电子辐照的情况做了比较。     

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     

应变自组装InAlAs量子点材料和红光量子点激光器

通过提高量子点材料的质量和优化量子点激光器材料的结构 ,研制出高质量的应变自组装 In Al As/Al Ga As/Ga As量子点材料和低温连续激射的红光量子点激光器。器件性能达到国际同类研究的最好水平