AlGaN/AlN/GaN HEMT结构2DEG的光致发光谱

AlGaN/GaN HEMT结构材料主要用于研制微电子器件,对其发光性质的研究相对较少。通过对AlGaN/GaN HEMT结构材料的光致发光谱(PL)研究,观测到了AlGaN势垒层中Al组分为40%的AlGaN/AlN/GaN结构中二维电子气(2DEG)光致发光及其能级分裂现象。在4.5 K低温下,其2DEG发光峰在GaN带边峰能量以下30和40 meV处分裂成两个峰位,直至温度持续升高至40 K后消失。根据GaN价带顶部在单轴晶格场和自旋-轨道耦合共同作用下的能级分裂理论,因自旋-轨道耦合引起的2DEG发光峰两个分裂能级差约为10 meV,与实验测得的结果一致,因此实验观测到的2DEG发光峰的分裂现象是由于氮化镓价带能级的自旋-轨道耦合而形成的。     

ZnO纳米晶薄膜/p-Si异质结制备及其光电特性

为了发展高性能、低成本和结构简单的ZnO纳米 器件,在本文中,利用简便的热分解法,在p型 硅(p-Si)基底上制备ZnO纳米晶薄膜,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪 (XRD)、紫外- 可见分光光度计和荧光光谱仪,分别研究了ZnO纳米晶薄膜的形貌、晶相结构和光学特性。 结果显示:在 p-Si基底上形成不规则颗粒状ZnO纳米晶,为多晶六方纤锌矿结构。ZnO纳米晶薄膜在可 见光区光透过率 高于90%,光学带宽为3.26eV,仅在 387nm处出现一个很强的近带边(NBE)发射峰。进一步发现ZnO纳米 晶薄膜/p-Si异质结在暗态和365nm紫外光照射下都出现整流特性, 形成了二极管。在暗态下,该二极管的 整流率为3.95(±2.46 V),开启电压约为0.7V,理想因 子为4.65,反偏饱和电流为4.57×10－8 A。在365nm的 紫外光照射下,它的整流率高达24.85(±0.65V),说明它对365nm的紫外光有很高的响应,适合用于紫外光探测 器。     

ZnO薄膜材料的发光特性

回顾了最近几年对 Zn O薄膜材料发光特性的研究进展 ,介绍了用不同方法制备 Zn O薄膜的自发辐射和受激辐射发光特性。     

ZnO纳米线光学特性测试的倏逝波耦合

使用纳米氧化硅光纤探针,利用倏逝波耦合方法,将紫外到红外的激光成功地耦合进单根ZnO纳米线,耦合效率可达25%.实验观测了单根纳米线的荧光特性,发现ZnO纳米线光传输损耗很低.研究证明:采用透镜聚焦激发纳米线发光的传统耦合方法,只能使用特殊激发波长的光;而倏逝波耦合方法具有高效、适用性强的特点,在半导体纳米线和纳米带的光学特性研究中有广泛的应用前景.     

Growth-temperature-dependent optical and acetone detection properties of ZnO thin films

Zinc oxide (ZnO) thin films were prepared onto glass substrates at moderately low growth temperature by two-stage spray pyrolysis technique. The effects of growth temperature on structural, optical and acetone detection properties were investigated with X-ray diffractometry, a UV-visible spectrophotometer, photoluminescence (PL) spectroscopy and a homemade gas sensor testing unit, respectively. All the films are polycrystalline with a hexagonal wurtzite phase and exhibit a preferential orientation along [002] direction. The film crystallinity is gradually enhanced with an increase in growth temperature. The optical measurements show that all the films are physically highly transparent with a transmittance greater than 82% in the visible range. The band gap of the film is observed to exhibit a slight red shift with an increasing growth temperature. The PL studies on the films show UV/violet PL band at ～ 395 nm. Among all the films investigated, the film deposited at 250 ℃ demonstrates a maximum sensitivity of 13% towards 20 ppm of acetone vapors at 300 ℃ operating temperature.     

复合玻璃粉在ZnO压敏电阻用银浆料中的作用

ZnO压敏电阻器对所用银浆附着力要求较高,通过对ZnO压敏电阻器用银浆料中玻璃粉的研究,提出了用复合玻璃粉制备ZnO压敏电阻器用银浆料。浆料经不同温度烧成后,测得了烧成膜与基体附着力的数据,复合玻璃粉S2:S5的最佳质量比为1:2.5,复合玻璃粉添加量(质量分数)为3.5%时,可显著提高浆料对基体的附着力。结果表明:可采用适合于480~580℃烧成温度的复合玻璃粉来提高烧成膜的致密性及对基体的附着力。并对其机理进行了探讨。     

氧化锌薄膜体声波谐振器制作重复性和均匀性

通过磁控溅射靶材的成分调控和一系列优化过的微电子机械系统(MEMS)工艺,成功研制了基于氧化锌(ZnO)压电薄膜的固体装配型薄膜体声波谐振器(FBAR)。通过使用性能优异的靶材,所得到的器件谐振性能良好。在同一种工艺条件下得到多个硅片的中心处FBAR的谐振频率为2.365～2.379 GHz,具有较好的重复性。并且,同一硅片不同位置的器件性能还具有优异的均匀性,S_(11)的平均相对误差很小。尤其谐振频率可以控制在2.359～2.410 GHz,相比之前的1.8～2.4 GHz,其均匀性有了明显的提升。同一硅片上9个FBAR谐振频率的平均相对误差能够低至0.256%。     

SiC/SiO2核壳结构纳米线制备及光学性质研究

采用简单的气固反应,在Si衬底上成功制备了SiC一维纳米材料。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线电子能谱(EDX)、X射线衍射谱(XRD)和光致发光谱(PL)等手段研究了材料的表面形貌、结构组成和光学性质。研究结果表明,制备的纳米材料为SiC/SiO2核壳结构纳米线,在室温时发射中心波长分别为380nm和505nm的紫外峰和绿光带。经分析认为,波长380nm的紫外峰来源于SiO2中的O空位缺陷;而中心波长505nm的绿光带则来源于受量子尺寸效应影响并包覆了SiO2外壳的SiC内核。     

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。