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.     

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.     

利用大周期光子晶体结构增强InAs/GaAs量子点的激发态发光（英文）

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.     

多层InAs量子点的光致发光研究

采用MBE设备生长了多层InAs/GaAs量子点结构,测量了其变温光致发光谱和时间分辨光致发光谱.结果表明多层量子点结构有利于减小发光峰的半高宽,并且可以提高发光峰半高宽和发光寿命的温度稳定性.实验发现,加InGaAs盖层后,量子点发光峰的半高宽进一步减小,最小达到23.6 meV,并且发光峰出现红移.原因可能在于InGaAs盖层减小了InAs岛所受的应力,阻止了In组分的偏析,提高了InAs量子点尺寸分布的均匀性和质量,导致载流子在不同量子点中的迁移效应减弱.     

InGaN/GaN多量子阱LED电致发光谱中双峰起源的研究

研究了MOCVD生长的具有双发射峰结构的InGaN/GaN多量子阱发光二极管(LED)的结构和发光特性.在透射电子显微镜(TEM)下可以发现量子阱的宽度不一致,电致发光谱(EL)发现了位于2.45eV的绿光发光峰和2.81eV处的蓝光发光峰.随着电流密度增加,双峰的峰位没有移动,直到注入电流密度达到2×104 mA/cm2时,绿光发光峰发生蓝移,而蓝光发光峰没有变化.单色的阴极荧光谱(CL)发现绿光发射对应的发光区包括絮状区域和发光点,而蓝光发射对应的发光区仅包含絮状区域.通过以上的结果,我们认为蓝光发射基本上源于InGaN量子阱发光,而绿光发射则起源于量子阱和量子点的发光.     

InGaN/GaN多量子阱LED电致发光谱中双峰起源的研究

研究了MOCVD生长的具有双发射峰结构的InGaN/GaN多量子阱发光二极管(LED)的结构和发光特性.在透射电子显微镜(TEM)下可以发现量子阱的宽度不一致,电致发光谱(EL)发现了位于2.45eV的绿光发光峰和2.81eV处的蓝光发光峰.随着电流密度增加,双峰的峰位没有移动,直到注入电流密度达到2×104 mA/cm2时,绿光发光峰发生蓝移,而蓝光发光峰没有变化.单色的阴极荧光谱(CL)发现绿光发射对应的发光区包括絮状区域和发光点,而蓝光发射对应的发光区仅包含絮状区域.通过以上的结果,我们认为蓝光发射基本上源于InGaN量子阱发光,而绿光发射则起源于量子阱和量子点的发光.     

宽带隙半导体材料光电性能的测试

主要通过光致发光的实验手段,研究分析了在自支撑GaN衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱(InGaN/GaN MQW)有源层中的载流子复合机制,实验中发现多量子阱的光致发光光谱中有一个与有源区中的深能级相关的额外的发光峰。在任何温度大功率激发条件下,自由激子的带边复合占主导地位,并且带边复合的强度随温度或激发功率的下降而减弱;在室温以下小功率激发条件下,局域化能级引入的束缚激子复合占主导地位,其复合强度随温度的下降而单调上升,随激发功率的下降而上升。带边复合在样品温度上升或者激发功率变大时发生蓝移,而局域的束缚激子复合辐射的峰值波长,随样品温度和激发功率的变化没有明显变化。     

量子点电致发光器件发光层能级变化与驱动电压的关系研究

以量子点电致发光器件(QLED)中能级分布和载流子浓度的关系为理论基础,研究了QLED发光层能级变化与驱动电压的关系,建立了数学模型.以CdSe/ZnS核壳结构量子点为发光层,计算了器件正常发光时的阈值电压,分析了电流密度与量子点中电子准费米能级与空穴准费米能级之差的关系.结果表明,当驱动电压大于9.8V时,CdSe/ZnS中电子的准费米能级与空穴的准费米能级之差大于1.03 eV,量子点电致发光器件正常发光;理论模型证实由于电子在发光层与电子传输层界面的大量积聚,导致淬灭发生,降低发光效率.     

弛豫SiGe衬底上SiGe/Si Ⅱ型量子阱

采用UHV/CVD系统,在Si衬底上生长了具有渐变Si1-xGex缓冲层结构的弛豫Si0.76Ge0.24虚衬底和5个周期的Si0.76Ge0.24/Si多量子阱.在渐变Si1-xGex缓冲层生长过程中引入原位退火,消除了残余应力,抑制了后续生长的SiGe中的位错成核.透射电子显微照片显示,位错被有效地限制在组份渐变缓冲层内,而SiGe上层和SiGe/Si量子阱是无位错的.在样品的PL谱中,观察到跃迁能量为0.961eV的Ⅱ型量子阱的无声子参与(NP)发光峰.由于Ⅱ型量子阱中电子和空穴不在空间同一位置,较高光功率激发下引起的高浓度载流子导致能带弯曲严重.NP峰随激发功率增加向高能方向移动,在一定激发条件下,电子跃迁或隧穿至弛豫SiGe层弯曲的导带底后与处于同一位置的空穴复合发光,所以NP峰积分强度随光激发功率先增加后减小.     

量子链和量子点光学特性的比较研究

比较研究了InGaAs/GaAs量子链和量子点的稳态和瞬态光学特性.实验发现,量子链的荧光寿命有很强的探测能量依赖关系,而量子点的荧光寿命随能量变化较小;量子链的荧光寿命随着激发功率迅速增加,高功率时趋于饱和,而量子点的荧光寿命随激发功率变化缓慢;此外,量子链样品的荧光上升时间也比量子点的小得多.这些结果清楚表明,在量子链结构中,参与发光的载流子之间存在很强的耦合和输运.进一步分析表明,这种耦合作用主要发生在量子链方向.荧光的偏振特性进一步证实了这一点.     

Mn掺杂浓度对ZnO纳米薄膜的结构和光致发光的影响

Mn掺杂的ZnO基稀磁半导体材料由于具有独特的特性而受到人们广泛的关注。ZnO的激子束缚能高达60meV,具有优良的光学性质。因此,Mn掺杂的ZnO材料研究在磁性半导体领域广泛开展起来。文章采用溶胶-凝胶法制备了Mn掺杂的ZnO纳米晶,讨论了不同Mn含量对材料结构和光致发光的影响。XRD结果表明,所有的样品均具有六角纤锌矿结构,并且随着引入Mn含量的增加,样品的晶格常数增大。光致发光结果显示,随Mn含量的增加,样品的紫外发光峰先红移后蓝移。光致发光谱也显示,适量的Mn掺杂可以钝化样品的可见区发射,提高样品的光学质量。     

Specific features of the mechanisms of excitation of erbium photoluminescence in epitaxial Si:Er/Si structures

The excitation spectra and kinetics of erbium photoluminescence and silicon interband photoluminescence in Si:Er/Si structures under conditions of high-intensity pulse optical excitation are studied. It is shown that, in the interband photoluminescence spectra of the Si:Er/Si structures, both the luminescence of free excitons and the emission associated with the electron-hole plasma can be observed, depending on the excitation power and wavelength. It is found that the formation of a peak in the erbium photoluminescence excitation spectra at high pumping powers correlates with the Mott transition from the exciton gas to the electron-hole plasma. It is demonstrated that, in the Si:Er/Si structures, the characteristic rise times of erbium photoluminescence substantially depend on the concentration of charge carriers.     

基于ZnS:Mn~(2+)量子点电致发光器件的制备

以多磷酸钠为分散剂,采用水相共沉淀法制备了Mn2+掺杂的ZnS量子点,通过X射线衍射(XRD)谱、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图像、紫外-可见吸收光谱和光致发光(PL)谱等表征了ZnS:Mn2+量子点的结构、形貌和发光性能;通过对比在空气中干燥前后样品的PL谱,进一步证明了441 nm的峰是属于与硫空位相关的发射。同时,将处理后的样品分散到氯仿中,制备了单层的电致发光(EL)器件,在12 V直流电压的驱动下,在597 nm的位置观测到了Mn2+相关的特征发射。     

在量子阱中自组织量子点结构GaN/AlxGa1-xN的电子能谱

在有效质量近似框架内,采用绝热近似,计算了在量子阱中GaN/AlxGa1-xN自组织量子点系统的电子结构和光学性质.计算表明系统的电子能级随量子点受限势的增大而升高,随量子点尺寸的增大而降低,而且量子阱的宽度和量子点浸润层厚度的增加也会导致能级值有所降低.说明结构参数会使在阱中的量子点的光致发光峰波长发生相应的蓝移或红移,与已知的实验结果一致.     

Effect of gamma irradiation on the photoluminescence of porous silicon

The effect of gamma irradiation on the luminescence properties of porous silicon produced by the electrochemical technique is studied. Changes in the photoluminescence intensity between irradiation doses and over a period of several days after the last irradiation are recorded. The quenching of photoluminescence at low irradiation doses and recovery after further irradiation are registered. It is found that porous silicon is strongly oxidized after gamma irradiation and the oxidation process continues for several days after irradiation. It is conceived that the change in the photoluminescence spectra and intensity of porous silicon after gamma irradiation is caused by a change in the passivation type of the porous surface: instead of hydrogen passivation, more stable oxygen passivation is observed. To stabilize the photoluminescence spectra of porous silicon, the use of fullerenes is proposed. No considerable changes in the photoluminescence spectra during irradiation and up to 18 days after irradiation are detected in a porous silicon sample with a thermally deposited fullerene layer. It is shown that porous silicon samples with a deposited C₆₀ layer are stable to gamma irradiation and oxidation.     

有机染料在多孔铝中的发光研究

用电化学方法制备的多孔阳极氧化铝具有孔径大小均匀、相互平行、排列规则的微孔结构 ,可作为多种发光材料的透明基底 .以多孔铝为载体 ,将有机染料嵌入多孔铝孔中 ,获得有机染料固体镶嵌膜 ,测量了镶嵌膜的吸收光谱、光致发光谱 .镶嵌膜的吸收光谱和液相染料的吸收光谱基本一致 ,光致发光谱的发光峰位蓝移 ,发光强度降低 ,但光谱线型更趋于对称 .实验结果表明染料以单体形式存在于多孔铝中 .通过对衬底多孔铝进行一系列后处理 ,发现热处理和扩大多孔铝空隙率可以增强镶嵌膜的发光强度     

C_(60)/硅基介孔复合物的发光研究

用化学沉积法制备了 C6 0 /多孔硅以及 C6 0 /硅基多孔氧化铝两种硅基介孔复合物 ,并研究了它们的发光性质 .结果表明 C6 0 的毗联可以影响多孔硅的发光性质 ,但对硅基多孔氧化铝的发光基本不产生影响 .这种现象可以从多孔硅以及硅基多孔氧化铝的发光机理进行解释     

利用边发射光致发光谱研究垂直腔面发射激光器材料的特性

在室温下测量了GaInP/AlGaInP垂直腔面发射激光器(VCSEL)的光致发光谱和反射谱.通过反射谱测量可以很容易得到激光器的腔模波长.但是用通常的背散射配置不能测得与有源区中量子阱有关的光致发光信号.用边激发配置可以测到量子阱的光致发光谱,但这样测得的光谱已经受到激光器中的分布布拉格反射镜(DBR)的调制.采用腐蚀去上DBR层的方法可以在背散射配置下测得量子阱的光致发光谱,但仍无法避免下DBR层对发光谱的调制作用.从而只有采用边激发 边发射模式才能测得VCSEL中量子阱的真实的光致发光谱.     

Transformation of a SiC/por-SiC/TiO2 structure during rapid thermal annealing

The surface morphology and the Raman and photoluminescence spectra of a SiC/por-SiC/TiO₂ structure before and after rapid thermal annealing are studied. It is shown that rapid thermal annealing brings about the appearance of new bands in the Raman spectrum; these bands are characteristic of carbon compounds. An analysis of the spectra of photoluminescence excited by radiation with an energy lower than that of the band-gap energy in 6H-SiC has shown that the appearance of photoluminescence in porous silicon carbide is related to impurity states, which are formed at the surface due to products of chemical reactions in the course of etching.