ZnCdTe-ZnTe多量子阱的光泵受激发射

本文报导了ZnCdTe-ZnTe多量子阱的受激发射机理.阈值时(J_th)受激发射峰相对于激子吸收峰的能量差(19meV)与激子束缚能接近.激发光强度在3J_th～4.8J_th之间变化时,该能量差随激发光强度的变化规律与激子-激子散射过程的理论结果符合得很好,从而把该材料在上述激发光强内的受激发射机理归结为激子-激子散射过程.     

光泵浦ZnCdSe／ZnSe单量子阱蓝绿受激发射的研究

报道了常压金属有机化学汽相淀积（ＭＯＣＶＤ）制备的Ｚｎ０．７Ｃｄ０．３Ｓｅ／ＺｎＳｅ单量子阱的光泵浦受激发射性质。在７７Ｋ下观测到了ｎ＝２的重空穴激子发光峰和ｎ＝１的重空穴激子吸收峰。在７７Ｋ脉冲激光泵浦下受激发射阈值功率密度为１１６ｋｗ／ｃｍ２。认为受激发射机理可能是激子局域态的空间填充。     

CdSe/CdZnSe超晶格的激子光学性质的研究

用分子束外延法在GaAs衬底上生长了CdSe/Cd0.65Zn0.35Se超晶格结构。利用X射线衍射（XRD）、77K下变密度激发的光致发光光谱和变温度光致发光光谱研究了CdSe/CdZnSe超晶格结构和激光复合特性，在该材料中观测到激子－激子散射发射峰，变密度激发光致发光光谱和谱温度光致发光光谱证实了这一现象，激子发射峰的线宽随着温度的升高而展宽，低温时发光峰的宽度主要是由合金组分和阱垒起伏引起的，没温时激子线宽展宽是由于激子与纵光学声子和离化的施主杂质间的散射作用引起的，光致发光的强度随着温度的升高而降低，这主要是由激子的热离化造成的，也就是说，热激发使得电子或空穴由阱中跃迁至垒上。     

纳米结构ZnO晶体薄膜室温紫外激光发射

文章综述了纳米结构的氧化锌半导体薄膜在室温下自由激子的自发辐射以及由自由激子引起的受激发射的特性，阐述了在不同激发密度下室温紫外受激发射的机理．纳米结构氧化锌半导体薄膜是用激光分子束外延(L-MBE)技术生长在蓝宝石衬底上的．薄膜由密集而规则排列的纳米尺度的六角柱组成．这些纳米六角柱起着限制激子运动的作用，激子的量子尺寸效应，使激子的跃迁振子强度大幅度增强．同时六角柱之间的晶面组成了一个天然的激光谐振腔．室温下用三倍频的YAG脉冲激光激发，可从这些纳米结构的氧化锌薄膜中观测到很强的紫外激光发射．研究发现，在中等激发密度下，紫外受激发射是由于激子与激子间碰撞而引起的辐射复合．在高密度激发条件下，由于激子趋于离化，紫外受激发射主要由电子-空穴等离子体的辐射复合引起．由于纳米结构中激子的跃迁振子增强效应，在室温下测量到的光学增益高达320cm^-1，这比在同样条件下测量到的块状氧化锌晶体的光学增益要高一个量级以上．与传统的电子-空穴等离子体激光辐射相比，激子引起的受激发射可在较低的激发密度条件下实现．这在实际应用上很有价值．     

半导体量子阱中自由激子稳态荧光特征

在不同晶格温度和不同激发光强度下，测量了四元系GaInAsSb/GaAlAsSb单量子阱中自由激子的荧光光谱，导出了稳态光谱测量条件下自由激子荧光强度与激发光强度和晶格温度的一般性公式.计算结果表明，激子相对占有数引起的温度和密度效应会影响激子发光的强度关系.根据本文的简单模型，线性比例系数I/I₀实际上综合地反映了量子阱中自由激子的荧光效率，而从激子荧光强度的Arrhenius图的最佳拟合中不仅可以得到激子的束缚能和激活能，而且还能估计出量子阱材料的本底浓度和散射时间常数. 关键词：     

Cs3Cu2I5晶体薄膜吸收谱的研究

本文测定了Ｃｓ３Ｃｕ２ Ｉ５ 晶体薄膜在室温及液氮温度下的吸收谱,并依此计算出该材料的激子参数,即激子束缚能ΔＥ（１）ｅｘ ＝ （０．５３±０．０７）ｅＶ,激子半径ａｅｘ ＝ ０．３２６ ｎｍ ,禁带宽度Ｅｇ ＝ （５．００±０．０７）ｅＶ。在谱分析的基础上,论证了Ｃｓ３Ｃｕ２Ｉ５ 的电子和激子激发定域在该晶体的ＣｕＩ亚晶格之中,同时,揭示了在低温下Ｃｓｘ Ｃｕ１－ ｘ Ｉ系列化合物的第一激子峰位置随其摩尔组分变化的规律。     

ZnCdse－ZnSe多量子阱中的激子发光

在７７－３００Ｋ温度下研究了Ｚｎ（１－ｘ）ＣｄｘＳｅ－ＺｎＳｅ多量子阱（ＭＱＷｓ）的光致发光特性．首次在７７Ｋ，Ａｒ离子激光器的４５７．９ｎｍ激发下，在Ｚｎ（０．６８）Ｃｄ（０．３２）Ｓｅ－ＺｎｓｅＭＱＷｓ中观测到５个发光带，其中三个发光带被归因于不同的激子发射：即ｎ＝１重空穴（ＨＨ）激子；ｎ＝ｌ轻－重空穴（ＬＨ）激子和ｎ＝ＩＨＨ激子同时发射两个纵光学声子的复合发光，并且，；ｎ＝１ＨＨ激子发光可延续至室温．     

高密度激发下CdS单晶的自由激子发光

本文首次在77K温度的电致发光光谱上,观测到了自由激子和自由激子(Ex-Ex)散射的发射带P。根据半经典理论,得到CdS单晶在高激发密度下的激子有效温度高于晶格温度。并且在77K温度下,通过氮分子激光器3371Å谱线的激发,观察到了Ex-Ex散射的P带的受激发射现象。     

宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体及其低维结构的生长和光学性质研究进展

本文系自1979年以来，宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体研究组取得的主要研究成果的简要介绍。取得的主要研究成果可分为如下六个方面：第一，系统地研究了宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体在电场激发下的自由激子发射；第二，创造性地提出并实 利用宽带Ⅱ-Ⅵ族超晶格的室温激子效应来实现在蓝绿区快响应的光学双稳的物理思想；第三，深入研究了宽带Ⅱ-Ⅵ族超晶格中的激子行为以及激子与元激发态的相互作用，为利用激子获得有效蓝色自发和受激发射提供物理基础和实验途径；第四，研究了ZnSe基非对称双量子阱和组合超晶格中激子的隧穿以及激子的自发和受激发射；第五，CdSe和ZnSeS自组装量子点的生长及其形成机理；第六，ZnO薄膜的生长及其紫外发射特性。     

纳米混合分子聚集体材料中弗兰克尔激子迁移的相位弛豫

在有机染料ＰＩＣ－１中引入其衍生物ａｚａＰＩＣ－Ｉ形成能量势垒，改变在混合分子聚集体中ＰＩＣ－Ｉ的Ｊ－聚集体的实体长度。用双调制外差检测的累积光子回波技术研究了相干弗兰克尔激子失相过程。观测到激子失相时间Ｔ２随ａｚａＰＩＣ－１克分子数的增大从６０ｐｓ变为２２４ｐｓ。     

PPV衍生物的激发态动力学特性研究

利用共振飞秒光学克尔效应研究了C10－PPV溶液的非线性光学响应。实验结果表明，在共振激发条件下，C10－PPV挑学克尔效应信号表现为快速上升和随后的驰豫过程，其驰豫过程由两部分组成，一个200fs的快过程和一个400ps的慢过程。通过比较C10－PPV和掺杂C60后的C10－PPV荧光光谱，400ps的慢过程可归属为聚合物链内单重态激子在不同共轭段间的迁移过程。     

链构象对稀溶液中MEH-PPV的光致发光的影响

聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔)(MEH-PPV)在溶液中的链构象依赖于溶剂的性质,共轭聚合物的发光特性受链构象影响明显。在稀溶液中,不良溶剂含量的增加使MEH-PPV分子链更加紧缩卷曲,单个分子链内更多共轭链段发生聚集,光激发形成的链间激子增加。通过对MEH-PPV稀溶液的光谱分析,发现链间激子的形成过程依赖于激发光的能量(hv)。在激发光能量大于聚合物的最低激发能(E4)的情况下,大部分链内激子通过辐射复合发光,少部分链内激子沿分子链转移到聚集的共轭链段上形成链间激子。在hv＜Ea的情况下,单个分子链内聚集共轭链段吸收光子能量形成链问激子并复合发光。     

InAs 单量子点精细结构光谱

在5 K下,采用光致发光光谱和时间分辨光谱研究了不同单量子点的精细结构和对应发光光谱的偏振性、单激子/双激子发光光谱和相应发光动力学。给出InAs单量子点发光光谱所对应能级的精细结构及激子本征态的偏振特性。当精细结构能级劈裂为零时, 激子的本征态为简并的圆偏振态。而当精细结构能级劈裂大于零时,一般在几十到几百μeV,激子的本征态为非简并的线偏振态。相对于单激子发光寿命,激子-激子间的散射使单激子的复合发光寿命减小。     

Exciton luminescence and many-body effect of monolayer WS2 at room temperature

Monolayer transition metal dichalcogenides favor the formation of a variety of excitonic quasiparticles, and can serve as an ideal material for exploring room-temperature many-body effects in two-dimensional systems. Here, using mechanically exfoliated monolayer WS₂ and photoluminescence (PL) spectroscopy, exciton emission peaks are confirmed through temperature-dependent and electric-field-tuned PL spectroscopy. The dependence of exciton concentration on the excitation power density at room temperature is quantitatively analyzed. Exciton concentrations covering four orders of magnitude are divided into three stages. Within the low carrier concentration stage, the system is dominated by excitons, with a small fraction of trions and localized excitons. At the high carrier concentration stage, the localized exciton emission from defects coincides with the emission peak position of trions, resulting in broad spectral characteristics at room temperature.     

共轭高聚物双分子链中激子生成的动力学研究

通过对耦合共轭高分子双链中激子生成的动力学研究,讨论了受到光激发后,激子在分子内或分子间生成的制约因素.激子的生成除了受分子链间耦合强度的制约,还受到光激发模式的影响.结果表明,激子既可以在分子内生成,也可以在耦合分子间生成.增大分子之间的相互作用强度,可以增大在分子之间生成激子的概率.     

Binding Energy of Excitons in a Quantum Ring

The binding energy of excitons confined to a quantum ring under the influence of perpendicular homogeneous magnetic field is calculated as a function of the ring radius. Calculations are made by using the method of exact diagonalization within the effective-mass approximation. The feature of binding energy of the ground state as a function of the ring radius for several values of the magnetic field has been revealed. The interesting feature of our study is that, in a quantum ring, the geometric structure of exeitons may reveal transition.     

Exciton States in a Gaussian Confining Potential Well

We consider the problem of an electron-hole pair in a Gaussian confining potential well. This problem is treated within the effective-mass approximation framework using the method of numerical matrix diagonalization. The energy levels of the low-lying states are calculated as a function of the electron-hole effective mass ratio and the size of the confining potential.     

Binding energies of an exciton in a Gaussian potential quantum dot

In this paper, an exciton trapped by a Gaussian confining potential quantum dot has been investigated. Calculations are made by using the method of numerical diagonalization of Hamiltonian in the effective-mass approximation. The dependences of binding energies of the ground state and the first excited state on the size of the confining potential and the strength of the magnetic field are analysed explicitly.     

激子复合区厚度对有机磁效应的影响

在常规型有机发光二极管的基础上, 通过改变发光层tri-(8-hydroxyquinoline) aluminum (III) (Alq₃)厚度, 研究了激子复合区厚度对有机发光二极管磁效应的影响.测量了器件在不同温度及偏压下电致发光及注入电流在外加磁场作用下的变化, 着重研究了低温下的有机磁电导效应和有机磁电致发光效应.实验发现, 低温(50 K)高磁场 (500 mT)下, 器件表现出随Alq₃厚度的减薄, 磁电导值由正到负再到正的非单调变化.利用磁场调控的超精细相互作用、 磁场抑制的三重态激子-电荷反应以及激子在界面的淬灭效应, 对有机磁电导在低温下表现出的现象进行了定性的解释.实验结果表明, 通过改变激子复合区的厚度, 可以实现对激子浓度的有效调节, 进而实现对有机磁电导和磁电致发光效应的调节. 该研究进一步丰富了有机磁效应的实验现象, 同时提供了一种调控有机磁效应的手段. 关键词： 激子复合区 激子浓度 有机磁电导 有机磁电致发光     

InAs/GaAs单量子点中电子/空穴自旋弛豫

利用分子束外延制备了三种类型量子点样品,它们分别是:未掺杂样品、n型Si调制掺杂样品和p型Be调制掺杂样品。在5 K温度下,采用共聚焦显微镜系统,测量了单量子点的光致发光谱和时间分辨光谱, 研究了单量子点中三种类型激子(本征激子、负电荷激子和正电荷激子)的电子/空穴自旋翻转时间。它们的自旋翻转时间常数分别为: 本征激子的自旋翻转时间约16 ns, 正电荷激子中电子的自旋翻转时间约2 ns, 负电荷激子中空穴的自旋翻转时间约50 ps。