1 发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院清洁能源前沿研究重点实验室 北京新能源材料与器件重点实验室 中国科学院物理研究所 北京凝聚态物理国家实验室, 北京100190
3 南京大学 电子科学与工程学院和南京微结构国家实验室(筹), 江苏 南京210046
4 中国矿业大学 物理学院, 江苏 徐州221116
5 东南大学 生物科学与医学工程学院 生物电子学国家重点实验室, 江苏 南京210096
6 中山大学 光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州510275
7 香港科技大学 物理系, 香港999077
8 吉林大学电子科学与工程学院 集成光子学国家重点实验室, 吉林 长春130012
9 大连理工大学 物理与光电工程学院, 辽宁 大连116023
Ⅱ-Ⅵ族直接带隙化合物半导体氧化锌(ZnO)的禁带宽度为3.37 eV, 室温下激子束缚能高达60 meV, 远高于室温热离化能(26 meV), 是制造高效率短波长探测、发光和激光器件的理想材料。历经10年的发展, ZnO基半导体的研究在薄膜生长、杂质调控和器件应用等方面的研究获得了巨大的进展。本文主要介绍了以国家“973”项目(2011CB302000)研究团队为主体, 在上述方面所取得的研究进展, 同时概述国际相关研究, 主要包括衬底级ZnO单晶的生长, ZnO薄膜的同质、异质外延, 表面/界面工程, 异质结电子输运性质、合金能带工程, p型掺杂薄膜的杂质调控, 以及基于上述结果的探测、发光和激光器件等的研究进展。迄今为止, 该团队已经实现了薄膜同质外延的二维生长、硅衬底上高质量异质外延、基于MgZnO合金薄膜的日盲紫外探测器、可重复的p型掺杂、可连续工作数十小时的同质结紫外发光管以及模式可控的异质结微纳紫外激光器件等重大成果。本文针对这些研究内容中存在的问题和困难加以剖析并探索新的研究途径, 期望能对ZnO材料在未来的实际应用起到一定的促进作用。
氧化锌 氧化镁锌 外延薄膜 表面/界面工程 紫外探测器 ZnO MgZnO molecular beam epitaxy surface/interface engineering ultraviolet photodetector
1 北方交通大学光电子技术研究所信息存储、显示与材料开放实验室,北京,100044
2 香港科学技术大学物理系,香港
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)、77 K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变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,高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.
激子 超晶格
