1 上海理工大学 材料与化学学院，上海 200093
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
3 华东师范大学 物理与电子科学学院，上海 200241
稀Bi半导体InPBi的光致发光（Photoluminescence，PL）主要来自缺陷能级跃迁过程，具有红外长波长、大线宽和高辐射强度等特点，因而引发广泛兴趣。针对InPBi的红外发光效率问题，本文研究了不同Bi组分InPBi的激发功率依赖红外PL光谱演化规律。实验发现，随着Bi组分增大，PL线型发生显著变化，导致发光波长总体红移；同时激发功率依赖的PL积分强度演化分析表明，发光效率随Bi组分先增大然后下降，在0.5%组分时发光效率达到峰值。发光效率增大一方面归因于Bi捕获空穴降低非辐射复合，另一方面来自Bi的表面活性剂效应；而高Bi组分引入过多缺陷从而抑制了Bi的优势，导致发光效率下降。这些结果或有助于理解InPBi的红外发射性能，表明InPBi具有红外光电子应用前景。
变激发功率 InPBi 光致发光效率 excitation power dependence InPBi photoluminescence efficiency
1 上海师范大学 数理学院，上海 200234
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
采用变激发功率红外光致发光（Photoluminescence，PL）光谱方法研究四个不同阱内δ掺杂面密度的GaSb0.93Bi0.07/GaSb单量子阱（Single Quantum Well，SQW）及其非掺杂SQW参考样品。通过分析GaSbBi SQW和GaSb势垒/衬底成分的PL强度演化，发现阱内δ掺杂导致红外辐射效率显著降低，相对下降幅度约为。进一步分析结果表明，发光效率下降来源于界面恶化引发的“电子损失”和阱内晶格质量下降导致的“光子损失”的共同作用。这一工作有望为稀Bi红外发光器件的性能优化提供帮助。
红外光致发光 GaSbBi 发光效率 阱内δ掺杂 infrared photoluminescence GaSbBi emission efficiency in-well δ-doping
1 上海师范大学 数理学院, 上海 200234
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
针对低激发功率密度光致发光(photoluminescence, PL)谱信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)对GaAs1-xBix 带尾能级探究的限制问题, 基于傅里叶变换红外PL光谱实验系统对两个GaAs1-xBix 外延膜开展变激发光斑尺寸PL光谱测试分析.结果表明, 激发功率恒定时光斑直径增大导致PL峰位红移和线宽先降低后增大.这一现象是由于等效激发功率密度的降低而导致的.在保持激发功率密度为5.1 W/mm2时, 光斑增大不影响光谱线型但显著提升SNR.由此, 低激发功率密度PL光谱的弱信号探测能力得以提高, 有助光谱定量拟合分析.本工作表明, 适当增大激发光斑尺寸有助于低激发功率密度PL光谱的SNR和弱信号分辨能力的提升.
光斑尺寸 信噪比 光致发光 spot size, signal-to-noise ratio (SNR), photolumin GaAsBi 红外与毫米波学报
2019, 38(2): 02210
1 中国科学院上海技术物理研究所, 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所, 红外材器中心,上海 200083
通过对Bridgeman方法生长的CdZnTe单晶样品进行光致发光(Photoluminescence, PL)光谱测量, 发现CdZnTe样品表面Te沉淀物的存在明显影响能量低于1.5 eV的深能级发光过程.进一步对CdZnTe晶锭的不同位置取样进行低温变磁场光致发光光谱测试, 获得高分辨光谱信息.拟合分析结果表明: (1)在不含Te沉淀物的CdZnTe样品内部存在应力分布, 并因此导致轻、重空穴带分裂；(2)1.57 eV发光特征源于浅施主杂质与价带间的复合过程.
CdZnTe单晶 磁光光致发光光谱 应力 轻空穴 CdZnTe crystal magneto-photoluminescence stress shallow-donor
1 上海大学 理学院物理系,上海 200444
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
飞秒激光对p型HgCdTe打孔形成PN结.该实验基于1 kHz低重复频率飞秒激光采用不同脉冲数在p型HgCdTe上打孔形成尺寸不同的微孔结构.实验发现脉冲数是影响成结效果的重要参数.激光诱导电流(LBIC)检测表明,随着脉冲数由单个增至10个,微孔侧壁反型层宽度由13.5 μm减小到10.5 μm.当脉冲数增大至100个时,微孔LBIC信号曲线已严重偏离PN结所对应的正负峰对称线形,意味着结特性趋于失效.对LBIC曲线拟合表明,单脉冲打孔形成的PN结给出最大的载流子扩散长度,约为17 μm,而10个脉冲对应的环孔PN结扩散长度则减小为12 μm.
碲镉汞 PN结 激光束诱导电流 飞秒激光打孔 HgCdTe PN junction laser beam induced current femtosecond laser drilling
1 北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124
2 海目(北京)激光与数控发展有限公司， 北京 100176
导光板(LGP)作为液晶显示(LCD)技术的背光源，已得到了广泛的应用。导光板材料的反射面有大量反射点，目前照明用导光板多采用丝网印刷或激光雕刻制备这些反射点。丝网印刷的油墨反射点容易老化脱落，激光雕刻的优势在于更具个性化，生产灵活且环保等，是今后的发展趋势。传统激光雕刻方式效率低，且缺乏工艺优化。提出一套基于后动态聚焦振镜系统的激光打点方法及相应的工艺优化方法，该方法加工效果优异，加工效率显著提高。
激光技术 激光打点 导光板 后动态聚焦振镜 背光源
1 中国科学院半导体研究所,纳米光电子实验室,北京,100083
2 中国科学院上海技术物理研究所,红外物理国家重点实验室,上海,200083
与量子阱红外探测器相比,量子点红外探测器具有不制作表面光栅就能在垂直入射红外光照射下工作以及工作温度更高等优势.然而,目前阻碍量子点红外探测器性能提高的技术瓶颈主要来自组装量子点较差的大小均匀性、较低的量子点密度以及垂直入射下子带跃迁吸收效率低等原因.利用分子束外延技术研究了如何从量子点材料生长和器件设计两方面来克服这些困难,并且制作了几种不同结构的InGaAs/GaAs量子点红外探测器.在77K时,这些器件在垂直入射条件下观察到了很强的光电流信号.
量子点红外探测器 垂直入射 分子束外延 光电流
