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