吴春霞
,
吕有明
,
李炳辉
,
赵东旭
,
刘益春
,
申德振
,
张吉英
,
范希武
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.06.003
本文利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)技术在蓝宝石 (Al2O3) 衬底上生长了Mg0.12Zn0.88O(100nm)/ZnO (20nm) /Mg0.12Zn0.88O (40nm) 异质结构,测得样品的X射线衍射谱表明,在34.56°的位置出现很强的(002)方向衍射峰,其半高宽度为0.20°,比Mg0.12Zn0.88O合金薄膜的半高宽度0.15°明显展宽.通过光致发光谱研究了MgZnO/ZnO/MgZnO异质结构的光学性质,室温下测得在370nm(3.35eV)位置有很强的紫外发光,而在348nm (3.56eV)的位置处有一个较弱的发光,这两个峰分别被归结于来自ZnO层和MgZnO盖层的发光.室温下的吸收光谱中,在上述两个峰的位置附近分别存在很明显的吸收,指示了带边吸收来自于MgZnO和ZnO两种材料.通过变温发光谱研究了异质结构中载流子弛豫、复合的规律.随着温度增加,来自于ZnO层和MgZnO层的发光强度比增加,这归结为MgZnO/ZnO异质结构存在界面势垒所致.
关键词:
ZnO/MgZnO异质结构
,
P-MBE
,
光致发光谱
梁红伟
,
吕有明
,
申德振
,
颜建锋
,
刘益春
,
李炳辉
,
赵东旭
,
张吉英
,
范希武
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.06.008
利用等离子体辅助分子束外延设备(P-MBE)在蓝宝石(Al2O3)衬底上外延生长ZnO薄膜,研究了不同生长温度对结晶质量的影响.随着生长温度的升高,X射线摇摆曲线(XRC)半高宽从0.88°变窄至 0.29°,从原子力显微镜(AFM)图像中发现薄膜中晶粒从20nm左右增大至200nm,室温光致发光(PL)谱中显示了一个近带边的紫外光发射(UVE)和一个与深中心有关的可见光发射.随着生长温度升高,可见光发射逐渐变弱,薄膜的室温载流子浓度由1.06×1019/cm3减少到7.66×1016/cm3,表明在高温下生长的薄膜中锌氧化学计量比趋于平衡,高质量的ZnO薄膜被获得.通过测量变温光谱,证实所有样品在室温下PL谱中紫外发光都来自于自由激子发射;随着生长温度的变化UVE峰位蓝移与晶粒尺寸不同引起的量子限域效应相关.
关键词:
ZnO薄膜
,
等离子体增强分子束外延
,
光致发光
,
量子限域效应
,
X射线摇摆曲线
吴春霞
,
吕有明
,
李炳辉
,
赵东旭
,
刘益春
,
申德振
,
张吉英
,
范希武
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.04.024
用等离子辅助分子束外延(P-MBE)的方法,在蓝宝石c-平面上外延生长了MgxZn1-xO合金薄膜.在0≤x≤0.2范围内MgxZn1-xO薄膜保持着六角纤锌矿结构不变.原位反射式高能电子衍射图样和X射线双晶衍射谱的结果表明生长的样品是单晶薄膜.随着x值逐渐增大,Mg2+离子逐渐进入ZnO的晶格,X射线双晶衍射测得样品的(002)取向的半高宽度从0.249°增加到0.708°,表明结晶质量逐渐下降,(002)方向的X射线衍射峰向大角度方向移动,晶格常数c由5.205(A)减小到5.185(A).透射光谱的结果表明,合金薄膜的吸收边随着Mg离子的掺入逐渐向高能侧移动,室温光致发光谱出现很强的紫外发光(NBE)峰,没有观察到深能级(DL)发射,且随着Mg掺入量的增加,紫外发光峰有明显的蓝移,这与透射光谱的结果是相吻合的.
关键词:
MgxZn1- xO
,
P- MBE
,
X射线双晶衍射
,
光致发光
王丹
,
张喜田
,
刘益春
,
张吉英
,
吕有明
,
申德振
,
范希武
功能材料
用热氧化ZnS薄膜方法制备纳米ZnO薄膜, 并用X射线衍射谱,光致发光谱表征和研究纳米ZnO薄膜结构特征及热氧化温度对薄膜质量的影响. X射线衍射结果表明纳米ZnO薄膜具有六角纤锌矿结构,且随热氧化温度升高,薄膜晶粒尺寸逐渐增大.光致发光谱是由紫外激子发光和与氧空位有关的深能级缺陷发光组成的,且随热氧化温度升高,激子发光峰发生红移,激子发光和深能级缺陷发光强度之比逐渐增大,在热氧化温度为800℃时,其比值为10.
关键词:
纳米ZnO薄膜
,
X射线衍射
,
紫外光致发光
王颖
,
申德振
,
张吉英
,
刘益春
,
张振中
,
吕有明
,
范希武
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2005.01.003
采用等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD),在低衬底温度下制备了富硅氮化硅薄膜.利用红外吸收谱(IR)、XPS光电子能谱和光致发光谱(PL),研究了不同的退火温度对薄膜结构和发光的影响.研究发现,薄膜经退火后,在发光谱中出现一强的发光峰.当经过900 ℃退火后,随着与硅悬键有关的发光峰的消失,该强的主发光峰发生了明显的蓝移,并且有所宽化.蓝移现象源于高温退火后,在薄膜中有小尺寸的Si团簇形成.通过实验结果分析,提出薄膜的发光起因于包埋在氮化硅中的Si团簇.
关键词:
PECVD
,
光致发光
,
Si团簇
,
悬键
王颖
,
申德振
,
张吉英
,
刘益春
,
张振中
,
吕有明
,
范希武
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2005.02.004
采用等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD),在低衬底温度下制备了系列富硅量不同的富硅氮化硅薄膜,且所有样品分别经过不同温度的退火.通过X射线光电子能谱(XPS)的测试证实了薄膜中硅团簇的存在.对不同富硅量的氮化硅薄膜做了红外和光致发光的比较研究.由不同富硅量薄膜中硅团簇的尺寸变化对发光峰的影响,得出了发光来源于包埋于氮化硅薄膜中由于量子限制效应而使带隙增大了的硅团簇.
关键词:
氮化硅薄膜
,
光致发光
,
Si团簇
,
量子限制效应
羊亿
,
申德振
,
张吉英
,
杨宝均
,
范希武
功能材料
运用湿化学与表面化学方法制备了ZnS/HgS/ZnS/CdS量子点量子阱(QDQW)结构,以吸收光谱、光致发光及激发谱表征该结构,并研究了外层CdS对材料发光特性的影响,首次观测到CdS对中间HgS阱层发光的增强作用,并归因于隧道效应(Tunneling Effect)的存在.
关键词:
量子点
,
量子阱
,
隧道效应
李金华
,
张吉英
,
赵东旭
,
吕有明
,
申德振
,
范希武
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2007.01.003
ZnO的激子束缚能高达60 meV,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,讨论了在不同退火温度下纳米晶的结构和磁性.XRD结果显示,所有样品均为六角纤锌矿结构.退火后,Mn掺杂ZnO纳米晶的晶格常数均略大于纯净ZnO的晶格常数,表明Mn2+已经替代Zn2+进入ZnO晶格.500 ℃退火的样品在4～300 K温度范围内表现为顺磁性.将退火温度提高到900 ℃后,有少量尖晶石结构的ZnMn2O4存在.室温磁滞回线表明样品具有室温铁磁性,磁性来源于ZnMn2O4.
关键词:
Mn掺杂ZnO
,
退火
,
结构
,
磁性
李金华
,
张吉英
,
赵东旭
,
吕有明
,
申德振
,
范希武
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2006.06.006
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60 meV,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.
关键词:
光致发光
,
ZnO
,
Mn含量
,
Mn掺杂结构
