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高质量ZnO及bezno薄膜的发光性质

发光学报 2013年第8期34卷 1035-1039页

作者：王玉超吴天准苏龙兴张权林陈明明汤子康中山大学理工学院光电材料国家重点实验室广东广州510275 香港科技大学物理系

用分子束外延设备插入缓冲层在c面蓝宝石上生长得到高质量ZnO和bezno薄膜。XRD测试显示薄膜具有六方结构和c轴取向,并具有良好的晶体质量,其中ZnO薄膜的半高宽仅为108 arcsec,BexZn1-xO薄膜的半高宽小于600 arcsec。对ZnO和bezno薄膜的... 详细信息

用分子束外延设备插入缓冲层在c面蓝宝石上生长得到高质量ZnO和bezno薄膜。XRD测试显示薄膜具有六方结构和c轴取向,并具有良好的晶体质量,其中ZnO薄膜的半高宽仅为108 arcsec,BexZn1-xO薄膜的半高宽小于600 arcsec。对ZnO和bezno薄膜的拉曼光谱进行对比研究发现,随着Be元素的掺入,A1(LO)、A1(2LO)声子模频率往大波数方向移动,并且首次发现了与Be元素掺杂有关的局域振动模。利用变温光致发光光谱研究了薄膜的发光性质,结果显示ZnO薄膜室温光致发光只出现一个紫外发发光峰(378nm),而低温光谱(80 K)则出现了很强的自由激子发光峰。随着温度的升高,束缚激子发光逐渐湮灭向自由激子发光转变,并且峰值位置红移。相对于ZnO薄膜,bezno薄膜的紫外发光主峰位置蓝移,并且由于Be元素的掺入导致薄膜晶体质量下降,在低温(80 K)光致发光光谱中没有出现强的自由激子发光峰。另外,在低温光致发光及拉曼光谱中,主峰位置在100～200 K之间有局部最大值,推测为由于合金晶格热膨胀系数失配而引起的应力效应。

关键词：分子束外延 ZnO bezno 光致发光拉曼光谱

分子束外延生长的极性与非极性bezno薄膜的比较研究(英文)

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发光学报 2013年第11期34卷 1483-1488页

作者：王玉超吴天准陈明明苏龙兴张权林汤子康中山大学理工学院光电材料国家重点实验室广东广州510000 中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055 香港科技大学物理系

采用分子束外延设备在不同晶面蓝宝石衬底上(c面,a面,r面)生长bezno薄膜。使用复合缓冲层生长得到了高质量的bezno薄膜,X射线衍射半高宽达到600 arcsec。在c面与a面蓝宝石衬底上生长得到了极性bezno薄膜,在r面蓝宝石上生长得到了非极性B... 详细信息

采用分子束外延设备在不同晶面蓝宝石衬底上(c面,a面,r面)生长bezno薄膜。使用复合缓冲层生长得到了高质量的bezno薄膜,X射线衍射半高宽达到600 arcsec。在c面与a面蓝宝石衬底上生长得到了极性bezno薄膜,在r面蓝宝石上生长得到了非极性bezno薄膜。共振拉曼光谱测试结果表明薄膜中的Be含量在同一水平。相对于c面与a面蓝宝石上的极性bezno薄膜,生长在r面蓝宝石衬底上的非极性bezno薄膜具有较大的表面粗糙度以及较大的半高宽,但是其光致发光谱中的紫外发光峰远远强于极性bezno薄膜,并且黄绿光发光峰弱于极性bezno薄膜。

关键词： bezno 蓝宝石晶体取向分子束外延光致发光

Be_xZn_(1-x)O合金和Mg掺杂Be_xZn_(1-x)O合金特性的理论研究

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功能材料 2007年第9期38卷 1464-1467页

作者：丁少锋范广涵李述体陈琨肖冰华南师范大学光电子材料与技术研究所广东广州510631 西安交通大学材料学院陕西西安710049

利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法研究了对16个原子的BenZn8-nO8和Mg1BenZn7-nO8超胞进行了几何结构优化,计算了总能。从理论上给出了BeO的能带结构、态密度;BexZn1-xO合金的晶格常数、能带弯曲系数,差分电荷密度;BexZn1-xO合金... 详细信息

利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法研究了对16个原子的BenZn8-nO8和Mg1BenZn7-nO8超胞进行了几何结构优化,计算了总能。从理论上给出了BeO的能带结构、态密度;BexZn1-xO合金的晶格常数、能带弯曲系数,差分电荷密度;BexZn1-xO合金的稳定性以及Mg掺杂BexZn1-xO合金的特性。计算结果表明:BexZn1-xO合金非常稳定;晶体结构参数与实验相符,并基本符合Vegard’s law(维加德定律);能带弯曲系数非常大(5.6eV左右);掺入适量的Mg原子不仅可以解决晶格失配问题、增大band off-set(能带偏移),还可以提高BexZn1-xO合金的稳定性;Be原子成为间隙杂质的可能性很小。BexZn1-xO合金可以作为ZnO/MgxZn1-xO超晶格和量子阱的最佳材料。

关键词： bezno 密度范函 Mg掺杂第一性原理

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氧化锌的能带工程

材料导报 2009年第19期23卷 87-92页

作者：胡海华王家玮浙江大学城市学院杭州310015

ZnO由于具有3.4eV的宽直接禁带和60meV的高激子束缚能,近年来引起了研究者的广泛兴趣,被认为是制备室温或高温蓝光或紫外光发光二极管以及激光二极管的理想材料。ZnO的能带工程是发展高效率的ZnO发光器件的关键,这已经成为ZnO领域的研... 详细信息

ZnO由于具有3.4eV的宽直接禁带和60meV的高激子束缚能,近年来引起了研究者的广泛兴趣,被认为是制备室温或高温蓝光或紫外光发光二极管以及激光二极管的理想材料。ZnO的能带工程是发展高效率的ZnO发光器件的关键,这已经成为ZnO领域的研究热点。近年来,大量的研究表明,可以通过ZnO与MgO或BeO形成MgZnO或bezno合金来增大ZnO的禁带宽度,通过ZnO与CdO形成CdZnO合金来减小ZnO的禁带宽度,从而在保持单一六方结构的情况下实现了室温禁带宽度在1.8～10.6eV范围内的可调节。总结了ZnO能带工程的国内外研究进展,系统地介绍了MgZnO、bezno和CdZnO合金、ZnO基量子阱和超晶格的制备方法、晶体结构、光学性能等。

关键词：氧化锌能带工程禁带宽度 MgZnO bezno CdZnO