MOCVD制备GaAs／AlGaAs多量子阱的光致发光特性

对ＭＯＣＶＤ生长的ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ多量子阱结构进行了光致发光特性的测量。结果观察到三个发光峰；位于１．６６４ｅＶ处的峰是自由激子发光；峰值处于１．４８ｌｅＶ的发光是ＧａＡｓ中施主Ｓｉ（Ｇａ）原子上的电子向受主Ｓｉ（Ａｓ）跃迁引起的；而在１．５２９ｅＶ处的弱发光峰是ＧａＡｓ阱层中Ｓｉ（Ｇａ）原子上的电子与价带量子阱中基态重空穴复合形成的。     

光致发光谱测量掺硅AlGaAs中的DX能级

在调制掺杂ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的光致发光谱中,靠近强发光峰的低能端存在几个弱峰,且发光强度随温度的增加而变化。这些弱峰是由于掺硅ＡｌＧａＡｓ中ＤＸ中心上的电子向起受主作用的ＳｉＡｓ原子跃迁复合而引起。由此确定ＤＸ中心有四个能级,其激活能分别为０．３５ｅＶ,０．３７ｅＶ,０．３９ｅＶ和０．４１ｅＶ。     

光致发光谱测量掺硅AlGaAs中的DX能级

在调制掺杂ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的光致发光谱中,靠近强发光峰的低能端存在几个弱峰,且发光强度随温度的增加而变化．这些弱峰是由于掺硅ＡｌＧａＡｓ中ＤＸ中心上的电子向起受主作用的ＳｉＡｓ原子跃迁复合而引起．由此确定ＤＸ中心有四个能级,其激活能分别为０．３５ｅＶ,０．３７ｅＶ,０．３９ｅＶ和０．４１ｅＶ．     

离子注入方法制备半导体一维量子线

使用质子Ｈ￣＋和聚焦Ｇａ￣＋离子束方法，在ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱材料上制备半导体一维量子线。通过低温阴极射线发光谱和光致发光谱，测量了由于Ａｌ从ＡｌＧａＡｓ势垒向ＧａＡｓ量子阱内扩散导致的发光谱峰的兰移，并讨论上述两种离子注入方法各具有的特点及不同的结果。     

InGaAsP四元系量子阱材料的热稳定性

对与ＩｎＰ晶格匹配的ＩｎＧａＡｓＰ四元系量子阱材料进行了一系列热稳定性能的研究,通过光荧光谱（ＰＬ）的测量发现：ＩｎＧａＡｓＰ四元系量子阱材料在６５０℃以上的常规退火条件下有量子阱混合现象产生,而单量子阱结构较多量子阱或超晶格结构更容易产生量子阱混合。对单量子阱片进行快速退火处理后,荧光峰位置、峰宽无明显变化,表明量子阱混合的产生除了依赖于退火温度的高低,也与退火时间的长短密切相关。     

InGaAsP四元系量子阱材料的热稳定性

对与ＩｎＰ晶格匹配的ＩｎＧａＡｓＰ四元系量子阱材料进行了一系列热稳定性能的研究，通过光荧光谱（ＰＬ）的测量发现：ＩｎＧａＡｓＰ四元系量子阱材料在６５０ ℃以上的常规退火条件下有量子阱混合现象产生，而单量子阱结构较多量子阱或超晶格结构更容易产生量子阱混合．对单量子阱片进行快速退火处理后，荧光峰位置、峰宽无明显变化，表明量子阱混合的产生除了依赖于退火温度的高低，也与退火时间的长短密切相关．     

多量子阱自电光效应器件及其负阻特性

研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的电场光调制特性,测量了光反射谱、光电流谱和光电流电压特性。结果表明,在Ｉ－Ｖ特性中存在光电流负微分电阻区,由这种多量子阱材料制备的自电光效应器件（ＳＥＥＤ）观察到明显的量子限制Ｓｔａｒｋ效应。     

光生电压谱方法对ZnSe／GaAs异质结导带偏移的研究

实验采用光生电压谱方法对ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ异质结界面的光跃迁进行了观察，在光子能量略低于ＧａＡｓ带边的地方，光生电压谱出现了一个峰，通过分析电子与空穴的分离在界面上形成电偶极层对光生电压谱造成的影响，指出该谱峰对应着界面处电子从ＧａＡｓ价带顶跃迁至ＺｎＳｅ导带底的过程，表明ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ异质结的能带排列属于错开型，并得出在温度小于７０Ｋ的低温下ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ异质结导带偏移值为１５０ｍｅＶ±     

抛物量子阱中的极化子能量

研究了抛物量子阱中电子－声子相互作用对极化子能量的影响,用改进的变分法计算系统中极化子基态和激发态能量以及基态到第一激发态的跃迁能量,并给出抛物量子阱ＧａＡｓ／Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ中的数值结果,研究发现,在较宽的量子阱中,电子－声子相互作用对极子能量的影响很明显。因此,讨论了极化子能量时不能忽略电子－声子相互作用。     

运用Nd：YAG激光器的InGaAsP超晶格激光诱导无序

对与ＩｎＰ晶格匹配的ＩｎＧａＡｓＰ四元系量子阱材料进行了热稳定性的研究，通过光荧光谱的测量发现：量子阱材料在６５０℃以上的常规退火条件下，有最大可达１５５ｍｅＶ的ＰＬ峰值蓝移，表明禁带宽度有明显增大。运用１．０６４μｍ连续输出的Ｎｄ；ＹＡＧ激光器进行光子吸收诱导无序技术的研究，比较量子阱材料被辐照前后荧光谱的峰普宽，发现量子阱结构的禁带宽度在激光辐照后有明显增大，证明有量子阱混合现象产生。     

稳态光电压测量技术

给出稳态光电压测量方法的原理图,比较MIS模式与夹层模式得到的SPV信号,结合光电流响应的测量,以金红石型TiO2（001）面单晶表面为研究对象,可以看出夹层模式与MIS模式得到的光电压结果近似,夹层模式具有更高的灵敏度,结合弱场诱导夹层模式能够给出更多的亚带隙跃迁的信息,而外加电场对光电流和MIS模式测得的光电压没有影响．同时比较有无弱场存在时的SPV与光电流信号,探讨了弱场诱导的可能作用机理．亚带隙跃迁得到的光电压具有与高于带隙宽度的光电压响应不同的产生机制和电荷分离模式。     

异质结光生电荷分离机制与光电性质研究

将不同质量分数还原氧化石墨烯(RGO)与Cu_4Bi_4S_9(CBS)纳米带复合,制备成不同比例复合体系(CBS-RGO).以ZnO纳米线为电子受主,CBS或CBS-RGO为电子施主,详细研究了ZnO/CBS、ZnO/CBS-RGO两类异质结构及对应体相异质结太阳能电池的光电性质.随着RGO含量逐步增加,CBS-RGO对应稳态光伏性质逐渐增强,当RGO达到1.6%时,CBS-RGO具有最佳光伏响应强度,随后其光伏性质逐渐减弱.此外,ZnO/CBS-RGO呈现出了优于ZnO/CBS的光伏响应特性.在相同正外电场作用下,ZnO/CBS-RGO同样具有明显优于ZnO/CBS的光电性质;逐步提高外电场,ZnO/CBS-RGO光伏响应增加更为显著.基于1.6%RGO,ZnO/CBS、ZnO/CBS-RGO两类体相异质结太阳能电池最高光电转换效率分别为1.5%和3.6%.从异质结厚度、能级匹配、CBS与RGO接触界面、RGO导电网络及其优越的电子传输特性几个方面,分析了体相异质结构中光生电荷分离的机制以及多通道协同传输对光电性质的作用.     

n/n~ GaAs LPE层中L_P-N_D关系的测量和分析

本文采用等光强表面光伏法对掺锡的n/n~ GaAS液相外延层空穴扩散长度Lp和施主浓度N_D。关系作了测量,求得可供器件设计参考的经验公式.把Lp换算为空穴寿命τ_p后,用公式τ_p~(-1)=τ_(HSP)~(-1) Brn Cn n~2拟合了τ_p和电子浓度n的关系曲线,算出由带隙内复合中心所决定的少子寿命τHSR、带间辐射复合系数Br和带间俄歇复合系数Cn。     

氮化物无限抛物量子阱中极化子能量

采用LLP变分法研究氮化物抛物量子阱（GaN／Al0.3Ga0.7N）材料中自由极化子的能级,给出基态能量和基态到第一激发态跃迁能量随抛物量子阱宽度变化的函数关系．研究结果表明,自由极化子基态能量和跃迁能量随着阱宽的增大首先急剧减小,然后缓慢下降,最后接近GaN体材料中的三维值．这些结果在定性上与GaAs／ALGa1-x,As抛物量子阱中的值相似,但在定量上有所不同．GaN／Al0.3Ga0.7N抛物量子阱中电子一声子相互作用对极化子能量的贡献明显大于GaAs／Al0.3Ga0.7N抛物量子阱中的相应值,因此,讨论氮化物抛物量子阱中的电子态问题时应考虑电子一声子相互作用．     

多能级系统的量子Zeno效应(英文)

众所周知,当不稳定量子系统被频繁测量时,量子Zeno效应就会发生,此效应在量子信息和量子通信中具有重要意义.然而,以前人们所研究的量子Zeno效应多数是针对二能级系统.可以验证三能级系统里同样存在量子Zeno效应,这将对不同量子系统量子态跃迁的阻止和量子Zeno效应的理解带来帮助,同时,在此基础上拓展到高维系统,也证明此效应的存在.     

两类异质结构中光生电荷分离效率与光电性质

首先制备Cu4Bi4S9纳米带与石墨烯不同比例复合体系(CBS-graphene),其中石墨烯质量分数分别为:0.4%,0.8%,1.2%,1.6%,2.0%和2.4%.以α-Fe_2O_3为电子受主,CBS和CBS-graphene为电子施主,制备成α-Fe_2O_3/CBS、α-Fe_2O_3/CBS-graphene两类异质结构及体相异质结太阳能电池.XRD检测结果表明,异质结两组分都达到了良好的结晶状态;而且,两类复合体系都呈现出了复合结构的光吸收特性,但光吸收性质无明显差异.对于CBS-graphene,随着石墨烯含量逐步增加其光伏性质逐渐增强,当石墨烯质量分数为1.6%时达到最佳光伏响应强度,此后其光伏性质逐渐减弱.稳态和电场诱导表面光电压谱表明两类异质结都具有优越的光伏性质,但α-Fe_2O_3/CBS-graphene呈现出明显优于α-Fe_2O_3/CBS的光伏响应.基于石墨烯质量分数为1.6%,α-Fe_2O_3/CBS和α-Fe_2O_3/CBS-graphene两类体相异质结太阳能电池最高光电转换效率分别为3.1%和6.8%.从异质结厚度、能级匹配、石墨烯导电网络以及优越的电子传输特性几个方面,详细讨论了光生电荷分离的影响因素及光生电荷传输动力学.     

直接带隙Ge/Si_(1-x)Ge_x量子阱中激子态和带间光跃迁

利用有效质量近似和变分原理,对直接带隙Ge/Si1-x Gex量子阱中激子态和带间光跃迁进行研究.结果表明:直接带隙Ge/Si1-x Gex量子阱中带间光跃迁能、激子复合时间和基态振子强度依赖于阱宽和Si1-x Gex中Ge含量.当阱宽大于30nm时,跃迁能、激子复合时间、振子强度对Ge含量和阱宽的变化不敏感;基态线性光极化率随着Ge含量的增加而减小,同时光极化率峰值所对应的光子能量减小.     

闪锌矿GaN/AlGaN量子阱中激子态及带间光跃迁

基于有效质量近似,运用变分方法研究闪锌矿GaN/AlGaN量子阱中的激子态及带间光跃迁随闪锌矿GaN/AlGaN量子阱结构参数的变化关系,考虑电子与空穴在其量子阱中的有限势效应.数值计算结果显示出当量子阱的尺寸增加时,基态激子结合能和带间光跃迁能降低,而当闪锌矿GaN/AlGaN量子阱中垒层材料AlGaN中Al含量增加时,基态激子结合能和带间光跃迁能增加.     

Efficient organic photovoltaic diodes based on doped pentacene

Recent work on solar cells based on interpenetrating polymer networks and solid-state dye-sensitized devices shows that efficient solar-energy conversion is possible using organic materials. Further, it has been demonstrated that the performance of photovoltaic devices based on small molecules can be effectively enhanced by doping the organic material with electron-accepting molecules. But as inorganic solar cells show much higher efficiencies, well above 15 per cent, the practical utility of organic-based cells will require their fabrication by lower-cost techniques, ideally on flexible substrates. Here we demonstrate efficiency enhancement by molecular doping in Schottky-type photovoltaic diodes based on pentacene--an organic semiconductor that has received much attention as a promising material for organic thin-film transistors, but relatively little attention for use in photovoltaic devices. The incorporation of the dopant improves the internal quantum efficiency by more than five orders of magnitude and yields an external energy conversion efficiency as high as 2.4 per cent for a standard solar spectrum. Thin-film devices based on doped pentacene therefore appear promising for the production of efficient 'plastic' solar cells.     

具有表面光电特性的PbTiO_3纳米晶的尺寸效应

利用溶胶-凝胶法制备不同粒径的PbTiO3纳米晶．表面光电压谱的研究结果表明，随粒径尺寸的减小，其表面光伏响应发生谱带加宽现象，并出现新的体相跃迁光伏响应结构．这些特性是小尺寸PbTiO3纳米晶内不同于体相PbTiO3的Ti4 的d轨道配位环境的体现．