ZnO/ZnS核壳纳米线界面缺陷的形成及发光特性研究

ZnO/ZnS核壳纳米结构因具有优异的光电特性,在光电子领域极具应用前景,其依靠核壳结构界面处载流子的束缚效应可更加有效地控制载流子的产生、传输和复合过程。为讨论ZnO/ZnS核壳结构界面状态及其相应的光学特性,生长了不同程度硫粉硫化的ZnO/ZnS核壳纳米线,再利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及光致发光光谱(PL)等测试表征手段,分析并讨论经过不同程度硫粉硫化后的ZnO/ZnS核壳纳米线界面处的结构及其光学性质的变化。通过分析ZnO/ZnS核壳结构形貌发现,ZnS成功包覆ZnO纳米线。随着硫化程度的增加,ZnO核结构被破坏,并在核壳界面处引入缺陷,导致形成具有不同结晶质量的ZnO/ZnS核壳纳米线结构,从而会影响ZnO/ZnS核壳纳米线的光学性质。结果表明,ZnO/ZnS核壳界面处缺陷较少时,对载流子的产生和传输具有一定的束缚作用,可以抑制非辐射复合效应,提高材料光学性能;当界面缺陷增加时,形成的缺陷能级则会降低材料的光学性能。

ZnO/GaN异质结发光二极管的研究进展

ZnO材料作为六方纤锌矿结构的直接带隙半导体材料,以其3.37eV的禁带宽度,60meV的室温激子束缚能而被广泛用于短波长的发光以及探测器件中。在第三代半导体材料中,相比GaN材料,ZnO展现出较为突出的优点,如高光学增益,高辐射硬度,简便的制备方法。但是ZnO基光电器件仍存在p型制备困难,高结晶质量ZnO难以制备,高结晶质量的p-GaN是迄今为止与ZnO晶格匹配度最高的材料,从而开展了关于ZnO/GaN异质结的大量科学研究。本文对ZnO/GaN异质结发光方面的进展进行了总结,通过分析其载流子传输的机制,对这些研究中存在的困难加以剖析。