氮化镓低温高压光谱研究

本工作采用自主设计的低温高压装置,在77 K的低温条件下对纤锌矿型GaN进行了高压拉曼光谱、高压光致发光(PL)光谱以及第一性原理计算研究。拉曼光谱数据表明GaN的拉曼振动模在77 K下发生蓝移约5 cm^-1,但由温度引起的蓝移现象随压强的增加逐渐消失。PL光谱测量得到GaN在77 K常压下带隙为3.470 eV,并且随着压力增加带隙增大。采用第一性原理杂化泛函HSE方法,得到了同样的变化趋势。GaN的激子(ΓBX)特征峰能量随着压强的增加而增加,拟合得到77 K的条件下激子能量随压强变化关系为:E(P)=3.470+2.89×10-2P+1.1×10-3P2 eV。