应变层InGaAsP量子阱激光器结构的调制光谱研究

利用光调制反射谱(PR)对1.55μm应变层InCaAsP三量子阱激光器结构进行了研究,在样品的波导层观察到了Franz-Keldysh振荡。利用Bastard包络函数方法和Kane模型从理论上计算了该应变层InGaAsP四元合金三量子阱内电子和空穴的能级和跃迁能量,计算结果与实验数据符合得很好,得到了In_(0.758)Ga_(0.242)As_(0.83)P_(0.17)与In_(0.758)Ga_(0.242)As_(0.525)P_(0.475)四元合金应变界面的导带不连续性。

Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体Cd_(1-x)Mn_xTe/Cd_(1-y)Mn_yTe超晶格的光调制反射谱的研究

本文报道用分子束外延（ＭＢＥ）技术生长的Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ／Ｃｄ１－ｙＭｎｙＴｅ超晶格样品在８０Ｋ下的光调制反射谱实验结果。观测到１１Ｈ、２２Ｈ、３３Ｈ和１１Ｌ等激子跃迁结构。计及晶格失配导致的应力效应，对子能级结构进行了理论计算。实验结果与理论计算符合较好。

微机在光调制反射谱实验中的应用

介绍了计算机在光调制反射谱实验中的应用。在自动控制系统中使用ＧＰＩＢ接口连接锁相放大器和直流万用表，用８２５５和８２５３芯片控制单色仪的步进电机。软件采用Ｗｉｎｄｏｗｓ图形界面，极大地提高了易用性。实验结果显示，自动控制系统精度高并且使用方便 。

In_（0．2）Ga_（0．8）As／GaAs应变多量子阱结构的光调制反射和热调制反射谱的研究

对Ｉｎ（０．２）Ｇａ（０．８）Ａｓ／ＧａＡｓ应变多量子阱在７７Ｋ下的光调制反射谱（ＰＲ）和热调制反射谱（ＴＲ）进行了实验研究．对ＰＲ结果的线形拟合指认了应变多量子阱中子能级的跃迁，并与理论计算结果作了比较．实验对比确认ＰＲ中１１Ｈ、１３Ｈ等跃迁结构为非耦合态、具有电场调制机构的一阶微商性质．而１１Ｌ、３１Ｈ、２２Ｈ等跃迁结构为阶间耦合态，对这些隧穿耦合的低场调制产生三阶微商特性．

GaInNAs/GaAs量子阱的光致发光谱和光调制反射谱

研究了 Ga In NAs/Ga As多量子阱在不同温度和激发功率下的光致发光 (PL )谱以及光调制反射 (PR)谱 .发现 PL谱主发光峰的能量位置随温度的变化不满足 Varshni关系 ,而是呈现出反常的 S型温度依赖关系 .进一步测量 ,特别是在较低的激发光功率密度下 ,发现有两个不同来源的发光峰 ,它们分别对应于氮引起的杂质束缚态和带间的激子复合发光 .随温度变化 ,这两个发光峰相对强度发生变化 ,造成主峰 (最强的峰 )的位置发生切换 ,从而导致表观上的 S型温度依赖关系 .

光调制反射谱用于研究MBE GaAs_(1-x)Sb_x/GaAs外延膜

本文讨论了量子阱的光调制反射谱(PR)线形,并采用光调制反射谱研究了MBE GaAs_(1-x)Sb_x/GaAs异质结、应变层量子阱。可见,用PR谱研究MBE外延膜具有一定的优越性。

超薄层AlGaAs样品的光调制反射谱研究

用调制光谱的方法对分子束外延（ＭＢＥ）生长在ＧａＡｓ（１００）衬底上的一组超薄层本征型ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ层进行了原位的研究．对厚度在３５ｎｍ以下的一组样品观察到了若干个跃迁峰，而对厚度在１００ｎｍ的样品只观察到了一个跃迁峰．观察到的各峰随厚度的改变而变化．

GaAs/Al_xGa_(1-x)As表面单量子阱原位光调制反射光谱研究

用分子束外延 (MBE)方法生长了两种典型阱宽 (5nm和 10nm)的表面单量子阱 ,表面量子阱中的受限态被表面真空势垒和AlxGa1-xAs势垒束缚 .以原位光调制光谱 (PR)作为测量手段 ,明确观察到表面量子阱中空穴子带到电子子带的光跃迁以及真空势垒对于不同阱宽表面量子阱中的受限电子态的束缚作用 ,并且看到了 10nm表面量子阱激发态的跃迁峰 .采用有效质量近似理论对实验结果作了较好的解释 .

强度调制光电流谱/光电压谱及其应用

本文介绍了强度调制光电流谱/光电压谱(IMPS/IMVS)的基本原理和测试方法,综述了IMPS/IMVS在各个领域的研究进展,特别是在染料敏化太阳电池和半导体电极中电子传输动力学研究方面的应用,评述了研究过程中的问题和存在的争议,并对IMPS/IMVS的未来应用进行了展望。

染料敏化太阳能电池的电子传输和复合特性研究

采用丝网印刷方法在透明导电玻璃上制备了不同厚度的TiO2纳米颗粒多孔薄膜光阳极,并与Pt对电极和I-/I3-电解液组装成染料敏化太阳能电池.通过电池的I-V特性、强度调制光电流谱、强度调制光电压谱和电化学阻抗谱分析,获得了电池的光伏性能和反映电子传输、复合和收集的动力学参数。结果表明:随着TiO2光阳极厚度从5μm逐渐增加到14μm,电池的光电转换效率从4.67%逐渐增加到8.21%,光生电子在光阳极中的传输时间从2.74 ms逐渐增加到7.84 ms,电子扩散系数从3.88×10-5cm2.s-1增加到1.10×10-4cm2.s-1,电荷收集效率逐渐减小,结合这些参数,分析了染料敏化电池中电子传输、复合和收集的动力学过程。

新的电调制反射谱技术及其应用

提出一种微接触电调制反射谱(LCER)测试方法,该方示与无接触电调制反射(CER)谱相比较,可极大降低调制电压。给出了自制的详细样品架结构,测量了InGaAs/GaAs量子阱样品,并与光调制反射谱(PR)相比较,结果证实了此方法的可行性和高光谱灵敏度,表明样品与电极的轻微接触既对测量结果没有明显的影响,又可简化测试条件,降低对测量环境的要求,是研究半导体材料和微结构一种方便而又有效的方法。

CdS量子点敏化TiO_2纳米颗粒多孔薄膜太阳能电池性能研究

以CdS量子点敏化TiO2纳米颗粒多孔薄膜为光阳极,与多硫电解液和Pt对电极组装太阳能电池,研究了光阳极厚度和敏化周期对光伏性能的影响。结果表明,TiO2纳米颗粒多孔薄膜的最佳厚度为14μm,最佳CdS量子点敏化周期为20,由此得到的太阳能电池的短路电流密度J sc、光电转换效率η和量子效率分别为4.51 mA/cm2、0.76%和69%。在光阳极中采用TiO2纳米颗粒/TiO2纳米线多孔薄膜双层工作电极,TiO2纳米线散射层增加了对入射光的利用率,使电池在可见光波段的量子效率增加,从而使电池的短路电流密度J sc和光电转换效率分别比原来提高了11.6%和10.5%。

无杂质空位扩散法造成InGaAsP/InP多量子阱结构带隙蓝移规律的研究

采用光荧光谱 (PL)和光调制反射谱 (PR)的方法 ,研究了由Si3 N4 、SiO2 电介质盖层引起的无杂质空位(IFVD)诱导的InGaAsP四元化合物半导体多量子阱 (MQWs)结构的带隙蓝移。实验中Si3 N4 、SiO2 作为电介质盖层 ,用来产生空位 ,再经过快速热退火处理 (RTA)。实验结果表明 :多量子阱结构带隙蓝移和退火温度、复合盖层的组合有关。带隙蓝移随退火温度的升高而加大。InP、Si3 N4 复合盖层产生的带隙蓝移量大于InP、SiO2 复合盖层。而InGaAs、SiO2 复合盖层产生的带隙蓝移量则大于InGaAs、Si3 N4 复合盖层。同时 ,光调制反射谱的测试结果与光荧光测试的结果基本一致 ,因此 。

光学测量与仪器

9908271微机在光调制反射谱实验中的应用[刊]/李海涛//数据采集与处理.—1998,13(增刊).—101～107(V)介绍了计算机在光调制反射谱实验室中的应用。在自动控制系统中使用 GPIB 接口连接锁相放大器和直流万用表,用8255和8253芯片控制单色仪的步进电机。软件采用 Windows 图形界面,极大地提高了易用性。实验结果显示,自动控制系统精度高并且使用方便。

电极表面改性对染料敏化太阳电池性能影响的机理研究

采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术,从染料敏化太阳电池(DSC)电子传输和复合角度对比了不同光强下导电玻璃表面阻挡层及TiO2薄膜优化使电池性能改善的内在原因.阻挡层的引入和TiO2薄膜的优化均通过电沉积法实现.结果表明,对多孔薄膜电极的不同改性均提高了电池的短路电流Jsc和效率η,但对电子传输和复合过程的作用机理有所不同:前者延长了电子寿命τn,但电子传输时间τd变化不明显;而后者则主要是延长τn的同时也缩短了τd.

染料敏化太阳电池中TiO_2膜内电子传输和背反应特性研究

采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究电池内部电子传输机理和电子背反应动力学特性.利用理论表达式对不同TiO2多孔膜厚度(d)的电池实验数据进行了拟合,得到了电池的吸收系数(α)、电子扩散系数(Dn)、电子寿命(τn)、电子传输时间(τd)和入射单色光光电转化效率(IPCE)等微观参数的数值.研究表明:膜薄有利于加快电子传输,膜厚有利于提高光生电子浓度,进而从微观层面上研究了薄膜厚度对于电池内部电子产生、传输和复合过程的影响.