Ultraviolet and Deep-Ultraviolet Emissions from c-MgxZn1-xO/MgO Ultrathin Multilayer Heterostructures

Cubic phase MgxZn1-x O/MgO multilayer heterostructures （c-Mgx Zn1-xO/MgO MHs） are grown on Si（100） and quartz substrates by reactive electron beam evaporation at low temperature （250℃）. Cross-sectional morphology observations by field-emission scanning electron microscopy show the legible interfaces of c-MgxZn1-x O/MgO MHs. X-ray diffraction demonstrates that c-MgxZn1-xO/MgO MHs are of highly （100）-oriented. Optical trans- mission investigations of c-Mgx Zn1-x O/MgO MHs on quartz substrates reveal the coexistence of the two phases, c-MgxZn1-xO and MgO. Photoluminescence examination indicates the emergence of deep-ultraviolet emission centred at about 290nm along with the blue shift of the ultraviolet emission from 405nm to 39Gnm when the nominal thickness of c-MgxZn1-xO well layers of MHs is diminished to 3nm, which is probably originated from quantum confinement effect.

CuCr_(1-x)Mg_xO_2(0≤x≤0.09)薄膜的光电性能

采用射频磁控溅射方法,在石英衬底上制备Mg掺杂的CuCrO2薄膜。通过XRD、紫外吸收光谱及电学性能的测量表征该系列薄膜样品的结构与光电性能。结果表明:退火处理后所有薄膜样品的结晶性良好,均为3R型铜铁矿结构;薄膜的电导率随掺杂量的增加而增大。当x=0.09时,样品的室温电导率可达6.16×10-2S/cm,比未掺杂的CuCrO2提高近400倍,且霍耳测试表明所制备的薄膜为p型导电体。电导率随温度变化关系表明:薄膜样品在200～300K的温度范围内均很好地符合Arrhenius热激活规律;当x=0.09时,最低激活能仅为0.034eV。薄膜的可见光透过率与光学带隙宽度均随掺杂量的增加而减小。

Cu掺杂对ZnO纳米薄膜结构及物性的影响

利用溶胶-凝胶法制备了Cu掺杂Zn O纳米晶体薄膜,通过XRD、TEM、AFM、UV-VLS和VSM对其晶体结构、表面形貌、透光性、禁带宽度和磁性进行了表征和分析。结果表明,所有样品都具有c轴择优生长取向,Cu掺杂没有改变Zn O晶体的纤锌矿结构,即没有检测到任何非晶态产物以及各种第二相的存在,表明Cu2+已经取代Zn2+融入了晶体。但是,Cu的掺杂浓度以及煅烧温度的变化,改善了薄膜的粗糙度、晶粒度、透光率、禁带宽度及室温铁磁性。在所有样品中,掺杂浓度为2%、煅烧温度为500℃的薄膜粗糙度、晶粒度最小而透光性和室温铁磁性最强。样品的能隙则是随着Cu掺杂浓度和煅烧温度的提高而变小。

红外椭圆偏振光谱研究Ga_xIn_(1-x)As_ySb_(1-y)材料的禁带宽度

采用红外椭圆偏振光谱研究了与 Ga Sb衬底近晶格匹配的不同组分 Gax In1 - x Asy Sb1 - y样品位于禁带宽度能量位置之上、附近和之下的室温折射率光谱 .根据禁带宽度能量位置附近的折射率增强效应确定了 Gax In1 - x Asy Sb1 - y样品的禁带宽度 ,并发现在组分 x=0 .2～ 0 .3之间禁带宽度随组分 x近似于线性变化 .

Fe掺BaZrS_(3)磁性半导体的制备与研究

硫族钙钛矿是一类新兴的半导体功能材料,具有独特的电子结构与光电性质。本实验采用溶胶-凝胶法结合化学气相反应的方法制备了硫族钙钛矿BaZrS_(3)纳米结构,进一步借助掺杂的方法获得了Ba Zr1-xFexS_(3)磁性半导体,并对其结构和光、磁学等性能进行研究。结果表明,对氧化物钙钛矿BaZrO_(3)进行硫化处理,即用同族的S元素替代O元素,样品仍然可以表现出钙钛矿结构,而且硫化处理可以起到降低带隙宽度的作用。同时用具有局域磁矩的3d过渡族金属元素,如Fe进行钙钛矿B位阳离子掺杂,通过控制Fe的掺杂量同样可以系统地调控样品的带隙宽度,而且对于Ba Zr0.97Fe0.03S_(3)和BaZr0.95Fe0.05S_(3)样品表现出了室温铁磁性。