ZnS薄膜参数对有机／无机复合发光器件特性的影响

半导体量子点（QDs）具有发光效率高和发光波长可调等特点。采用胶体CdSe QDs作电致发光器件的有源材料，TPD（N ，N′-biphenyl-N ，N′-bis-（3-methylphenyl）-1，1′-biphenyl-4，4′-diamine）作空穴传输层， ZnS作电子传输层，研究了有机/无机复合发光器件ITO/TPD/CdSe QDs/ZnS/Ag的电致发光特性。TPD和CdSe QDs薄膜采用旋涂方法、ZnS薄膜采用磁控溅射方法沉积，器件表面平整。CdSe QDs的光致发光和电致发光谱峰位波长均位于～580 nm ，属于量子点的带边激子发光。我们与以前的ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag发光器件结构进行了对比，发现新的器件结构的电致发光谱没有观察到QDs表面态的发光，而且新器件的发光强度是ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag结构的～10倍。发光效率的提高归因于碰撞激发与载流子注入两种发光机制并存的结果：一方面电子经过ZnS 层加速后，碰撞激发CdSe QDs发光；另一方面，空穴从T PD层注入CdSe QDs与QDs中激发的电子复合发光。我们进一步研究了ZnS电子加速层厚度对发光特性的影响，选择ZnS薄膜的厚度分别是80，120和160 nm ，发现随着ZnS层厚度增大，器件启亮电压升高， EL强度增大，但是击穿电压降低。EL峰位随着ZnS厚度的减小发生明显蓝移，对上述实验现象进行了机理解释。

CdSe胶质量子点的电致发光特性研究

采用胶体化学法合成硒化镉(CdSe)胶质量子点,在此基础上制成了以CdSe胶质量子点为有源层,结构为ITO/ZnS/CdSe/ZnS/Al的电致发光(EL)器件.透射电镜测量表明量子点的尺寸为4.3 nm,扫描电子显微镜测量ZnS薄膜和Al薄膜结果显示表面均较为平整,由器件结构的X射线衍射分析观察到了CdSe(111)、ZnS(111)等晶面的衍射,表明器件中包含了CdSe量子点和ZnS绝缘层材料.光致发光谱表征胶质量子点的室温发光峰位于614 nm,电致发光测量得到器件在室温下的发光波长位于450～850 nm,峰值在800 nm附近.本文对电致发光机制及其与光致发光谱的区别进行了讨论.

硅基阻挡杂质带红外探测材料与器件研究进展

红外探测在天文物理研究领域具有极其重要的应用前景,由于天文深空探测对象的特殊性,对红外探测器的性能要求十分苛刻.阻挡杂质带(BIB)红外探测器,因其具有响应波段宽、噪声低、灵敏度高以及抗辐射性能好等优点,在过去30年中发展成为国际上天文领域首选的红外探测器.BIB红外探测器的探测波长覆盖中红外到远红外波段,它的推广应用促进人类在天文深空探测领域取得了一系列重大的科学成果.我国在BIB红外探测器的研究起步较晚,近年来也取得了较大进展,但是与国际领先水平相比尚有较大差距.本文主要回顾、评述了过去5年多我国在BIB红外探测器领域的研究进展,对BIB红外探测材料及其相应BIB器件的制备工艺、物性表征和光电响应特性,以及表面等离激元对器件光电响应的调控等做了详尽介绍,为我国BIB红外探测器的发展提供参考和实验依据.

新型交生结构自掺杂铁基超导体

铁基高温超导体的基本结构单元是反萤石型Fe_2X_2层(X为磷族或硫族元素),因此,设计具有Fe_2X_2层的新化合物成为探索铁基超导材料的有效途径.本文在回顾铁基超导体结构特征和基本结构类型的基础上,归纳总结了铁基超导体块层结构设计的基本原则;着重介绍迄今发现的几类具有层状交生(intergrowth)结构的新型自掺杂铁基超导材料.

Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体异质结二维电子气研究进展

半导体异质结在探索新奇物理和发展器件应用等方面一直发挥着不可替代的作用.得益于其特有的能带性质,相对较窄的带隙和足够大的自旋轨道耦合相互作用,Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体异质结不仅在红外器件应用方面具有重要的研究价值,而且在拓扑绝缘体和自旋电子学等前沿领域引起了广泛的关注.尤为重要的是,在以 CdTe/PbTe 为代表的Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体异质结界面上发现了高浓度、高迁移率的二维电子气.该电子气的形成归因于Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体异质结独特的扭转界面.进一步的研究表明,该二维电子气体系不仅对红外辐射有明显响应,而且它还表现出狄拉克费米子的性质.本文系统综述了近年来Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体异质结二维电子气研究取得的主要进展.首先对Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体异质结扭转界面二维电子气的形成机理进行了介绍;然后讨论该二维电子气在低温强磁场下的输运性质,并分析了它的拓扑性质以及在自旋器件方面的应用前景;最后,展示了基于该二维电子气研制的中红外光电探测器.

分子束外延生长[111]晶向CdTe的研究

本文采用分子束外延(MBE)方法在BaF_2衬底上直接外延生长了CdTe(111)薄膜.反射高能电子衍射(RHEED)实时监控生长表面,衍射图样揭示了CdTe(111)在BaF_2表面由二维生长向三维生长的变化过程.XRD表征验证了外延生长的CdTe薄膜的单晶性质.由红外透射光谱测量和理论拟合相结合,得到了CdTe外延薄膜室温带隙宽度E_g=1.511 eV.

氧化锌锡薄膜晶体管的研究

在ITO玻璃基底上用射频磁控溅射技术生长氧化锌锡(ZnSnO)沟道有源层、用PECVD生长SiO2薄膜作为薄膜晶体管的栅绝缘层研制了薄膜晶体管(TFT),器件的场效应迁移率最高达到μn=9.1cm2/(V·s),阈值电压-2V,电流开关比为104.

微腔中CdSe量子点荧光增强效应

文章主要研究了CdSe量子点微腔结构,微腔结构包括上下分布式布拉格反射镜(DBR),中间的有源层为溶解在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的CdSe胶体量子点.采用传递矩阵法模拟微腔的反射光谱,对实验测试曲线进行较好的拟合.通过测试微腔结构的光致荧光(PL)光谱,其半峰宽(FWHM)由未加入微腔的CdSe量子点样品的27.9nm,减小到微腔结构的7.5nm,在微腔中的量子点,由于腔模式的出现,其发光谱的品质因数增加了3.6倍,达到了荧光增强的效果.