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试述量子电子束泵浦氧化锌基量子阱发光与器件序言范文
据。非对称阱比对称阱更显著的超线性行为,其理由被归结为激子隧穿注入增强了泵浦效率。针对一般电子束泵浦发光器件内量子效率较低的状况,设计结构提升了内量子效率。与对称量子阱相比,氧化锌基非对称双量子阱发光的内量子效率提升了约百分之五十。光致发光光谱和时间分辨光谱测试结果都表明,非对称阱中有着激子以窄阱向宽阱
摘要:国内外对紫外发光、激光器件的研发热潮不断。相对于电注入,电子束泵浦的模式具有规避电极接触困难,和不受p型掺杂瓶颈限制的优势;与光泵器件相比,更易集成小型化器件。此外,与光泵浦和电注入相比,电子束激励模式下有源区可从更大,以而可提升器件输出功率。氧化锌材料由于兼备带隙(3.37eV)宽,激子结合能(60meV)大等优势,在紫外发光二极管、半导体激光器等方面具有广阔的运用前景。针对目前国际上电子束泵浦发光器件探讨方面的问题,从及电子束泵浦氧化锌基量子阱紫外发光器件的探讨空白,本文在金属有机物化学气相沉积和分子束外延技术制备的ZnO基量子阱结构上,开展了电子束泵浦发光特性的探讨。使用量子阱结构自吸收弱的优势和非对称量子阱量子阱中的激子隧穿,降低了量子阱结构的最佳工作电压,探讨了大束流下量子阱的斯塔克效应,初步探索了电子束泵浦氧化锌基量子阱的超辐射行为,提升了量子阱发光的内量子效率;合金表面等离激元对氧化锌基材料的光致和电子束泵浦发光体现出了波长选择性增强。具体内容概述如下:一、针对器件小型化需要,最佳工作电压益不超过5KV。一般而言,量子效率低和自吸收强是控制电子束泵浦半导体器件的瓶颈。非对称阱设计促成的宽阱中激子浓度提升,降低了器件的最佳工作电压。观察到了大束流电子束泵浦下的量子限域斯塔克效应。由于发现不随穿透深度而变化的阱区发光峰红移,以而排除红移来源于自吸收历程的可能,证明了电子束泵浦条件下量子限域斯塔克效应的有着。二、观测到电子束泵浦下的超辐射现象。发光的积分强度随泵浦功率超线性增多是超辐射现象的重要判据。非对称阱比对称阱更显著的超线性行为,其理由被归结为激子隧穿注入增强了泵浦效率。针对一般电子束泵浦发光器件内量子效率较低的状况,设计结构提升了内量子效率。与对称量子阱相比,氧化锌基非对称双量子阱发光的内量子效率提升了约百分之五十。光致发光光谱和时间分辨光谱测试结果都表明,非对称阱中有着激子以窄阱向宽阱的隧穿注入。这提升了非对称阱发光的内量子效率。三、设计并蒸镀银铝合金薄膜,使表面等离激元的共振能量恰好和氧锌镁薄膜374nm紫外发光峰位匹配,缺陷发光受到选择性抑制,近带边的紫外发射得到增强,光致发光的增强可达到约150倍。我们证明了合适比例表面粗糙银铝合金薄膜的表面等离激元的共振能量波长可从调至374nm左右的紫外波段,对电子束泵浦和光致发光的影响都有显著的波长选择性。 关键词:电子束泵浦论文 氧化锌论文 量子阱论文 蒙特卡罗模拟论文 表面等离激元论文
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    摘要5-7

    Abstract7-10

    目录10-12

    第1章 引言12-24

    1.1 ZnO 基材料的基本性质及优势13-18

    1.2 ZnO 基量子阱的探讨发展18-21

    1.3 论文的选题依据和探讨内容21-24

    第2章 样品的制备与表征办法24-38

    2.1 半导体薄膜和金属薄膜的制备24-32

    2.2 常用的样品表征手段32-36

    2.3 本章小结36-38

    第3章 电子束泵浦氧化锌基量子阱的最佳激发电压与斯塔克效应2738-70

    3.1 量子阱论述基础38-44

    3.2 蒙特卡罗模拟介绍44-45

    3.3 电子束泵浦氧化锌基量子阱的最佳激发电压45-59

    3.4 电子束泵浦下氧化锌基量子阱的斯塔克效应59-69

    3.5 本章小结69-70

    第4章 氧化锌基量子阱的超辐射现象与内量子效率70-92

    4.1 电子束泵浦器件的探讨背景70-74

    4.2 非对称双量子阱的探讨发展74-79

    4.3 电子束泵浦下氧化锌基量子阱的超辐射现象79-86

    4.4 氧化锌基非对称双量子阱结构对内量子效率的影响86-90

    4.5 本章小结90-92

    第5章 合金表面等离子体对氧化锌基材料发光的影响92-116

    5.1 电子束物理基础92-96

    5.2 等离子体物理基础96-103

    5.3 表面等离激元对 MgZnO 薄膜发光的影响103-110

    5.4 表面等离激元对 ZnO/MgZnO 量子阱发光的影响110-114

    5.5 本章小结114-116

    第6章 结论与展望116-118

    6.1 结论116-117

    6.2 展望117-118

    参考文献118-126

    在学期间学术成果状况126-128

    指导教师及作者介绍128-130

    致谢130

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