單晶材料不同溫度下光致發光性能研究

發布日期：2016-07-04 00:00 來源：http://www.callosumcreative.com 點擊：

單晶材料是一種寬禁帶直接帶隙半導體ZnO晶體為纖鋅礦結構室溫下禁帶寬度為3.37eV激子束縛能為60meV遠大于室溫熱離化能26meV。ZnO具有良好的光學性能成為了國際上研究光電器件的熱點材料例如氣體傳感器壓電傳感器透明電極短波長激光器件紫外發光二極管、透明三極管等。

常溫下高質量的ZnO輻射復合通常由自由激子的躍遷形成是因為它有高的結合能。研究指出ZnO體材料中沒有聲子參與的自由激子(FX)的發射普遍存在而在ZnO納米材料中聲子LO參與的躍遷占主導地位。本文對ZnO單晶材料在常溫和低溫情況下的光致發光特性做了深入的研究。不同溫度20K,30K,40K,60K下紫外光譜圖可以看出在此情況下出現368.2nm和368.8nm兩個紫外發光峰分別為自由激子FX和施主束縛激子D0X發光峰隨著溫度的降低激子的發光整體變強而自由激子的變化沒有束縛激子的明顯束縛激子的發光強度隨著溫度的升高成指數下降。圖4相比圖5的紫外發光峰減少許多是因為在溫度太低時束縛激子發光峰的強度增加很快較弱的發光峰相比較已經分辨不出。

單晶材料