物理
物理
물리
2005年
1期
21-30
,共10页
纳米结构%氧化锌%紫外激光发射%自由激子%量子尺寸效应
納米結構%氧化鋅%紫外激光髮射%自由激子%量子呎吋效應
납미결구%양화자%자외격광발사%자유격자%양자척촌효응
文章综述了纳米结构的氧化锌半导体薄膜在室温下自由激子的自发辐射以及由自由激子引起的受激发射的特性,阐述了在不同激发密度下室温紫外受激发射的机理.纳米结构氧化锌半导体薄膜是用激光分子束外延(L-MBE)技术生长在蓝宝石衬底上的.薄膜由密集而规则排列的纳米尺度的六角柱组成.这些纳米六角柱起着限制激子运动的作用,激子的量子尺寸效应,使激子的跃迁振子强度大幅度增强.同时六角柱之间的晶面组成了一个天然的激光谐振腔.室温下用三倍频的YAG脉冲激光激发,可从这些纳米结构的氧化锌薄膜中观测到很强的紫外激光发射.研究发现,在中等激发密度下,紫外受激发射是由于激子与激子间碰撞而引起的辐射复合.在高密度激发条件下,由于激子趋于离化,紫外受激发射主要由电子-空穴等离子体的辐射复合引起.由于纳米结构中激子的跃迁振子增强效应,在室温下测量到的光学增益高达320cm-1, 这比在同样条件下测量到的块状氧化锌晶体的光学增益要高一个量级以上.与传统的电子-空穴等离子体激光辐射相比,激子引起的受激发射可在较低的激发密度条件下实现.这在实际应用上很有价值.
文章綜述瞭納米結構的氧化鋅半導體薄膜在室溫下自由激子的自髮輻射以及由自由激子引起的受激髮射的特性,闡述瞭在不同激髮密度下室溫紫外受激髮射的機理.納米結構氧化鋅半導體薄膜是用激光分子束外延(L-MBE)技術生長在藍寶石襯底上的.薄膜由密集而規則排列的納米呎度的六角柱組成.這些納米六角柱起著限製激子運動的作用,激子的量子呎吋效應,使激子的躍遷振子彊度大幅度增彊.同時六角柱之間的晶麵組成瞭一箇天然的激光諧振腔.室溫下用三倍頻的YAG脈遲激光激髮,可從這些納米結構的氧化鋅薄膜中觀測到很彊的紫外激光髮射.研究髮現,在中等激髮密度下,紫外受激髮射是由于激子與激子間踫撞而引起的輻射複閤.在高密度激髮條件下,由于激子趨于離化,紫外受激髮射主要由電子-空穴等離子體的輻射複閤引起.由于納米結構中激子的躍遷振子增彊效應,在室溫下測量到的光學增益高達320cm-1, 這比在同樣條件下測量到的塊狀氧化鋅晶體的光學增益要高一箇量級以上.與傳統的電子-空穴等離子體激光輻射相比,激子引起的受激髮射可在較低的激髮密度條件下實現.這在實際應用上很有價值.
문장종술료납미결구적양화자반도체박막재실온하자유격자적자발복사이급유자유격자인기적수격발사적특성,천술료재불동격발밀도하실온자외수격발사적궤리.납미결구양화자반도체박막시용격광분자속외연(L-MBE)기술생장재람보석츤저상적.박막유밀집이규칙배렬적납미척도적륙각주조성.저사납미륙각주기착한제격자운동적작용,격자적양자척촌효응,사격자적약천진자강도대폭도증강.동시륙각주지간적정면조성료일개천연적격광해진강.실온하용삼배빈적YAG맥충격광격발,가종저사납미결구적양화자박막중관측도흔강적자외격광발사.연구발현,재중등격발밀도하,자외수격발사시유우격자여격자간팽당이인기적복사복합.재고밀도격발조건하,유우격자추우리화,자외수격발사주요유전자-공혈등리자체적복사복합인기.유우납미결구중격자적약천진자증강효응,재실온하측량도적광학증익고체320cm-1, 저비재동양조건하측량도적괴상양화자정체적광학증익요고일개량급이상.여전통적전자-공혈등리자체격광복사상비,격자인기적수격발사가재교저적격발밀도조건하실현.저재실제응용상흔유개치.
