宽禁带半导体材料及纳米材料低温光学性质研究

摘要

我们建立了一套适用于宽禁带半导体材料和纳米材料进行低温PL测试的系统.该系统对MOCVD法在蓝宝石衬底上外延生长高磷(P)组份的GaN<,1-x>P<,x>三元合金(最高x=20﹪),在4.8K下进行了PL谱测量.发现随三元合金中磷(P)组份的增加,GaN<,1-x>P<,x>的PL峰(3.304eV,3.378eV,3.143eV)红移减小.对掺N的6H-SiC单晶体在20kV高压下离子注入B(硼),其浓度为10<'17>cm<'-3>,进而在1700℃超高温下进行热处理获得p型SiC样品,在4.76~130K进行变温PL谱测量,其结果我们分析为A,B,C峰是带边峰,D峰为与硼受主有关的峰.在130K以下,随温度降低A,B,C峰的能量和幅度而渐次地增强,符合半导体光致发光规律.其次,对掺不同杂质例如:Mn(锰)、Hf(铪)、Er(铒)的硅酸盐纳米材料进行了变温PL谱测量,在蓝、绿光波段获得极强的发光.此外,通过以上三种类型样品的测量结果,表明该PL测试系统具有实用、精确、快捷等特点.