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表面等离子体增强氧化锌基电致发光研究

乔倩  
【摘要】:半导体紫外发光二极管和激光二极管在固态光源、高精度光刻、生物分析及高密度数据存储等领域具有广阔的应用前景。氧化锌(ZnO)是II-VI族直接带隙化合物半导体,其禁带宽度为3.37eV,室温下激子结合能高达60meV,有望实现高性能紫外发光器件和低阈值激光器件。目前,ZnO基紫外发光器件和激光器件虽然已有大量的文献报道,但是其性能仍然远低于预期。金属表面等离子体是存在于金属表面的局域电荷震荡,据文献报道其可以增强发光材料及器件的发光效率。实验上已有金属表面等离子体增强ZnO光致发光的报道,但是在增强ZnO基电致发光器件方面的研究还很有限。本论文利用金属纳米粒子的表面等离子体效应对ZnO基电致发光和激光器件的增强性能进行了研究,取得了如下研究结果: (1)利用等离子体辅助分子束外延技术制备了n-ZnO/i-ZnO/MgO/p-GaN异质结发光器件,引入表面等离子体共振峰位与器件的发光峰位重合的Ag纳米粒子对该发光器件的发光特性进行修饰,实验结果发现Ag纳米粒子可以有效提高器件的发光强度到原来的320%。 (2)为了证实器件发光强度的增强是由于金属表面等离子体共振耦合效应所引起的,实验中构建了n-ZnO/i-ZnO/MgO/p-GaN结构发光器件,并利用三种表面等离子体共振峰位在不同波长的金属纳米粒子对其进行修饰。实验结果发现金属纳米粒子对器件的发光性能具有选择性增强效应,只有那些与金属纳米粒子局域表面等离子体共振波长相接近的位置发生增强效应。从而证实了器件发光强度的提高是由金属纳米粒子局域表面等离子体与电子-空穴对的共振耦合效应引起的。 (3)利用等离子体辅助分子束外延技术在蓝宝石衬底上制备了Au/MgO/ZnO结构紫外激光器件,器件在电泵浦的条件下实现了随机受激发射。引入局域表面等离子体共振波长在ZnO基紫外发射波段的Ag纳米粒子对Au/MgO/ZnO结构紫外激光器件进行修饰,实验结果表明激光的发射强度得到有效的提高,激射阈值由65mA降到47mA。为了降低金属纳米粒子的欧姆损失,在Ag纳米粒子与ZnO层之间加入一层10nm厚的MgO介电层后,阈值进一步降低到21mA。激光阈值的降低来源于Ag纳米粒子的局域表面等离子体与发光层载流子共振耦合作用的结果。


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5 ;日本纳米应用竞争激烈 燃料电池明后年投产[N];中国有色金属报;2003年
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