《ZnO激光二极管研制和紫外激射的研究》

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利用等离子体协助分子束(P-MBE)外延方法,在蓝宝石衬底上制备了高质量的ZnO单晶薄膜,本征载流子浓度最低达到7.6×10<'16>cm<-'5>量级;在国内首次利用光泵浦实现了ZnO薄膜的紫外受激发射。利用P-MBE方法实现了六方相ZnMgO合金薄膜和ZnO/ZnMgO量子阱结构材料,观测到了来自阱层的高效激子发光和明显的量子尺寸效应,并实现了光泵紫外受激发射。利用P-MBE技术、通过NO和N<,2>作为掺杂源分别制备了p型ZnO薄膜材料,载流子浓度最高达到1.2×10<'19>cm<-'5>;在国际上首次报道了利用ZnN氧化制备p-ZnO的方法。利用分子束外延研制了ZnO/GaN异质p-n结,并获得了来自ZnO的室温电泵浦下紫外发光;在蓝宝石衬底上成功地研制出了ZnO同质pn结,在国内率先报道了室温下ZnO同质pn结的直流电泵浦发光。开展了ZnO低维结构的研究,成功地制备出ZnO纳米管、纳米带、纳米柱和纳米晶等结构,研究了这些低维结构中ZnO的受激发射机理,并且在室温下观测到了来自ZnO纳米管的低阈值光泵受激发射。在国内外核心刊物上发表相关文章60余篇,其中国际刊物50多篇,被SCI他引153次;申请发明专利14项,授权2项。该项目按计划完成任务、部分指标超额完成,该研究与国外同步发展,在国内器件研制方面处于领先水平。

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