ZnO单晶的微区光致发光特性研究

发布时间：2018-11-06 15:05

【摘要】：ZnO单晶材料以其优良的综合性能在光电子器件方面掀起了研究热潮,因此对ZnO单晶的研究具有重要的理论和实践意义。采用激光辐照的方式,对ZnO单晶进行了光致发光(photoluminescence,PL)光谱实验,分析研究了ZnO单晶在不同温度(低温)和不同激光能量强度照射下其光致发光特性。研究结果表明,ZnO单晶内存在少量杂质及表面氧缺陷,这些结构对其发光特性有一定的影响;在低温条件下,ZnO单晶具有良好的发光特性,且随着温度的提高,发光光谱峰的位置会向长波长方向移动,但强度会减小;当激光光源的强度增大,ZnO单晶的PL发射光谱的强度也会随之增大,且峰的位置和相对强度不变。结合拉曼(Raman)光谱实验,从分子及原子振动、转动类型验证了纤锌矿ZnO单晶的六方晶系结构;配合X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)技术,得出ZnO单晶良好的结晶特性以及晶轴取向。
[Abstract]:The research of ZnO single crystal has become a hot topic in optoelectronic devices because of its excellent comprehensive properties. Therefore, the study of ZnO single crystal has important theoretical and practical significance. The photoluminescence (photoluminescence,PL) spectra of ZnO single crystals were studied by means of laser irradiation. The photoluminescence characteristics of ZnO single crystals under different temperature (low temperature) and different laser energy intensity were studied. The results show that there are a small amount of impurities and surface oxygen defects in ZnO single crystals, and these structures have a certain influence on their luminescence characteristics. At low temperature, ZnO single crystal has good luminescence characteristics, and with the increase of temperature, the position of the luminescence peak will move to the direction of long wavelength, but the intensity will decrease. When the intensity of laser source increases, the intensity of PL emission spectrum of ZnO single crystal will increase, and the position and relative intensity of the peak will not change. The hexagonal structure of wurtzite ZnO single crystal was verified by molecular and atomic vibration and rotation type by Raman (Raman) spectroscopy. In combination with X-ray diffraction (X-ray diffraction,XRD) technique, the crystal properties and axis orientation of ZnO single crystal were obtained.
【作者单位】： 南京邮电大学光电工程学院;南京邮电大学Peter
【基金】：国家自然科学基金项目(61274121,61574080) 江苏省自然科学基金项目(BK2012829) 南京邮电大学人才引进项目(NY212007) 江苏省普通高校学术学位研究生科研创新计划项目(KYLX0789)资助
【分类号】：O614.241;O734

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本文编号：2314638