氧化鋅缺陷發光機制與調控研究
日期：2010-05-19 17:49:25
缺陷對氧化鋅的光學、光電子學性能有著非常顯著的影響，氧化鋅可見發光的缺陷機制一直存在爭議。中科院固體所蔡偉平、曾海波課題組在氧化鋅缺陷發光機制與調控研究方面取得了進展，該工作將有助于氧化鋅可見發光的最終確立，推動相關基礎研究與應用；同時相對于通常所注意的形貌、尺寸等，納米材料的微結構控制對其性能具有及其重要的意義。相關論文發表在《先進功能材料》（Adv. Funct. Mater. ）上。
近年來，蔡偉平、曾海波課題組發展了具有局域瞬態極端條件的液相激光燒方法，并進行納米顆粒的獨特微結構相關的物性研究。在此基礎上，獲得了具有穩定較強藍色發光的氧化鋅納米顆粒，進行了對缺陷發光機制的探索。一方面，研究了藍色發光對激發波長依賴性。發現藍色發光存在幾個固定的擇優發射能量點；藍色發光到綠色發光的轉變，不是連續移動而是此消彼長的過程；藍色發光的激發譜可以延伸到可見光波段，相應激發能量明顯小于帶隙寬度，并存在一系列子峰。另一方面，對相關缺陷進行了電子順磁共振和正電子湮滅的研究。觀察到間隙鋅、空位氧、間隙鋅復合缺陷、間隙氫在一定條件下的共存；隨著藍色發光到綠色發光的轉換，間隙鋅和空位氧在EPR譜中存在強烈相關的變化。此外，通過更細致的微結構控制，可見發光獲得了一定稱度上的調控。該工作得到了國家自然科學基金的資助。
近年來，蔡偉平、曾海波課題組發展了具有局域瞬態極端條件的液相激光燒方法，并進行納米顆粒的獨特微結構相關的物性研究。在此基礎上，獲得了具有穩定較強藍色發光的氧化鋅納米顆粒，進行了對缺陷發光機制的探索。一方面，研究了藍色發光對激發波長依賴性。發現藍色發光存在幾個固定的擇優發射能量點；藍色發光到綠色發光的轉變，不是連續移動而是此消彼長的過程；藍色發光的激發譜可以延伸到可見光波段，相應激發能量明顯小于帶隙寬度，并存在一系列子峰。另一方面，對相關缺陷進行了電子順磁共振和正電子湮滅的研究。觀察到間隙鋅、空位氧、間隙鋅復合缺陷、間隙氫在一定條件下的共存；隨著藍色發光到綠色發光的轉換，間隙鋅和空位氧在EPR譜中存在強烈相關的變化。此外，通過更細致的微結構控制，可見發光獲得了一定稱度上的調控。該工作得到了國家自然科學基金的資助。
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