《可見光範圍內波長可調的電抽運矽基CdxZn1-xO薄膜隨機雷射》是依託浙江大學，由陳培良擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：可見光範圍內波長可調的電抽運矽基CdxZn1-xO薄膜隨機雷射
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：陳培良
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
CdxZn1-xO合金是很有發展前途的帶隙可調的發光材料，在可見光雷射器件方面有很大的套用潛力。然而，迄今為止還沒有關於電抽運CdxZn1-xO雷射的報導。在國際上CdxZn1-xO單晶薄膜製備困難、常規二極體雷射器無法實現的背景下，本項目提出根據隨機雷射理論實現電抽運CdxZn1-xO多晶薄膜隨機雷射的新思路。利用帶隙可調的高光增益CdxZn1-xO多晶薄膜，採用矽基CdxZn1-xO薄膜MIS器件和MgxZn1-xO/CdxZn1-xO異質結構，實現在可見光範圍內波長可調的室溫電抽運矽基CdxZn1-xO薄膜隨機雷射，具有創新意義。在此基礎上，闡明以上兩種電抽運隨機雷射器件的載流子輸運機理和隨機雷射產生機制，並通過最佳化材料性能、改善器件結構和工藝，降低雷射閾值電流密度、提高雷射的量子效率和穩定性。
結題摘要
ZnO具有室溫3.37eV的寬直接帶隙和60mV的高激子束縛能等優點，在製備短波長發光器件上有潛在的引用前景，引起了人們的極大關注。Cd離子的離子半徑與Zn離子相近，CdO的禁頻寬度小於ZnO，因而CdZnO合金被認為可以用來減小ZnO禁頻寬度,對CdZnO合金薄膜的研究具有重要意義。本項目經過三年的努力，獲得以下創新性成果：利用快速熱處理大幅度提高了CdxZn1-xO薄膜的光致發光性能；通過直流濺射的方法製備了不同組分的CdxZn1-xO薄膜，薄膜的光致發光在可見光範圍類可調，並實現了矽基的CdxZn1-xO薄膜的MIS器件的電抽運隨機激射；通過射頻濺射的方法製備了非平衡態的高Cd摻雜的CdxZn1-xO薄膜，實現了薄膜在可見光範圍內波長可調的光致發光，研究了快速熱處理的保溫時間、溫度、氣氛等條件對薄膜的光致發光的影響；製備基於CdxZn1-xO薄膜的可見發光範圍內波長可調的電抽運隨機激射器件，發光峰的中心波長從~490nm 藍移至~430nm；製備了源於ZnO-CdO互擴散薄膜的紫外及可見並存的電抽運隨機激射器件。基於以上結果，在Applied Physics Letter上發表論文2篇，在Journal of Crystal Growth、Journal of Alloy and Compounds 、Optical Express等知名國際期刊上發表論文8篇，另外，獲得國家發明專利2項。
