ZnCdSeZnSe单量子阱中双激子发光谱.pdfVIP

　第 20 卷第 6 期　　　　　　　　半　导　体　学　报　　　　　　　　 . 20, . 6　 V o l N o 　1999 年 6 月　　　　　　 　　　　　　 , 1999　 CH IN ESE JOU RNAL O F SEM ICONDU CTOR S June 单量子阱中 ZnCdSe ZnSe 的双激子发光谱 魏彦锋　黄大鸣　王兴军　俞根才　诸长生　王　迅 ( 复旦大学应用表面物理国家重点实验室　上海　200433) 摘要　 在分子束外延生长的 单量子阱结构中, 观察到了双激子发光谱. 采用不 ZnCdSe ZnSe 同宽度的量子阱, 得出了双激子束缚能与量子阱宽度的依赖关系. 研究了双激子发光谱与激发 光波长和激发功率的关系. 发现在阱内激发的条件下, 自由激子更容易由于相互作用而形成双 激子, 在～ 1 2 的激发功率密度下即可观察到明显的双激子发光. mW cm PACC: 7855, 7135, 7865 在半导体量子阱中, 由于量子限制效应而增强了激子之间的相互作用, 两个激子可形成 [ 1 ] 一种束缚态——双激子. 自从双激子第一次在 量子阱中被观察到后 , 已经 GaA s A lGaA s [ 2～ 7 ] 有许多的理论和实验工作对双激子的特性进行了研究 . 在 族宽禁带半导体体系 [ 3, 6, 7 ] 中, 已经在体材料、量子阱和量子点中都观察到了双激子的发光峰 . 这主要是由于 族半导体材料有较大的激子束缚能, 加上量子限制作用, 使双激子效应更为明显. 在以往的 文献中报道的双激子发光都是在较高的激发光功率密度下观测到的. 最近, Kuang 等人在 一个 6 个单原子层的 量子阱中, 用～ 1 2 的光功率密度激发, 观察到了 ZnCdSe ZnSe W cm [ 8 ] 双激子发光 . 在这些报道的实验中所用的激发光子能量都大于势垒的禁带宽度. 本文报道用分子束外延生长的 单量子阱的低温光致发光谱, 发现当激发 ZnCdSe ZnSe 光能量低于势垒的禁带宽度, 即在阱内激发的条件下, 只需～ 1