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探索氮化鋁(AlN)在光致發(fā)光譜中的應(yīng)用

來(lái)源:北京卓立漢光儀器有限公司   2024年11月21日 10:54  

我司合作研制的深紫外共焦光致發(fā)光(PL)譜儀迎來(lái)新的里程碑——在客戶處安裝調(diào)試過(guò)程中,在低溫下測(cè)試到了氮化鋁(AlN)的帶邊發(fā)光。突破了長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于AlN的帶邊峰,到底是樣品不好發(fā)不出光來(lái)還是設(shè)備不好測(cè)不出來(lái)的羅生門(mén)。

如圖1所示,在同一變溫樣品臺(tái)上同時(shí)就近擺放一塊AlN樣品和一塊Al0.7Ga0.3N樣品作為對(duì)比。以194.5 nm的深紫外飛秒激光器激發(fā),在-190℃的低溫下,AlN樣品在約198 nm的位置處顯示出了明顯的帶邊發(fā)光峰,經(jīng)過(guò)擬合峰位為198.3 nm,而在對(duì)比樣品上在這一段光譜區(qū)間沒(méi)有任何發(fā)光。進(jìn)一步地可以測(cè)量熒光壽命曲線,如圖1的內(nèi)插圖所示。

1.jpg

圖1 紅線和藍(lán)線分別是在 -190℃ 的溫度下在同一樣品臺(tái)上和同等條件下AlN樣品和作為對(duì)比樣品的Al0.7Ga0.3N的深紫外光致發(fā)光譜。內(nèi)插圖為AlN在198.3 nm發(fā)光峰的熒光壽命曲線。

需要說(shuō)明的是,雖然塊體AlN禁帶寬度的理論值是6.2 eV(對(duì)應(yīng)200nm發(fā)光波長(zhǎng)),而實(shí)驗(yàn)上通過(guò)橢偏儀吸收譜測(cè)到的比較公*的禁帶寬度也在6.1 eV上下(對(duì)應(yīng)203nm發(fā)光波長(zhǎng)),但是隨著溫度的降低會(huì)導(dǎo)致禁帶寬度加大,帶邊發(fā)光波長(zhǎng)進(jìn)一步減小(參考文獻(xiàn)[1]),和我們測(cè)到的結(jié)果趨勢(shì)一致。

參考文獻(xiàn):

[1] "AlN bandgap temperature dependence from its optical properties", Journal of Crystal Growth310 (17), 4007 - 4010 (2008).

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