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CdSe/ZnSe异质结构中Zn1-xCdxSe量子岛(点)的显微荧光光谱和显微拉曼光谱研究

王防震 陈张海 柏利慧 黄少华 沈学础

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CdSe/ZnSe异质结构中Zn1-xCdxSe量子岛(点)的显微荧光光谱和显微拉曼光谱研究

王防震, 陈张海, 柏利慧, 黄少华, 沈学础

The micro-photoluminescence and micro-Raman study of Zn1-xCdx Se quantum islands (dots) in CdSe/ZnSe heterostructure

Wang Fang-Zhen, Chen Zhang-Hai, Bai Li-Hui, Huang Shao-Hua, Shen Xue-Chu
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  • 利用显微荧光和显微拉曼光谱,研究了分子束外延生长的CdSe/ZnSe异质结构中,由两种不同机理形成的两类具有不同尺寸和组分的Zn1-xCdxSe量子岛.4.2 K时的显微荧光光谱表明,当CdSe淀积厚度由1.8 ML增加到2.3ML时,Zn1-xCdxSe量子岛的激子荧光峰有166 meV的较大红移,这是量子岛尺寸改变引起的量子限制势能变化所不能完全解释的.经过对样品的显微荧光和显微拉曼光谱的对比分析,发现还存在另外两种引起量子岛荧光峰较大红移的机理:一方面是因为随着CdSe淀积厚度的增加,具有更低能态的大岛密度的增加,并逐渐取代小岛而主导Zn1-xCdxSe量子岛的荧光性质;另一方面是由于CdSe/ZnSe量子结构中的两类量子岛的Cd组分浓度也会随CdSe淀积厚度的增加而增加,从而引起量子岛荧光峰的较大红移.
    We have investigated two types of Zn1-xCdxSe quantum islands in CdSe/ZnSe heterostructure with different size and Cd composition using micro-photoluminescence and micro-Raman spectroscopy. The micro-photoluminescence spectra at 4.2 K indicate that the photoluminescence peaks of the islands have a large red-shift of 166 meV when the thickness of CdSe deposition layer increased from 1.8 ML to 2.3 ML, which can't be explained by considering the change of quantum confinement potential only. We also found two other important mechanisms which may lead to the large red-shift by comparing the micro-photoluminescence and micro-Raman spectra. First, the sheet density of large Zn1-xCdxSe islands which have lower exciton ground state energy will increase and the large islands will dominant gradually the photoluminescence properties of the samples with increasing thickness of the CdSe layer. Second, the increase of Cd composition in the Zn1-xCdxSe quantum islands contributes to the large red-shift as well. This is verified by resonant Raman scattering spectra of the samples.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:90401015,10374018和10321003)和上海市科委重大基础研究基金(批准号:03DJ14001)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-03-15
  • 修回日期:  2005-09-29
  • 刊出日期:  2006-05-20

CdSe/ZnSe异质结构中Zn1-xCdxSe量子岛(点)的显微荧光光谱和显微拉曼光谱研究

  • 1. 复旦大学物理系,应用表面物理国家重点实验室,上海 200433
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:90401015,10374018和10321003)和上海市科委重大基础研究基金(批准号:03DJ14001)资助的课题.

摘要: 利用显微荧光和显微拉曼光谱,研究了分子束外延生长的CdSe/ZnSe异质结构中,由两种不同机理形成的两类具有不同尺寸和组分的Zn1-xCdxSe量子岛.4.2 K时的显微荧光光谱表明,当CdSe淀积厚度由1.8 ML增加到2.3ML时,Zn1-xCdxSe量子岛的激子荧光峰有166 meV的较大红移,这是量子岛尺寸改变引起的量子限制势能变化所不能完全解释的.经过对样品的显微荧光和显微拉曼光谱的对比分析,发现还存在另外两种引起量子岛荧光峰较大红移的机理:一方面是因为随着CdSe淀积厚度的增加,具有更低能态的大岛密度的增加,并逐渐取代小岛而主导Zn1-xCdxSe量子岛的荧光性质;另一方面是由于CdSe/ZnSe量子结构中的两类量子岛的Cd组分浓度也会随CdSe淀积厚度的增加而增加,从而引起量子岛荧光峰的较大红移.

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