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探索氮化铝(AlN)在光致发光谱中的应用
更新时间:2024-11-21浏览:1380次

我司合作研制的深紫外共焦光致发光(PL)谱仪迎来新的里程碑——在客户处安装调试过程中,在低温下测试到了氮化铝(AlN)的带边发光。突破了长期以来对于AlN的带边峰,到底是样品不好发不出光来还是设备不好测不出来的罗生门。

如图1所示,在同一变温样品台上同时就近摆放一块AlN样品和一块Al0.7Ga0.3N样品作为对比。以194.5 nm的深紫外飞秒激光器激发,在-190℃的低温下,AlN样品在约198 nm的位置处显示出了明显的带边发光峰,经过拟合峰位为198.3 nm,而在对比样品上在这一段光谱区间没有任何发光。进一步地可以测量荧光寿命曲线,如图1的内插图所示。

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图1 红线和蓝线分别是在 -190℃ 的温度下在同一样品台上和同等条件下AlN样品和作为对比样品的Al0.7Ga0.3N的深紫外光致发光谱。内插图为AlN在198.3 nm发光峰的荧光寿命曲线。

需要说明的是,虽然块体AlN禁带宽度的理论值是6.2 eV(对应200nm发光波长),而实验上通过椭偏仪吸收谱测到的比较公*的禁带宽度也在6.1 eV上下(对应203nm发光波长),但是随着温度的降低会导致禁带宽度加大,带边发光波长进一步减小(参考文献[1]),和我们测到的结果趋势一致。

参考文献:

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

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