(简述量子阱太阳能效应探究)

时间:12月09日 来源:河北太阳能发电 访问:
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  采用电容耦合法,在等光强条件下测量了Zn1-xCdxSe/ZnSe多量子阱在不同温度下(18300K)的光伏谱。采用溴钨灯作为激发光源,由溴钨灯发出的光通过斩波器成为矩形脉冲光进入单色仪;从单色仪出来的光经过滤光片后形成单色脉冲光,照射在样品上,产生光伏光伏信号通过云母片电容器耦合输出,经静电计管放大器实现阻抗变换后,由锁定放大器测出。静电计管放大器的控制栅极所接的泄放电阻R10128,这样静电计管放大器输入端的耦合电容与输入电阻构成的RC时间常数远大于斩波器的周期,所以光伏信号的波形是完好的方波,可保证锁定放大器测出的是定态光伏。本实验斩波器频率为20Hz.

  实验样品安放在以氦气作为制冷媒质的循环低温系统中,可以在10300K温度范围内进行恒温测量,典型的实验结果如、所示。它们分别是样品A、样品B在不同温度下的光伏谱。图中纵坐标Vph代表光伏信号的大小,横坐标hv代表照射光光子的能量。结果分析从和中容易看出,样品A、B均具有两个显著的激子跃迁峰。样品A在温度为18.5K时的两个激子峰位置分别在2.711eV和2.740eV;样品B在温度为18.5K时的两个激子峰位置分别在2.601eV和2.663eV.根据理论计算,这两个峰分别指认为11H和11L,其中11H对应于价带第1个重空穴子能级到导带第1个子能级的激子跃迁,11L对应于价带第1个轻空穴子能级到导带第1个子能级的激子跃迁。从图中还可以看出,光伏谱曲线呈台阶状结构,反映了多量子阱台阶状的二维状态密度分布。
  光子能量大于2.8eV的光伏信号来自ZnSe的贡献。随着温度升高,光伏谱向长波方向移动,同时激子峰变宽变低,但直至室温,两个激子峰依然清晰可辨,说明Zn1-xCdxSe/ZnSe量子限制效应十分显著,激子束缚能大。根据计算得知,激子束缚能在3540meV.结论Zn1-xCdxSe/ZnSe量子阱具有显著的量子限制效应,激子束缚能大,从18K直至室温,都能观测到清晰的激子跃迁峰,说明Zn1-xCdxSe/ZnSe是制作室温下工作的蓝绿激光器等发光器件的合适材料。

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