Erbium location into AlN films as probed by spatial resolution experimental techniques
本文对射频磁控溅射法制备掺铒氮化铝薄膜进行了深入的实验研究。磁控溅射，耦合扫描透射电子显微镜X射线成像，传统的透射电子显微镜和X射线衍射。研究表明，AlN：Erx在x = 6at. %时仍为固溶体，当x = 6at.%时，AlN：Erx仍为固溶体，当x = 6at.%时，AlN：Erx仍为固溶体。并且不会导致富铒相的沉淀。通过模拟完成的X射线衍射测量表明，整个范围内，铒在AlN wtzite中的主要位置是金属替代位。他们还表明，八面体和四面体网站的w{ü}rtzite欢迎Er离子超过[1.6--6%]的范围。的XRD扣除允许一些解释的理论机制的光致发光机制，更具体地说，他们的浓度猝灭。
2019-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Optical characterization of nanocrystallized AlN:Er films prepared by magnetron sputtering
在理解掺铒AlN薄膜的光致发光机制和针对光子应用的前景下，我们使用PVD磁控溅射法合成了具有不同结晶纳米结构的非掺杂和掺铒AlN薄膜。由于铒等稀土元素的弱截面吸收，要获得高的发光效率，必须在基质和稀土元素之间建立有效的能量传递机制。然后，我们的策略是精心设计一些纳米结构，由于结构缺陷（点缺陷、晶界{ \ldots }）的存在，这些纳米结构可以在间隙内引入额外的中间电子能级，并且可以导致能量从AlN基质转移到稀土。通过使用不同的实验条件（将详细介绍）通过射频磁控溅射制备掺杂和非掺杂的AlN薄膜。值得注意的是，它将显示如何在沉积过程中的样品的负极化允许获得范围从经典的柱状结构到高度无序的多晶结构与晶粒的几个纳米（几乎无定形）的结晶形态。薄膜的纳米结构可分为3种类型：1）纳米柱状（柱宽~ 15 nm），2）短柱（柱宽~ 10 nm），3）等轴纳米晶（晶粒尺寸~3-4 nm）。样品由波长为458、488或514 nm的激光激发。在柱状样品中观察到一个以520 nm为中心的宽的光致发光带。在相同的能量范围内，高分辨光谱也显示出几个尖锐的发射峰。这种精细结构可以归因于铒跃迁。这种精细结构从类型1到类型3样品趋于消失。实际上，峰的相对强度降低，并且它们的半峰全宽增加。这种变化可能与晶粒尺寸减小时缺陷密度增加有关。在可见光范围内的薄膜的光致发光特性将讨论与它们的结构。
2020-10-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Influence of the magnetron power on the Er-related photoluminescence of AlN:Er films prepared by magnetron sputtering
研究了磁控管功率对室温下生长的掺铒AlN薄膜的1.54 $μ$ m红外光致发光强度的影响。F.磁控溅射，已研究。在（001）硅衬底上沉积了AlN：Er薄膜。该研究提出了两个铒掺杂水平（0.5和1.5原子%）与相同的溅射参数制备的纳米晶化样品的相对光致发光强度。其次是透射电子显微镜的微晶作为一个功能的功率的结构演变。1引言一段时间以来，稀土（RE）掺杂半导体杂质半导体在光电子技术领域具有重要的潜在应用。该技术兴趣的一部分依赖于RE离子的屏蔽4f能级，因为它们产生尖锐且强的发光峰[1-5]。在RE元素中，由于Er离子可以在558 nm处产生可见光，因此Er优于其对应物（绿色，原色之一）和1.54 $μ$ m的红外光，其光谱区域与二氧化硅基光纤吸收光谱中的主要低损耗区域一致，结合了对于光子器件和对于在红外域中操作的光通信器件的潜在应用。然而，这些令人感兴趣的排放只有在被置于宿主基质中时才能被利用。一方面，内部4f能级的屏蔽防止了RE 3+能级的移动，并确保了频率发射的稳定性。此外，4f内跃迁是奇偶禁止的孤立离子。基质可以使Er 3+离子的光学活性，通过放松的选择规则，由于晶场效应。由于硅基材料在20世纪60年代至90年代进行了测试，没有明显的工业成功，
2019-09-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Erbium-based multifuncional compounds as molecular microkelvin-tunable driving-sensing units
本研究通过将Er3+中心与高度共轭β-二酮配体结合，实现了对其磁响应与光致发光特性的光控，开发出可用于低温精确热驱动与检测的光泵浦红外发射分子化合物。
2023-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Strong room-temperature blue-violet photoluminescence of multiferroic BaMnF$_4$
采用水热法制备了BaMnF $_4$微片。强的室温蓝紫光光致发光已被观察到（绝对发光量子产率67%），有两个峰值分别位于385 nm和410 nm。更有趣的是，观察到光子自吸收现象，导致在400 nm波长处的发光强度不寻常地突然下降。为了理解这种发射的潜在机制，已经通过第一性原理计算研究了BaMnF $_4$的电子结构。观察到的两个峰归因于Mn的$t_{2g}$轨道的上Hubbard带和Mn的$e_g$轨道的下Hubbard带之间的电子跃迁。这些莫特间隙介导的d-d轨道跃迁可以提供额外的自由度来调节铁电体中的光子产生和吸收。
2015-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Bandgap narrowing in Mn doped GaAs probed by room-temperature photoluminescence
（Ga，Mn）As系统的电子能带结构是近二十年来固体物理研究中最令人感兴趣的问题之一。确定能带结构随Mn浓度的变化是理解铁磁性起源的关键问题。本文介绍了Ga_{100%-x} Mn_{x} As合金的室温光致发光和椭圆偏振测量。随着Mn含量的增加，Ga_{100%-x} Mn_{x} As合金的室温近带隙发射的红移证明了价带的上移。结果表明，即使掺杂0.02原子%，Mn的影响的价带边缘，它合并的Mn浓度低至0.6原子%的杂质带。X射线衍射图和高分辨率横截面TEM图像都证实了注入层和GaMnAs合金形成的完全再结晶。
2015-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature cathodoluminescence quenching of Er3+ in AlNOEr
研究AlNOErx薄膜中Er3+的阴极荧光浓度猝灭，确定1%临界浓度和约1.0 nm离子间距，并指出其机制为多极-多极声子辅助相互作用。
2023-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature 1.54 $μ$m photoluminescence of Er:O$_x$ centers at extremely low concentration in silicon
对$λ~=~1.54~μ$ m处的单光子源的需求，其遵循基于商业光纤的量子网络的持续发展，使得由于$Er^{3+}~:~^4I_{13/2}~\rightarrow~^4I_{15/2}$的光学跃迁，Si中的Er：O $_x$中心仍然是可行的资源。然而，到目前为止，这种系统的实施仍然受到其极低排放率的阻碍。在这封信中，我们探讨了室温光致发光（PL）在远程通信波长的非常低的注入剂量的$Er:O_x$在$Si$。由$λ~=~792~nm$激光器在大面积和直径低至$5~μ$ m的受限点中激发的发射光子由倒置共聚焦显微镜收集。我们的衍射限制照明斑内的可检测发射中心的下限数目估计为低至约10个$^4$，对应于约$4~\times~10^{3}$光子/s的每个单独离子的发射速率。
2017-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Ion-Implanted Erbium in X-cut Thin-film Lithium Niobate: Luminescence and Low-Temperature Response
University of Manchester（曼彻斯特大学）；KTH – Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
本文提出利用聚焦离子束在X切薄膜铌酸锂中实现亚100 nm精度的Er3+确定性掺杂，并通过低温光致发光测量揭示了约50 K以下发射强度和寿命异常下降的热释电抑制机制，为集成光子与低温量子器件提供了新方法。
2025-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Photoluminescence properties of Er-doped AlN films prepared by magnetron sputtering
采用反应射频磁控溅射法在室温下制备了不同Er掺杂浓度的氮化铝薄膜。所制备的样品显示出纳米柱状结构，并且柱状物的尺寸取决于磁控管功率。研究了温度、掺铒量和微结构对Er相关光致发光的影响。进行了稳态光致发光、光致发光激发光谱和时间分辨光致发光。沉积态样品在室温下获得了可见光和近红外光致发光。结果表明，当Er浓度为1at. %，并且PL效率是磁控管功率的递增函数。衰减时间测量显示的重要作用的缺陷相关的非辐射复合，假设是相关的晶界的存在。PL激发结果表明，在低于600 nm的激发波长下，Er3+离子被间接激发。它还建议，Er离子占据至少两个不同的网站在AlN主机矩阵。
2019-04-03 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Room temperature optical control of spin states in organic diradicals
本文报道一类室温下具有三重态基态、高发光量子产率和光学自旋可寻址性的有机双自由基，通过自旋选择性系间窜越实现磁光响应，为量子传感应用提供新材料。
2025-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Alloy disorder effects on the room temperature optical properties of GaInNAs quantum wells
讨论了GaInNAs量子阱中合金无序对光态密度和平均室温载流子统计的影响。观察到室温光致发光峰和表面光电压谱之间的红移，该红移随着量子阱内的氮含量而系统地增加。这种斯托克斯位移和不同样品的吸收线宽之间的关系表明，光激发载流子经历了一个连续的过渡，从与晶格处于准热平衡被完全捕获的量子点样的电位波动，作为在合金中的氮分数增加。从光致发光光谱推断的“电子温度”的值被认为是与这种解释是一致的。
2005-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Recombination processes in CuInS$_{2}$/ZnS Nanocrystals during steady-state photoluminescence
利用共焦显微荧光系统研究了分散在SiO $_{2}$ /Si衬底上的CuInS $_{2}$ /ZnS纳米晶的温度和激发功率依赖的光致发光（PL）。在22 K和室温下，随着激发功率的增加，由于态填充，PL谱发生蓝移。在低温下，在光谱的低能侧观察到小峰，这可能是由于不同纳米晶体之间的F $\ddot{o}$ rster共振能量转移。积分光致发光强度随激发功率呈亚线性增加，功率因数约为2/3，说明纳米晶中的俄歇复合过程占主导地位，特别是在高激发功率下。
2016-01-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Development of a Scalable Quantum Memory Platform -- Materials Science of Erbium-Doped TiO$_2$ Thin Films on Silicon
稀土离子（REI）已经成为固态量子比特的一个有吸引力的候选者，特别是作为量子存储器。它们的4f-4f跃迁被填充的5s和5 p轨道屏蔽，提供一定程度的保护免受外部电场的影响。嵌入在薄膜氧化物主体内，REI可以实现具有显著存储能力的量子位平台。此外，硅兼容薄膜形状因子将使得能够使用标准半导体制造工艺来实现功能量子网络的基于芯片的可集成性和可扩展性。为了实现这一目标，我们已经进行了掺铒多晶和外延TiO $_2$薄膜在Si（100），r-蓝宝石，和SrTiO $_3$（100）的光学和微观结构的研究。我们观察到的Er光致发光的非均匀的光学线宽是可比的或更好的多晶Er：TiO $_2$（生长在Si上）相比，单晶外延膜上的蓝宝石或SrTiO $_3$，这意味着相对不敏感的扩展缺陷。我们研究了薄膜/衬底和薄膜/空气界面的影响，发现通过未掺杂TiO $_2$的底部缓冲层和顶部覆盖层，可以显著改善非均匀线宽和光谱扩散。利用这种方法，我们在Er：TiO $_2$ /Si（100）薄膜中获得了5.2 GHz的非均匀线宽和180 MHz的光谱扩散，并证明了这些薄膜中量子相关性质的工程化可行性。
2022-02-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Compositional dependence of the direct and indirect band gaps in $\text{Ge}_{1-y}\text{Sn}_{y}$ alloys from room temperature photoluminescence
在$\text{Ge}_{1-y}\text{Sn}_{y}$的最低的直接和间接的带隙的组成依赖性已被确定从室温光致发光测量。这种技术是特别有吸引力的两个过渡的比较，因为在光谱中的不同功能可以与直接和间接的差距。然而，需要对这些室温光谱进行详细建模，以高精度地提取带隙值，所述高精度是确定合金变为直接带隙半导体时的Sn浓度$y_{c}$所需的。对于直接间隙，这是使用微观模型，允许直接间隙能量的测定与毫电子伏的精度。对于间接能隙，目前的理论模型不足以描述具有紧密的间接和直接跃迁的系统的发射性质。因此，一个特设的程序是用来提取间接的间隙能量的数据。对于$y$ < 0.1，由$ΔE_{0} = -(3.57 \pm 0.06)y$（以eV为单位）给出所得到的直接带隙组成依赖性。对于间接能隙，相应的表达式为$ΔE_{\text{ind}} = -(1.64\pm 0.10)y$（单位：eV）。如果使用组成的二次函数来表示整个组成范围$0 \leq y \leq 1$上的两个跃迁能，则发现二次（弯曲）系数为$b_{0} = 2.46 \pm 0.06$ eV（对于$E_{0}$）和$b_{\text{ind}} = 0.99 \pm 0.11$ eV（对于$E_{\text{ind}}$）。这些结果意味着交叉浓度$y_{c} = 0.073_{-0.006}^{+0.007}$，远低于基于虚晶…
2014-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Bright mid-infrared photoluminescence from high dislocation density epitaxial PbSe films on GaAs
本文报道了用分子束外延方法在GaAs（001）衬底上生长的岩盐PbSe（001）应变薄膜在3-7 $μ$ m中波红外（MWIR）波段的光致发光。这些裸膜在低于400 °C的温度下外延生长，在室温下发光明亮，少数载流子寿命长达172 ns。PbSe薄膜的相对较长的寿命是可实现的，尽管穿透位错密度超过$10^9$ $cm^{-2}$所产生的近8%的晶格和晶体结构失配的GaAs衬底上的岛生长。使用准连续波和时间分辨的光致发光，我们表明肖克利-读取-霍尔复合是缓慢的，在我们的高位错密度的PbSe薄膜在室温下，缺陷容限的标志。功率依赖的光致发光和高注入过量载流子寿命在室温下表明，退化俄歇复合限制了我们的薄膜的效率，虽然俄歇复合率显着低于等效的，III-V体材料，甚至有点慢于预期的散装PbSe。因此，缺陷容限和低俄歇复合率的组合效应产生在室温下大约30%的估计峰值内部量子效率，对于严重晶格失配的薄膜，在MWIR中是无与伦比的。我们预计通过优化晶体生长以及了解薄膜中的俄歇过程来提高性能的机会很大。这些结果突出了利用PbSe和相关IV-VI族半导体中不寻常的化学键合的独特机会，用于在新器件设计中受到严格热预算限制的异质集成中红外线源。
2021-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Temperature dependence of Er3+ ionoluminescence and photoluminescence in Gd2O3:Bi nanopowder
研究了Bi ~（3+）离子激活的Gd_2O_3纳米粉体基质中三价铒离子（Er ~（3+））的离子发光（IL）和光致发光（PL），以确定样品材料的发光光谱变化与温度之间的联系。IL测量已经用H2+ 100 keV离子束轰击靶材料几秒钟进行，而PL光谱已经在20至700°C的温度范围内收集。PL数据用作确定与IL光谱对应的温度的参考。收集的数据使得能够基于玻尔兹曼分布定义经验公式，这使得温度能够以9.7 x 10-3 °C-1的最大灵敏度确定。从系统趋于热平衡的角度分析了Er ~（3+）的能级结构，解释了谱线强度的不同表现。这项工作导致的结论是，在离子激发过程中的温度变化可以很容易地定义与单独收集的PL光谱。最后的结果，这是经验公式描述的荧光强度比对温度的依赖性，提出了一个想法的方法在温度控制中的应用，如离子注入和一些核应用的过程中。
2016-06-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Third Harmonic Generation And Photoluminescence Measurements in Zinc Oxide And Aluminum doped Zinc Oxide Thin Films Grown by Atomic Layer Deposition
本文实验研究原子层沉积掺铝氧化锌薄膜的禁带、波长依赖三次谐波与单光子光致发光，发现最高4%弱掺杂可使三阶非线性响应较未掺杂样品数倍增强。
2023-04-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Temperature dependent photoluminescence of single CdS nanowires
利用变温光致发光（PL）技术研究了单根CdS纳米线的电子性质。在低温下，在许多纳米线中观察到近带边（NBE）光致发光（PL）和空间局域缺陷相关的PL。缺陷态的强度是判断纳米线性质和结构均匀性的敏感工具。随着温度的升高，缺陷态以不同的速率迅速淬灭，留下占主导地位的NBE PL直到室温。所有的PL线从纳米线密切遵循的温度依赖性的带边，类似于在散装CdS中观察到的。
2006-06-15 cond-mat.mtrl-sci
A Primary Exploration to Quasi-Two-Dimensional Rare-Earth Ferromagnetic Particles: Holmium-Doped MoS2 Sheet as Room-Temperature Magnetic Semiconductor
近年来，具有强磁性的二维材料和纳米粒子在纳米自旋电子学的基础物理研究中也引起了人们极大的兴趣。更重要的是，具有高居里温度的室温磁性半导体材料对于开发下一代自旋电子和量子计算器件至关重要。在这里，我们开发了一个理论模型的基础上的密度泛函理论计算和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida理论预测的二维磁性材料的热稳定性。与其他稀土（镝（Dy）和铒（Er））和3d（铜（Cu））杂质相比，掺钬（Ho掺杂）的单层1H-MoS 2被认为是具有强大磁性的有前途的半导体。在杂化HSE 06泛函水平上的计算预测居里温度远高于室温。Ho掺杂的MoS 2片具有完全自旋极化的价带和导带，这是柔性自旋电子应用的先决条件。
2018-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Core-shell multi-quantum wells in ZnO / ZnMgO nanowires with high optical efficiency at room temperature
基于纳米线的发光器件需要具有高室温光学效率的多量子阱异质结构。我们表明，这样的效率可以通过使用ZnO/Zn（1-x）MgxO核壳量子阱异质结生长的金属有机气相外延。改变势垒Mg浓度从x=0.15到x=0.3导致在多量子阱中形成失配诱导位错。相关的，温度依赖性的光致发光显示，径向井发光强度随温度的升高降低得更快，较低的Mg浓度。事实上，在室温下，x=0.15时，约54%的10 K强度被保留，而x=0.30时，只有2%。这些结果为实现高光学效率的基于磷光体的发光二极管开辟了道路。
2013-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Molecule signatures in photoluminescence spectra of transition metal dichalcogenides
单层过渡金属二硫属化物（TMD）显示出最佳的表面积与体积比，因此是新型分子传感器器件的有前途的候选者。最近预测，可以通过激活钨基TMD的吸收光谱中的光学不可接近（暗）激子态来检测表现出大偶极矩的某类分子。在这项工作中，我们研究了光致发光光谱中的分子特征，这些分子特征依赖于许多不同的实验可获得的量，例如激发密度、温度以及分子特性，包括偶极矩及其取向、分子-TMD距离、分子覆盖度和分布。我们表明，在某些最佳条件下，甚至室温下检测的分子可以实现。
2017-12-14 cond-mat.mtrl-sci
New record in optical gain and room-temperature nanolasers in multiple wavelengths in 2D ErOCl single crystals
Tsinghua University（清华大学）；Shenzhen Technology University（深圳技术大学）；International Center for Nano-Optoelectronics, Tsinghua University（清华大学国际纳米光电中心）
本研究通过合成高密度二维ErOCl单晶，实现了多波长高增益激光，突破了传统铒基材料的光学增益和室温激光阈值限制。
2025-11-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Photoluminescence enhancement in quaternary III-nitrides alloys grown by molecular beam epitaxy with increasing Al content
该研究测量了分子束外延生长的四元III族氮化物合金的光学特性，发现Al含量提升会通过增强激子局域化提升光致发光强度，为高效发光器件有源区选材提供了依据，并推导得到In相关弯曲参数。
2024-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Exploring Layer Thinning of Exfoliated \b{eta}-Tellurene and Room Temperature Photoluminescence with Large Exciton Binding Energy Revealed in TeO2
本研究提出氧气环境热退火实现碲烯纳米片可控减薄的技术，制备出具有宽光致发光谱和大激子结合能的二维β-TeO₂，为碲基纳米材料厚度调控及光电器件应用提供支撑。
2023-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Low-temperature photocarrier dynamics in monolayer MoS2
MoS $_2$的能带结构强烈地依赖于层数，并且最近已经观察到对于单层MoS $_2$，从间接带隙半导体到直接带隙半导体的转变。因此，即使在室温下，单层MoS $_2$也成为光致发光的有效发射体。在这里，我们报告的扫描拉曼光谱和温度依赖性，以及时间分辨的光致发光测量单层MoS $_2$薄片剥离制备。我们观察到两个不同的光致发光峰的出现在低温下。在低温下的光生载流子复合发生在几皮秒的时间尺度上，但随着温度的升高，观察到具有较长寿命的组分的双指数光致发光衰减。
2011-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature Optical Orientation of Exciton Spin in cubic GaN/AlN quantum dots
利用时间分辨光致发光研究了GaN/AlN自组织立方量子点系综中激子自旋的光学取向。在偏振准共振激发下，发光线偏振即使在室温下也没有时间衰减。这证明了这些立方氮化物纳米结构中激子自旋极化的鲁棒性，其特征衰减时间长于10 ns。
2007-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Defect-induced photoluminescence of strontium titanate and its modulation by electrostatic gating
用He-Cd激光器的325 nm线激发SrTiO_3（STO）单晶，在20 K以下的几个温度下，将Ar ~+辐照STO单晶的光致发光（PL）谱与STO单晶、外延膜和非晶层的光致发光谱进行了比较。550 eV的Ar束照射激活三个明显可见的PL峰：蓝色（~430 nm），绿色（~550 nm），和红外（~820 nm）在室温下，使光致发光多色。讨论了SrTiO_3在~100 K以下PL特性的突变与其从立方对称到四方对称的反铁畸变结构相变的关系，这使其成为直接带隙半导体。的光致发光光谱也调谐的场效应晶体管的几何形状中的静电栅场。在20 K时，我们观察到背栅SrTiO 3的PL强度的最大增加~20%。
2015-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface functionalization enhanced magnetism in SnO_2 nanoparticles and its correlation to photoluminescence properties
在室温下，SnO_2纳米粒子的磁矩高达磁矩0.08 emu/g。十八烷基三氯硅烷（OTS）的表面功能化提高了纳米粒子的饱和磁矩到一个惊人的高值为0.187 emu/g，通过改变纳米粒子表面上的电子构型。表面功能化也抑制了光致发光（PL）峰所产生的氧缺陷约2 eV的，并导致两个近紫外区（2.6 - 3 eV）的峰的强度增加。均匀外磁场下的PL研究丰富了对OTS作用的理解。OTS和外部磁场都通过改变纳米颗粒表面的电子结构，显著地调制了纳米颗粒的发光光谱。详细讨论了SnO 2纳米粒子表面功能化过程中产生的额外自旋及其对所得磁矩和发光性能的影响。
2015-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Optical Activity at 1.55 micron in Si:Er:O Deposited Films
采用物理气相沉积、离子束混合、Ar ~+和O ~（2+）注入掺氧和热退火等技术制备了掺Er和O的硅薄膜。加工步骤被定制为与标准CMOS兼容，并且具有显著低的成本来制造用于硅基红外发射器的光学活性介质。Si：Er：O薄膜在室温下表现出很强的光致发光，类似于光纤材料中斯塔克分裂的Er+3离子1.55微米波段。浓度分布由卢瑟福背散射光谱法测定。发现光致发光信号随着O/Er比的增加而增加。离子注入有效地增强了Er的热扩散，提高了Er的光学活性。
2012-02-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Room temperature green light emissions from nonpolar cubic InGaN/GaN multi quantum wells
通过采用自支撑3C-SiC（001）衬底和优化InGaN量子阱生长，获得了具有高结构和光学质量的立方InGaN/GAN多量子阱。超晶格峰高达5阶清楚地解决了在X射线衍射。我们观察到明亮的绿色室温光致发光（PL）的c-InxGa 1-xN/GAN多量子阱（x=0.16）。在300 K时，PL半峰全宽约为240 meV。PL强度随着阱厚度的增加而增加，从而证明不存在可以限制基于纤锌矿III族氮化物的器件的性能的偏振场。多余载流子的扩散长度约为17 nm。
2007-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Photo-luminescence properties of ion implanted Er3+-defects in 4H-SiCOI towards integrated quantum photonics
研究薄膜4H-SiCOI中离子注入Er3+缺陷的光致发光特性，通过优化注入与退火工艺增强发射，分析其光学寿命与偏振等，为集成量子光子应用提供依据。
2025-01-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Photoluminescence Detection of Polytype Polarization in r-MoS2 Enabled by Asymmetric Dielectric Environments
本研究利用不对称介电环境诱导的费米能级偏移，在r-MoS2中实现了高达400%的极化依赖PL对比度，验证了PL可作为室温下非侵入式铁电畴表征的可靠探针。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent photoluminescence in Ge: experiment and theory
我们报告了在12 K温度下对高质量Ge样品的光致发光研究$\leq$ T $\leq$ 295 K，光谱范围涵盖间接能隙的声子辅助发射（在布里渊区的L点处的最低导带和$Γ$点处的价带顶部之间），以及直接带隙发射（从导带在$Γ$点的局部最小值）。光谱显示出丰富的结构，具有作为T的函数的快速变化的线形。一个理论来解释实验结果使用解析表达式的贡献LA，TO，LO和TA声子。精确地在$Γ$和L点处的状态耦合对于后两种声子模式是被对称性禁止的，但是对于附近的状态是允许的，并且可以使用波矢相关的变形势来解释。预测和观察到的光致发光线形之间获得了很好的协议。的预测信号的分解在不同的声子的贡献意味着，近室温的间接光吸收和发射主要由禁止的过程，和允许的过程的变形潜力小于先前假设的。
2020-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Investigations of temperature-dependent photoluminescence of uncoated and silver-coated CdS quantum dots
我们报告的温度依赖性的光致发光（PL）的研究和PL弛豫动力学的未涂覆和银涂覆的CdS量子点（QD）。室温光致发光研究表明，CdS量子点样品上的银涂层的存在下，增强了蓝色发光对应的带-带跃迁的一个因素相比，未涂覆的样品。利用时间相关单光子计数技术测量了银包覆CdS量子点的衰减时间，证实了银包覆CdS量子点的银壳与CdS核之间存在Förster共振能量转移（FRET）。对未涂覆CdS量子点样品随温度变化的PL谱进行了详细的研究，揭示了热激活表面陷阱态、激子-LO声子耦合和电离杂质散射的作用。在银包覆的量子点的情况下，温度依赖的PL峰能量对应于带-带跃迁呈现连续的红-蓝-红移（S形）行为。而半高宽（FWHM）随温度的升高呈现出连续的蓝-红-蓝移（倒S形）特性。
2016-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum confinement of zero-dimensional hybrid organic-inorganic polaritons at room temperature
报道了室温下钙钛矿微腔中零维极化激元的量子限制。在顶部介质布喇格镜上自发成核的对称球形缺陷中，观察到了极化激元的离散态光致发光。发现这些受限态的线宽比钙钛矿平面微腔中的光子模的线宽尖锐得多（几乎一个数量级）。我们的研究结果表明，在有限的微结构中研究有机-无机腔极化激元的可能性，并提出了一种实现集成极化激元器件在室温下工作的制造方法。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zero-Dimensional Organic-Inorganic Hybrid Material with Ultra-Narrow-Red Emission at Room Temperature
近年来，低维有机-无机杂化卤化物化合物由于其独特的拓扑结构和光学性质在光电领域引起了人们的极大关注。本文报道了一种Mn ~（4+）掺杂的[N（CH 3）4]_2TiF_6有机-无机零维混合荧光粉，该荧光粉在室温下不仅能发出非常窄的纯红光，而且能保持有效的发光强度。讨论了其晶体结构、光致发光特性及其在温度传感方面的应用。其优异的温度依赖性发光性能归因于晶体骨架中的刚性结构和孤立的MnF_（62）八面体。这些结果将有助于在暖白光发光二极管和光学传感器中设计合适的材料和器件。
2020-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Identification of excitons, trions and biexcitons in single-layer WS2
单层WS $_2$是一种直接带隙半导体，在可见光谱范围内显示出强烈的激子光致发光特性。在这里，我们提出了依赖于温度的机械剥离单层WS $_2$的光致发光测量，揭示了中性和带电激子的存在，在低温下，以及在室温下。通过施加栅极电压，我们可以电控制激子和三电子的比例，并断言我们的样品的残留n型掺杂。在高激发密度和低温下，一个额外的峰在能量低于三振子占主导地位的光致发光，我们确定为双激子发射。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deposition and photoluminescence of zinc gallium oxide thin films with varied stoichiometry made by reactive magnetron co-sputtering
本文通过反应磁控共溅射制备不同Ga:Zn比的锌镓氧化物薄膜，研究了沉积条件对结构、带隙及光致发光的影响，发现ZnGa2O4发光显著依赖化学计量比。
2024-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Spatially, Temporally and Polarization-Resolved Photoluminescence Exploration of Excitons in Crystalline Phthalocyanine Thin Films
有机半导体薄膜中长程序的缺乏阻碍了在光学实验中揭示激子的完整性质，因为带隙区域中的衍射极限光束直径远远超过典型的晶粒尺寸。在这里，我们提出了空间，时间和偏振分辨的双重光致发光/线性二色性显微镜实验，调查激子状态在一个单一的晶粒内的溶液处理酞菁薄膜。这些实验揭示了存在离域单重态激子，极化沿高迁移率轴在这个准一维电子系统。由沿高迁移率轴的分子堆积控制的强离域π轨道重叠是打破辐射复合选择规则的原因。使用我们的线性二色性扫描显微镜设置，我们进一步建立了在100 K以上发生的分子旋转（即结构相变），防止在室温下观察到这种激子。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of high quality GaN nanopillar arrays by dry and wet chemical etching
我们研究了电感耦合等离子体（ICP）刻蚀和刻蚀后湿化学处理制备的GAN纳米柱阵列的应变弛豫和表面损伤。我们通过选择刻蚀参数来控制这种纳米柱结构的形状和表面损伤。我们比较了不同的衬底温度和不同的氯基蚀刻化学，以制造高质量的GAN纳米柱。室温下的光致发光和拉曼散射测量进行了研究的存在下，这些纳米结构的表面缺陷和应变弛豫，分别。我们发现，湿法KOH刻蚀可以消除干法等离子体刻蚀造成的侧壁损伤，从而获得更好的GAN纳米柱阵列质量。通过KOH湿法蚀刻去除GAN柱下方的Si材料，留下细Si柱以支撑GAN结构。从室温拉曼光谱测量，在这些结构中观察到大量的应变弛豫。室温光致发光光谱显示这些纳米盘结构中存在回音壁模式。
2014-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Gallium concentration dependence of room-temperature near-bandedge luminescence in n-type ZnO:Ga
研究了在晶格匹配的ScAlMgO $_4$衬底上外延生长的\textit{n}型ZnO薄膜的光学性质。当Ga掺杂浓度增加到$6 \times 10^{20}$ cm $^{-3}$时，吸收边显示出系统的蓝移，与Burstein-Moss效应一致。在室温下也能观察到明亮的近带边光致发光（PL），其强度随掺杂浓度的增加而单调增加，但在最高掺杂浓度处除外。这表明，非辐射跃迁占主导地位，在低掺杂浓度。在PL带的斯托克斯位移和加宽是施主浓度的单调增加的函数，这是解释在由施主杂质的随机分布引起的潜在的波动。
2004-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence Features of Few-Layer Hexagonal $α$-In$_2$Se$_3$
本文通过多种光谱与显微技术研究了7至100个单层厚度的少层α-In₂Se₃的光致发光特性，确认A峰源于带间跃迁、B峰源于缺陷发射，并发现厚度变化未引起能带结构的质变。
2025-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An Accurate Method for Measuring Activation Energy
本文提出了一种精确测量活化能的方法。该方法将激发功率依赖的光致发光和温度依赖的光致发光结合在一起，以获得激活能。我们发现随着温度的升高，从一种发射机制到另一种发射机制有一个阶跃转变。这种阶跃跃迁使我们能够精确地测量活化能。利用这种新方法，我们得到了GAN薄膜中自由激子A的激活能为24 meV。我们的结果也合理地解释了室温下GAN发光起源的争论。
2005-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Coherent Spin Precession and Lifetime-Limited Spin Dephasing in CsPbBr3 Perovskite Nanocrystals
半导体纳米晶体中的载流子自旋是量子信息处理的有希望的候选者。使用时间分辨法拉第旋转和光致发光光谱的组合，我们证明了光学自旋极化和相干自旋旋进胶体CsPbBr 3纳米晶体，持续到室温。通过抑制与一个小的外加磁场的非均匀超精细场的影响，我们证明了非均匀的孔横向自旋退相时间（T2*）的方法的光致发光寿命，使得几乎所有的发射光子来自相干孔自旋。热激活LO声子驱动额外的自旋退相在升高的温度下，但相干自旋旋进仍然观察到在室温下。这些数据揭示了纳米晶和块状CsPbBr 3中自旋之间的几个主要区别，并为在基于自旋的量子技术中使用金属卤化物钙钛矿纳米晶体打开了大门。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Various Architectures of Colloidal Cu3(MoO4)2(OH)2 and Cu3Mo2O9; Thermal Stability, Photoluminescence and Magnetic Properties of Cu3(MoO4)2(OH)2 and Cu3Mo2O9 Nanosheets
本文通过表面活性剂辅助水热法及煅烧制备了多种结构的Cu3(MoO4)2(OH)2和Cu3Mo2O9纳米材料，发现其纳米片在室温下具有超顺磁性，并表现出明显红移的高强度光致发光。
2025-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature single-photon superfluorescence from a single epitaxial cuboid nano-heterostructure
当一组相同的发射体在空间上的距离远小于它们发射的光的波长时，单光子超辐射可以出现，并且其特征在于形成自发发射光的超辐射状态，其速率与发射体的数量成线性比例。这种集体现象仅在少数纳米材料系统中得到证明，所有这些系统都需要低于10K的温度。在这里，我们合理地设计了一种单一的胶体纳米材料，它具有多个（几乎）相同的发射器，这些发射器不受其他系统（如分子聚集体）中通常抑制室温超辐射的波动的影响。具体而言，通过结合分子动力学，原子电子结构计算，模型哈密顿方法，我们表明，面对异质结构纳米立方体模仿个人准二维纳米片，可以作为强大的发射器需要实现超辐射现象在室温下。利用逐层胶体生长技术合成纳米立方体，我们证明了单光子超荧光通过单粒子时间分辨光致发光测量在室温下。在单个纳米立方体中对超辐射和亚辐射状态的这种强有力的观察打开了超快单光子发射器的大门，并通过超辐射级联提供了一条纠缠多光子状态的途径。
2021-04-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Anti-Stokes Photoluminescence from CsPbBr3 Nanostructures Embedded in a Cs$_4$PbBr$_6$ Crystal
卤化铅钙钛矿具有较高的光致发光效率和较强的电子-声子相互作用，因此利用上转换光致发光实现光学制冷备受期待。我们研究了绿色发光Cs $_4$ PbBr $_6$的反斯托克斯光致发光，其起源是由于嵌入Cs $_4$ PbBr $_6$晶体中的CsPbBr 3纳米结构。由于Cs $_4$ PbBr $_6$的高透明度、低折射率和高稳定性，绿色PL显示出高的外量子效率而没有光降解。时间分辨光致发光谱揭示了复合过程中的激子行为。PL谱的形状几乎与激发光子能量无关，这意味着谱宽由均匀加宽决定。我们表明，声子辅助过程占主导地位的乌尔巴赫尾的光吸收和反斯托克斯PL在室温下。在70K以下观察到反斯托克斯光致发光。我们确定的Urbach能量的温度依赖性和估计的电子-声子耦合的强度。我们的光谱数据表明，CsPbBr 3纳米结构具有潜在的有用功能的光学冷却。
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phonon-Assisted Lasing in ZnO Microwires at Room Temperature
我们报道了ZnO微线中声子辅助的回音壁模式（WGM）激光。对于基于低增益声子散射过程的WGM激光器，具有尖角和光滑端面的高质量谐振腔是先决条件。在通常为$100\,kW/cm^2$的激发阈值功率$P_{\textit{Th}}$以上，自由激子在两个纵向光学声子的发射下的复合提供足够的增益以克服微谐振器中的所有损耗并导致激光振荡。这种阈值行为伴随着远场和近场发射模式的明显变化，揭示了激光模式的WGM相关性质。光谱演化以及集成的光致发光强度与激发功率的特性行为明确地证明了激光器的操作。偏振分辨的测量表明，激光发射线偏振垂直于微丝轴（TE）。
2014-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Coherent Coupling of WS_2 Monolayers with Metallic Photonic Nanostructures at Room Temperature
研究了室温下WS_2单层激子跃迁与金属法布里-珀罗和等离子体光学腔的强耦合。拉比分裂的101毫电子伏的法布里-珀罗腔观察到的，超过两倍的其他2D材料的报告日期。WS_2单层强耦合的增强和可见性归因于较大的吸收系数、较窄的A激子跃迁线宽和较大的自旋-轨道耦合。对于WS_2耦合到等离子体阵列，拉比分裂仍然达到60 meV，尽管不太有利的耦合条件，并显示有趣的光致发光功能。在室温下容易制造的金属谐振器中WS_2单层强耦合的明确特征表明了将轻物质杂化与自旋和谷电子学结合的许多可能性。
2016-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence of Silicon Band-Edge Emission Enhancement When Interfaced with SiO$_{2}$:Er Films
用掺铒溶胶-凝胶薄膜涂覆晶体硅，使其室温带间（1.067 eV）红外发射提高了近两个数量级。对于在700 $^{\circ}$ C下退火的样品，来自涂覆和退火的p-Si的声子辅助的带间发射最强。在本文中，从带边复合活动的发射带的起源的证据成立。自由载流子的辐射复合的增强是由于退火的溶胶-凝胶沉积的二氧化硅在界面处的应力引起的。与其他应变硅样品的比较研究。
2016-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence Tuning Through Irradiation Defects in CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ Perovskites
将缺陷工程应用于混合（CH $_3$ NH $_3$）PbI $_3$有机-无机钙钛矿。这些材料已成为光电子学和发光器件领域中传统半导体的最有前途的低成本替代品之一。在这里，我们使用低能量的氦离子辐照作为一种工具，在单晶和多晶薄膜中控制引入点缺陷。从10 K到室温，辐照缺陷改变了光致发光光谱探测的光电特性。2与通常的半导体相反，我们观察到PL特性随辐照的非常好的弹性，甚至与低温下光发射的增强有关。我们讨论了这些结果的关系，在低于T=160 K的四斜晶系的低温相变。从单晶和多晶薄膜，无论有和没有辐照缺陷的光谱之间的比较，允许更好地理解在这两种样品的发光机制。因此，我们证明了这些材料的辐射硬度和缺陷的特异性及其对光发射性能的影响。
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Observation of long-range carrier diffusion in InGaN quantum wells, and implications from fundamentals to devices
高质量InGaN量子阱的光致发光测量显示，载流子在室温下横向扩散到长距离，高达数十微米。这种行为，这表明了一个显着的依赖于激发密度，与一个短的扩散长度的共同期望。的数据是很好地解释了扩散模型考虑到充分的载流子复合动力学，从时间分辨测量。这些观测结果对于理解III族氮化物发射体的高效率具有重要意义，而且对于正确解释光致发光实验和设计高效的小型设备也具有重要意义。
2021-04-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Excitation and recombination dynamics of vacancy-related spin centers in silicon carbide
我们利用电子辐照的方法在高质量的外延碳化硅层中产生与硅空位有关的缺陷。通过控制辐照通量，缺陷浓度在几个数量级上变化。我们建立了这些缺陷的光泵浦的激发分布，并评估了770 nm的最佳激发波长。我们还测量了室温下的光致发光动力学，发现一个单指数衰减的特征寿命为6.1 ns。积分的光致发光强度依赖于线性的激发功率密度高达20千瓦/厘米$^2$，表明这些缺陷的相对较小的吸收截面。
2014-04-01 cond-mat.mtrl-sci
