Spectral shape analysis of ultraviolet luminescence in \textit{n}-type ZnO:Ga
研究了激光分子束外延生长\textit{n}型Ga掺杂ZnO薄膜的光学性质。在近带边（NBE）区域观察到强烈的室温光致发光（PL）。此外，它的PL带的加宽显着大于由施主杂质的随机分布所引起的潜在的波动方面建模的理论结果预测。此外，线条形状相当不对称。为了解释NBE带的这些特征，我们建立了一个电子振动模型，考虑了一系列声子副本的贡献。
2005-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Luminescence of a ZnO:Ga Crystal upon Excitation in Vacuum UV Region
本文研究了ZnO：Ga单晶在真空紫外区激发时的光谱动力学特性。在8 K的温度下，激子发光线峰值在3.356 eV处，具有非常小的半宽度（7.2 meV）和很短的衰减时间（360 ps）。在可见光范围内，观察到一个宽的发光带，峰值为~2.1 eV，在8 K下具有长的发光时间，在300 K下的衰减时间在纳秒范围内。在4 ~ 12.5eV范围内测量了ZnO：Ga的发光激发谱
2010-09-07 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex
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
Emission and Excitation Spectra of ZnO:Ga and ZnO:Ga,N Ceramics
研究了单轴热压法制备的ZnO：Ga和ZnO：Ga，N陶瓷的光谱特性。在室温下，ZnO：Ga，N的发光光谱中，3.12eV的边带（激子）占主导地位，而在2.37eV处观察到一个宽的发光带，这可能是由于Zn空位引起的。在加热时，边缘带最大值向较低能量移动，并且带宽增加。外推的边缘带最大值在零温度下的位置，Em（0）= 3.367 +/- 0.005 eV，与薄氧化锌薄膜的数据一致。在3至6.5 eV范围内的发光激发光谱的报告和能量转移到激子和发光中心的机制被认为是。
2010-09-07 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex
Electron tunneling from colloidal CdSe quantum dots to ZnO nanowires studied by time-resolved luminescence and photoconductivity experiments
将不同有机连接分子的CdSe量子点（QD）连接到ZnO纳米线（NW）上，通过时间分辨光致发光（PL）和光电导测量研究了量子点到纳米线的发光动力学和电子隧穿。量子点发光的PL瞬态表明两种不同的复合通道：量子点核内的直接复合和通过量子点表面缺陷态的复合。在将QD连接到ZnO NW表面之后，通过PL衰减时间的明显减少，从QD的激发态到纳米线的导带中的光致电子隧穿变得可见。有效的电子隧穿证实了通过功能化的纳米线，其中隧穿速率可以通过使用不同的有机连接分子控制的光电流的强烈增强。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zn vacancy as a polaronic hole trap in ZnO
本工作采用混合密度泛函理论计算探讨了ZnO中的Zn空位。锌空位被预测为一个非常深的极化子受体，可以绑定本地化的洞上的四个最近邻的O离子。空穴局部化伴随着O离子的明显向外弛豫，这导致较低的对称性和降低的形成能。值得注意的是，我们发现，最初的破缺是需要捕捉这种效果，这可能解释了在一些以前的混合密度泛函研究的极化空穴本地化的情况。我们提出了一个简单的模型来合理化我们的研究结果与近似等距的热力学电荷态跃迁水平。此外，采用一维组态坐标模型，结合混合密度泛函理论计算得到的参数，计算了发光线形。结果表明，孤立的Zn空位不可能是\textit{n}型材料发射光谱中可见光部分常见发光的来源，而是红外区发光的来源。
2017-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and luminescence properties of electrodeposited ZnO Films
为了对两种不同的OH-源（硝酸盐和过氧化物）在金（111）衬底上电沉积ZnO薄膜进行比较研究，采用电沉积法在金（111）衬底上制备了ZnO薄膜。根据所使用的溶液（硝酸盐和过氧化物）和所施加的电位的膜的形态，结构和光学特性进行了研究。扫描电子显微镜照片显示在每种情况下不同的形态。X射线衍射证实薄膜是沿（0002）方向取向的纯ZnO。ZnO薄膜的光致发光研究，以确定在可见光范围内的发射缺陷。提出了一个一致的模型，解释了不同的电沉积ZnO薄膜的排放量。我们已经关联的绿色和黄色的发射过渡从供体OH-的受体锌空位（VZn-）和间隙氧（Oi 0），分别。橙红色发射可能是由于从导电带到Oi-和OZn 0/-缺陷的跃迁，而红外发射是由于从这些Oi -/2-和OZn 0/-缺陷到价带的跃迁。
2011-07-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Optical properties of \textit{n}- and \textit{p}-type ZnO thin films -- two different approaches to the impurity distribution inhomogeneity
研究了在晶格匹配的ScAlMgO $_4$衬底上外延生长的\textit{n}和\textit{p}型ZnO薄膜的光学性质。化学掺杂产生了严重的不均匀性的统计分布所涉及的带电杂质。采用两种方法来处理非均匀性效应：\textit{n}掺杂薄膜的蒙特卡罗模拟技术和\textit{p} -ZnO的涨落理论。\textit{n} -ZnO的PL带的展宽明显大于理论预测的结果，其中每个单独的发射的线宽已经确定主要从施主型掺杂剂的浓度波动的模拟。此外，观察到相当不对称的线形状。为了解释这些功能，一个振动模型的开发占一系列的声子副本的贡献。在\textit{p}型ZnO：N的情况下，用涨落模型分析施主-受主发光峰位移的激发强度依赖性也证明了带电杂质分布的不均匀性效应的重要性，如在ZnO：Ga的情况下。我们提取了样品中的不均匀性和在各种生长条件下制备的受主激活能。结果表明，在涨落场中，理论计算结果与实验结果符合得很好。最后，通过瞬态光电流测量研究了N掺杂ZnO薄膜的局域态分布。
2007-01-31 cond-mat.mtrl-sci
GW electronic structure calculations of Co doped ZnO
最近在掺杂ZnO样品中发现了引起钴的3 $d$内发光的点缺陷\cite{pssb2019}。在这项工作中，我们进一步扩展我们的调查，在Co掺杂ZnO的其他点缺陷。利用密度泛函理论和GW计算方法确定了钴掺杂氧化锌（ZnO）的轨道分辨能带结构。我们发现，主要是O-p和Co-d轨道参与的过程中，并确认附近的钴原子的氧间隙是一个可能的缺陷发生在Co注入ZnO样品。我们还排除了ZnO中的其他共同点缺陷可以负责所观察到的内部3 $d$过渡。最后，我们建议，涉及氧的缺陷配合物可以用来促进钴掺杂ZnO样品的铁磁性。
2019-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Optical and Luminescence Properties of Zinc Oxide
我们概括和系统化的基本实验数据的光学和发光性能的氧化锌单晶，薄膜，粉末，陶瓷和纳米晶体。我们考虑和研究的机制，两个主要的发射带发生，一个短波长带附近的基本吸收边和一个广泛的长波长带，其中最大的通常位于绿色光谱范围。我们确定了两个发光带之间的关系，并详细研究了通过改变短波长带的最大值位置来控制ZnO特性的可能性。结果表明，ZnO的光学和发光特性在很大程度上取决于相应杂质的选择以及样品的合成和后续处理的参数。展望了氧化锌作为闪烁体材料的应用前景。此外，我们认为实验结果是主要的兴趣实践。
2012-03-20 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex physics.ins-det
Influence of the growth temperature and annealing on the optical properties of {CdO/ZnO}30 superlattices
研究了等离子体辅助MBE生长的短周期{CdO/ZnO}超晶格，发现生长温度影响其多层膜质量和光学性质，900°C快速热退火后缺陷发光强度与生长温度密切相关。
2025-02-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Effect of [OH-] linkages on luminescent properties of ZnO nanoparticles
使用锌酸钠浴的简单化学方法制备的ZnO纳米颗粒的光学性质显示出强白光发射。X射线吸收精细结构的研究揭示了一个完全不同的局部环境周围的锌在这些氧化锌纳米粒子。所观察到的发光特性和局部结构的变化已被解释的基础上的Zn和OH-离子在ZnO纳米粒子的表面层之间的联系。
2011-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical properties and carrier dynamics in Co-doped ZnO nanorods
报道了通过过渡金属掺杂对ZnO纳米棒电子性质的可控修饰。采用化学浴法生长了一系列ZnO纳米棒，在生长溶液中Co含量从0到20原子%变化。光电行为进行了探讨，使用阴极射线发光，时间分辨发光，瞬态吸收光谱，和入射光子到电流转换效率（IPCE）。分析表明，表面缺陷在决定电子行为的关键作用。值得注意的是，共掺杂将纳米棒的光吸收扩展到可见光区域，增加了表面缺陷，缩短了非辐射寿命，同时使辐射寿命恒定。此外，对于1原子%的Co掺杂的ZnO纳米棒的IPCE增强。这些结果表明，掺杂可以可控地调整ZnO纳米棒的功能电子性质的应用。
2020-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Calculated optical properties of Co in ZnO: internal and ionization transitions
先前在Co掺杂ZnO中的发光和吸收实验揭示了$d(\textrm{Co}^{2+})$电子的两个电离和一个壳层内跃迁。这些光学性质的分析范围内的广义梯度近似的密度泛函理论。两个电离通道涉及从两个$\textrm{Co}^{2+}$间隙态（$t_{2\uparrow}$三重态和$e_{2\downarrow}$二重态）到导带的电子激发。第三种可能的电离通道，其中电子从价带被激发到$\textrm{Co}^{2+}$能级，需要超过4 eV的能量，并且不能导致低于ZnO带隙的吸收，与早期的建议相反。我们还考虑了两个复合通道，直接复合和两步过程，其中光电子被$\textrm{Co}^{3+}$捕获，然后通过内部跃迁复合。最后，所观察到的带隙随Co浓度的增加被理论很好地再现。通过对Zn、O和Co的相关轨道进行$+U$修正，实现了对ZnO：Co的精确描述。$+U(\textrm{Co})$值通过线性响应方法计算，并通过将计算的跃迁能与光学数据拟合独立获得。相应的值，3.4和3.0~eV，吻合良好。电离的钴诱导大的能隙能级的位移，由不同的库仑耦合之间的$d(\textrm{Co})$电子，并通过大的晶格弛豫Co离子。反过来，在$\sim 1$ ~eV范围内，由内跃迁引起的$\textrm{Co}^{2+}$能级的变化主要是由占位效应相关的$U(\textrm{Co})$修正引起的。
2019-02-25 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
Synthesis and Laser Processing of ZnO Nanocrystalline Thin Films
本文报道了用反应脉冲激光沉积法（PLD）制备ZnO纳米团簇的实验结果。纳米团簇在气相中形成和结晶，并沉积在SiO2衬底上。纳米结构的薄膜，其特征在于通过常规的光致发光（PL）。PL光谱由窄的UV激子带和与膜中的缺陷相关的宽的可见光带组成。优化了衬底温度、环境气体性质和压强等薄膜制备条件，以提高激子发射强度，防止缺陷的形成。通过UV激光辐射的生长后退火改善了沉积膜的光学质量。的光致发光强度被发现是依赖于显着的激光能量密度和每个网站上的拍摄次数。负责在可见光范围内观察到的发光的缺陷的性质进行了讨论。
2003-11-13 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Polaronic-Distortion-Driven Enhancement of Excitonic Auger Recombination in ZnO Nanoparticles
本研究利用瞬态吸收光谱和超快电子衍射，揭示了ZnO纳米颗粒中光生空穴经俄歇机制被氧空位捕获并引发局部结构畸变，形成激子-极化子复合物，从而解释了其长寿命可见发光现象。
2025-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Enhanced interfacial charge transfer by Z-scheme in defect-mediated ZnO-CdS nano-composite with rGO as a solid-state electron mediator for efficient photocatalytic applications
本文提出氧缺陷介导的Z型电荷分离机制，将Ov-ZnO与CdS耦合并以rGO为电子介体构建三元光催化剂，增强可见光光催化性能与光稳定性，用于高效能量转换和环境应用。
2023-08-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Leveraging Plasmonic Hot Electrons to Quench Defect Emission in Metal -- Semiconductor Nanostructured Hybrids: Experiment and Modeling
该研究通过实验与半经典建模，揭示了嵌入金纳米颗粒的氧化锌纳米棒中缺陷发光猝灭、近带边发射增强的机制，为杂化等离子体系统热载流子动力学研究提供了通用基础。
2023-07-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enhancement of ultra-thin film emission using a waveguiding active layer
我们提出了一个理论研究的影响，一个有源光学层上的发光薄膜的发光特性。虽然这项研究可以推广到任何材料，我们在这里集中在一个简单的层状介质组成的共轭聚合物（CP）薄膜，氧化锌层（ZnO）和蓝宝石衬底。该研究遍布各个方面，包括结构参数对CP发光和辐射图案的影响，更具体地说，活性层的吸收和发射特性的影响。比较被动层和主动层的情况下，所得到的结果表明，通过使用光学有源底层可以获得超过20倍的CP发光的增强。结果可以解释在光子回收方面的光学活性层作为一个光子水库和超薄膜的二次光源。这个一般概念对于超痕量化学传感器具有特别的意义。
2013-06-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Towards a comprehensive understanding of the low energy luminescence peak in 2D materials
本研究通过实验与DFT计算结合，揭示二维TMDs中低能L峰源于束缚激子，受应变和缺陷影响，并阐明hBN封装通过减少带电氧吸附原子而有益。
2023-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of growth parameters on structural properties and bandgap of InN epilayers deposited in a showerhead MOVPE system
从一个详细的分析InN外延层沉积在一个紧密耦合的喷头金属有机物气相外延（MOVPE）系统在各种条件下，我们调查的InN层的晶格常数的生长参数的影响。这些层处于显著的内部流体静压应力下，这影响光学性质。样品通常分为两大类应力，产生的发光发射约为0.8eV和1.1eV。我们可以将层中的内应力与光吸收边的值和PL发射波长相关联。
2007-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structural and Optical properties of Zn(1-x)MgxO nanocrystals obtained by low temperature method
本文报道了用低温法合成的Mg取代的ZnO（Zn_（1-x）Mg_xO）纳米晶（~10- 12 nm）的结构和光学性质。在低温合成路线中，可以达到x = 0.17而没有富Mg相的偏析。通过定量分析确定了准确的化学成分。XRD数据的Rietveld分析证实了纤锌矿结构和随着x增加晶格的连续压实（特别是c轴参数）。随着Mg的替代，晶格中的应变增强。带隙也随着x的增加而增强，并且对于x = 0.17达到4 eV的值。从TEM和XRD数据可以得出结论，当x > 0.17时存在相分离时，在ZnO上存在Mg（OH）2壳。吸收还表明，激发子吸收的持久性Mg取代。该纳米晶在室温下显示出近带边光致发光（PL），其在Mg掺入后显示出蓝移。ZnO和Zn_（1-x）Mg_xO合金纳米晶在~550 nm波长处除了具有近带边发射外，还具有蓝绿色发射。我们发现，绿色发光的相对强度增加与镁浓度为非常低的x（高达x = 0.05）和镁浓度的进一步增加有一个急剧下降的绿色发光的相对强度，最终导致一个完全猝灭的蓝色发光。结果表明，由于相分离（x \geq 0.20），Mg（OH）2在ZnO表面形成的壳层导致了绿光发射的猝灭，但这种壳层的形成对近带边的PL没有太大的影响。
2011-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Properties of MoO2 and MoO3 Films Prepared from the Chemically Driven Isothermal Close Space Vapor Transport Technique
采用化学驱动等温近空间气相输运法制备了纯MoO 2薄膜，并通过空气中退火将其转化为MoO 3。变温拉曼光谱表明，MoO 2/MoO 3相变发生在225 ~ 350 ℃之间，在相变过程中没有发现其它相。组成和拉曼光谱的明显变化，以及带隙和吸收系数的明显变化证实了从MoO 2到MoO 3的转化。两个纯相的膜进行了广泛的表征。特别是，一个程序开发，以确定从所使用的SiO2/Si基板的干涉条纹的移位的MoO 2的折射率的色散关系。考虑到从弹性背散射光谱法计算的孔隙率，校正所获得的折射率。利用Bloch _ Gruneisen方程从电阻率温度关系中提取德拜温度和剩余电阻率。MoO 3转化样品呈现出非常高的电阻率和典型的半导体行为。他们还表现出强烈的和广泛的发光光谱，这是去卷积考虑几个贡献，其行为与温度进行了检查。此外，还测量了样品的表面光电压谱，讨论了表面光电压谱与光致发光的关系。
2021-04-20 cond-mat.mtrl-sci
