硅基SiNxOy薄膜的光致发光

为了实现硅基光电子集成,人们正在致力于探求合适的硅基发光材料.由于SiO_2薄膜是硅集成电路中重要的掩蔽膜和介质膜,因此人们正在将它作为一种有前途的发光材料进行研究,并获得了一些有价值的结果众所周知,SiN_xO_y薄膜也是硅集成电路中重要的掩蔽膜和介质膜,由于它比SiO_2薄膜具有更多的优点,并在超大规模集成电路中得到了越来越多的应用,所以研究SiN_xO_y薄膜是否可以成为一种合适的硅基发光材料也就显得十分有意义了.就我们所知,还没有文献报道SiN_xO_y薄膜光致发光(PL)特性的研究.     

SiO2薄膜注Si^＋后的蓝光发射

由于成熟的硅平面工艺已使硅成为目前不可取代的最重要的半导体材料,因此为了实现未来的硅基光电子集成,硅基发光材料正成为研究热点.广泛应用于硅集成电路中的SiO_2.薄膜有可能成为一种硅基发光材料.最近有人采用高注入能量在硅基SiO_2.薄膜中注入高剂量Si~+,获得了约为2.0eV的光致发光.假如SiO_2薄膜还可以发射绿光和蓝光,则为全色显示提供了必要条件.虽然某些SiO_2块体材料在低温下存在～2.7eV的光致蓝光峰,但有人报道SiO_2薄膜中不存在～2.7eV的蓝光发射.我们采用离子注     

Li_(8—2x)(SiO_4)_(2—x)(SO_4)_x特性与晶体结构

在Li_2SO_4-Li_4SiO_4赝二元系中,成份为52—71mol％Li_4SiO_4范围内存在一由953℃包晶反应形成的化合物——Li_(8-2x)(SiO_4)_(2-x)(SO_4)_x,x=0.58—0.96。它在室温能够吸收空气中的气体。用Du Pont公司热重仪分析表明,吸收气体后的试样在350—500℃(随升温速度而异,升温速度愈快,开始失重温度愈高)失重7.65wt％。经红外吸收光谱分析,以及试样分别放置在不同的气氛中尝试的结果。确定试样所吸收的物质主要是水份。因此,吸水后这一化合物的分子式可写成Li_(8-2x)(SiO_4)_(2-x)(SO_4)_x·H_2O。在流速为50c.c./min的N_2气氛下,升温速度Φ分别为1,2.5,5,10,20℃/min,用热重分析仪研究了试样脱水动力学过程,见表1.     

不同形态SiO_2的毒性和硅肺的发生

本文比较了三种不同形态的SiO_2:鳞石英、α-石英和无定形SiO_2的比表面、表面ζ电位和溶解度等性质,测定了这些不同形态的SiO_2对肺泡巨噬细胞的毒性作用和对红细胞的溶血作用,以及实验性硅肺大鼠肺中游离[Ca~(2+)]、羟脯氨酸、血清中硅含量等。所得到主要结果如下:     

纳米铂钯合金膜电极上CO吸附的异常红外效应

彩和电化学循环伏安共沉积方法在玻碳基底上制备纳米级厚度的纳米铂钯合金膜电极（nm-PtPd/GC）,扫描隧道电子显微镜（STM）观察发现,PtPd合金膜由椭圆形层状晶体组成,电化学原位红外反射光谱显示出吸附在nm－PtPd／GC电极上的CO的红外吸收显著增强、谱峰方向与在Pt、Pd电极表面得到谱峰方向相反、半峰宽明显增加等异常红外效应的特征,测得的红外增强吸收因子随PtPd合金膜厚度的增加发生变化,在实验条件下最大达到38．3。     

C+注入SiO2薄膜的蓝光发射

自从发现多孔硅室温发射可见光现象以来,硅基纳米结构第Ⅳ族半导体发光研究引起了广泛关注。这不仅可以使传统的、成熟的硅平面工艺直接应用于光电器件中去,而且为介观系统新现象、新规律研究提供了一个理想的研究体系。由于SiO_2在硅集成电路中应     

光致发光多孔硅的特性研究

硅常温下的禁带宽度仅1.1eV,且是间接跃迁型半导体。这是困扰光电子学几十年的老问题,多年来人们想尽各种掺杂办法,均未达到理想的结果,Canham用电化学刻蚀的办法在单晶硅片上形成多孔硅,然后停电继续腐蚀一段时间,制成高孔积率(80％以上)的多孔硅膜,在氩离子激光激发下,用肉眼就能观察到明显的红光发射,这一发现在光电子学领域引起了轰动。多孔硅早在30年前就已发现,在近10年内受到广泛注意,但主要是利用多孔硅形成良好的SiO_2电绝缘层,因此其孔积率一般不超过56％,Canham的第二步腐蚀是形成发光层的关键,而Bsiesy等则采用氧化的方法能达到同样的目的,到目前为止,大多数人认为这一现象是由量子效应引起的这种观点认为:在电化学形成多孔硅过程中,硅基     

激光法制备纳米级Si_3N_4荧光光谱研究

自80年代初期以来,我们对激光法制备的纳米氮化硅的物理特性进行了一系列实验研究,发现了较多新的物理现象,如红外特征吸收峰畸变,红外金吸收特性,拉曼位移畸变等。本文首次对激光法制备的纳米非晶态氮化硅粉末及其加压成形块体的荧光光谱进行研究,提出了硅悬挂键作为陷阱中心和复合中心的荧光光谱新的作用机理。同时发现粉末压成块体时     

纳米硅粉末的制备及红外吸收光谱研究

纳米硅和多孔硅发光的发现,引起了人们对纳米级半导体材料研究的重视.对这种现象的解释主要归结为以下两点:一是因颗粒尺寸小而引起能带结构的变化,导致跃迁选择定则改变引起发光,即所谓量子尺寸效应;二是在硅小颗粒表面的氢、氧等杂质与硅化合形成缺陷,悬键所引起发光。目前对这两种解释尚无定论。对于后者,弄清楚纳米硅中氢、氧的存在方式与结构的关系对研究纳米硅的发光机理有很重要的意义。红外吸收光谱作为探测硅中的氢、氧等的手段已进行了很多的研究。本文利用激光诱导化学气相沉积法(LICVD)用SiH_4为原料制备了平均粒度为10～12nm的晶态纳米硅粉。并通过红外吸收光谱对纳米硅粉末中的氢和表面氧化所引起的氧的存在情况进行了分析。发现纳米硅粉末由于表面原子活性大,有氧化现象,在其中存在(H_2-Si)。原于团和HSiO两种类型的硅氢结构。前者是一种不稳定结构,退火温度达到600℃时分解,在红外谱上的吸收峰消失;后者是一种稳定结构,随退火温度的升高,氧含量的增多,向高波数方向移动。这主要是由于氧的电负性对H-Si的影响形成的。     

矿物中硅的配位与局部结构的同步辐射K边X射线吸收光谱研究

在通常的硅酸盐矿物中,硅为四面体配位。但在下地幔的高温高压条件下(大于10GPa),硅主要为八面体配位。此外,八面体配位的硅也出现在某些合成硅酸盐化合物中。X射线晶体结构分析、红外和Raman光谱是研究硅在无机结晶物质中的配位与位置对称性的常规方法。但在过去的15年里,魔角自旋核磁共振谱已成为研究硅在硅酸盐矿物和其他无机材料中配位与局部结构的最有效方法。最近也有文献报道了用硅的K边X射线吸收谱和电子能量损失谱研究硅的配位。本文采用了同步辐射作光源得到的硅K边X射线吸收光谱来研究硅在硅酸盐矿物和无机材料中的配位与局部结构。     

在磷硅酸盐玻璃中八面体配位的硅:K边X射线吸收光谱研究

众所周知,在高压条件下,硅酸盐矿物和玻璃中的硅可以形成八面体配位,但在通常的低压硅酸盐玻璃中,硅为四面体配位,因为玻璃中硅的八面体配位会迫使形成周期性结构,破坏玻璃的非晶态。目前几乎没有文献报道在低压硅酸盐玻璃中存在八面体配位的硅。很久以来,人们一直对于含磷的硅酸盐玻璃和熔体有很大兴趣,因为一方面含磷的硅酸盐玻璃是很有前景的光导纤维材料,另一方面,在地球化学上P_2O_5加入到岩浆体系中,会导致液相不混溶,降低岩浆的液相线温度和粘度,影响元素在固相-液相和液相-液相之间的分配,尽管有报道证明在钠的磷硅酸盐玻璃中存在八面体配位的硅,但此结果仍有一定的争议。本文采用同步辐射的硅K边X射线吸收光谱研究了硅在SiO_2-P_2O_5和Na_2O-SiO_2-P_2O_5体系的磷硅酸盐玻璃中的结构与配位,以及硅的配位几何随玻璃中P_2O_5含量的变化。     

CF_3CDCl_2分子红外多光子吸收的光热光谱

在强红外激光场中,多原子分子红外多光子吸收测量不仅对研究多光子离解机制起着重要作用,而且对处理高强度辐射与分子振动能级之间的相互作用以及分子内的V-V振动弛豫过程等也起着重要作用。氘代氟里昂123(CF_3CDCl_2)是激光分离氘同位素最有前途的原材料之一。研究其多光子吸收谱对激光分离H/D同位素将有实用价值。1978年,J.B.Marling首次发表了该分子的红外线性吸收谱。本文报道用光热探测技术成功地获得了CF_2CDCl_2分子的红外多光子吸收谱,并发现线性吸收谱944cm~(-1)处的吸收峰在多光子吸收谱中分裂为947cm~(-1)和927cm~(-1)两个吸收峰。     

二氧化硅细胞毒性的研究

硅肺是一种由于长期吸入含有晶态SiO_2的粉尘引起的以肺组织纤维化为主要特征的全身性疾病.但无定形SiO_2一般不致硅肺.过去的研究表明,晶态SiO_2粉尘对肺泡巨噬细胞的毒性作用是硅肺发生的第一步重要反应.SiO_2粉尘进入肺泡后,被巨噬细胞所吞噬,粉尘的毒性作用造成巨噬细胞崩解死亡,同时释放出致纤因子,逐步引发硅肺.但对于晶态SiO_2是如何引起巨噬细胞死亡这一关键问题现在尚不很清楚.本文从SiO_2粒子的表面性质和粉尘与细胞的作用两个方面研究了SiO_2的细胞毒性作用.     

二胺基二硅烷及二氮杂环硅烷的合成、表征及其性质

通过二氯硅烷与碱金属的Wurtz偶联反应产物的氨解反应, 合成得到了二胺基二硅烷和二氮杂环硅烷化合物, 在表征合成化合物的基础上, 发现了Si-H键的红外吸收峰裂分. 通过红外光谱进一步研究了合成化合物的水解、缩合聚合反应过程, 观测到了Si-H键振动吸收峰的裂分转变. 通过对两种含硅氢键化合物的几种稳定的几何异构体进行密度泛函理论(DFT)计算, 结果表明化合物的红外光谱Si-H键振动峰的裂分, 是由不同的几何异构体同时存在所致. 合成化合物在空气中的水解、缩合聚合反应, 得到了一类新型的有机硅聚合物-聚二硅氧烷, 该聚合物的主链结构具有Si-O-Si和Si-Si交替存在的序列单元. 通过发光光谱分析, 证实了该类聚合物具有类似于聚硅烷的光致发光性质.     

斜方辉石中Fe~(2+)电子光谱的研究

引言 关于斜方辉石Fe~(2 )电子光谱的实验测定和晶场分析,已有过许多工作。在2200～27000 cm~(-1)范围内已观测到20多条吸收带。但对光谱的理论分析还只限于较强的三条红外吸收带;对可见区和紫外区的大量吸收肩、峰,由于问题的复杂性,至今尚无人作出完整的理论解释。文献[4,5,9]通过对三条红外吸收带的理论分析所作的关于Fe~(2 )晶位对称性的论断,由于参数多、谱带少,似嫌根据不够充分。     

GaAs等离子体阳极氧化研究

GaAs的电子迁移率比si高五倍多,因此GaAs MISFET器件的工作速度更快,使用频率更高。制备高效MISFET,必须在GaAs上形成良好的绝缘介质膜。至今,用热氧化、热分解淀积SiO_2、Si_3N_4、Al_2O_3和SiO_xN_y,以及水溶液或非水溶液阳极氧化等方法得到的结果都不     

一个海底喷流——地下水热液改造成因的金-铜-铀-铂族金属矿床的新矿例

迄今所了解的与海底喷流作用有关的矿床中,以独立金矿床产出的实例极为罕见,而有铂族金属于其中产出者则更为罕见。本文所述的矿床,即为新的矿床类型。 矿床产于阿坝地块东北缘的拉尔玛-邛莫-牙相一带,主要赋矿层位为下寒武统硅岩层(含SiO_2在90％左右)。在此层位中已圈定     

高浓度硅溶胶的研制

硅溶胶是SiO_2水溶胶和硅酸水溶胶的简称,是水化SiO_2微粒分散在水中的胶体溶液,通常硅溶胶分碱性和酸性两类,这两类中还可按实际应用和要求分为若干品种,高浓度硅溶胶是指SiO_2含量超过40%(重量%,下同)的硅溶胶。     

低压气相金刚石中杂质氢的红外光谱研究

在直流弧光放电等离子体化学气相法生长的薄膜金刚石上观察到 2 85 2 .4,2 92 4.3,2 96 3.0和 30 34 .9cm-1的红外吸收谱峰 ,前 3条波峰为sp3 结构的C—H振动吸收 ,30 34 .9cm-1为sp2 结构的C—H振动吸收 .研究了CH4浓度和H2 流量对C—H振动吸收的影响 .电子顺磁共振研究表明 ,在低压气相薄膜金刚石中存在相当浓度的缺陷     

在光学透镜上形成增透膜的一种方法

为了增大光的透射量,加强造象的真实度和清晰度,在光学仪器的制造技术上,人们采用了在透镜上形成增透膜的办法。在成膜方法方面,各国都有不同的建议,其中以制成二氧化硅或二氧化钛薄膜的方法最为普遍。形成二氧化硅薄膜,一般是采用硅酸盐水解的办法: Na_2SiO_3+2H_2O→←H_2SiO_3+2NaOH H_2SiO_3=SiO_2+H_2O使用的药剂,根据文献报导,一般是采用正硅酸乙醋的乙醇或其他溶剂的溶液。我们分别将正硅酸乙酯的15—25％无水乙醇