含硅共轭聚合物电致发光材料研究进展

聚合物电致发光材料在通讯、信息、显示和照明等许多领域显现出巨大的商业应用前景, 十几年来一直是人们研究的热点. 最近含硅共轭聚合物在光电功能材料的研究开发中受到越来越多的重视, 一方面是由于硅原子以化学键形式结合到基于碳氢氮硫的传统共轭聚合物中, 能显著改变聚合物的电子结构和状态, 从而改善聚合物的光电性能; 另一方面, 硅是一种广泛应用于现代电子电器等行业的无机功能材料, 含硅共轭聚合物作为一种有机-无机杂化材料具有很高的研究和开发价值. 硅原子的引入对共轭聚合物的结构设计和光电性能改善提供了更大的空间和可能性. 本文根据硅原子在聚合物中的位置, 综述了硅作主链的聚硅烷和poly(1,1-silole), 硅与碳共同作主链的π共轭单体与硅的共聚物, poly(2,5-silole)及其共聚物和含硅桥的共轭聚合物, 以及硅作取代基的π共轭聚合物等含硅共轭聚合物在电致发光材料领域的研究进展, 讨论了其今后的发展方向.     

硅基低维发光材料的研究进展

20世纪90年代,作为硅基光电子学的一个主导发展方向,硅基低维发光材料的研究取得了一系列重要进展。一方面,硅基超晶格、量子阱以及多孔硅的研究不断深化,具有潜在的发展优势。另一方面,由各种成膜技术形成的各种纳米晶硅薄膜、硅基纳米微粒以及由自组织生长方法制备的硅基量子点的研究崭露头角,亦呈现出良好的发展势头。本文综合评述了各类硅基低维材料在发光特性方面的研究进展。     

固体硅的新态表面

材料(如硅)上形成清洁表面时,原先在固体内部的化学键在新的表面上就成为自由的。了解这些表面态悬挂键如何与气体(例如氧)连接使新的表面改性,不但科学上有意义,而且技术上也有其重要性。最近发展起来的技术,例如光     

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.     

比钻石还高贵的砂粒

脱颖而出的新材料 在电脑—网络时代,由于集成了高度的智慧和技术,取自海沙的硅的价值已经超过了黄金的价值。然而还有一种和硅沾亲带故的材料,它的价值甚至超过了钻石。这种高贵的材料就是碳化硅,具体讲,就是碳化硅薄膜。 在半导体材料技术的发展中,通常把以硅和锗为主导元素的半导体称之为第一代半导体材料;把砷化镓为代表的化合物半导体材料称     

准分子脉冲激光制备发光硅晶粒的新途径

半导体硅是制备集成电路芯片和晶体管的重要材料,用硅制成的特种器件可用于检测光信息,由于其间接带隙的能带结构及禁带宽度仅1.12eV,因而本身无法由电致(EL)和光致(PL)发射高效率的可见光,使其在光电子器件领域的应用受到了限制.探索硅基材料的可见发光是材料科学领域中的重大研究课题.目前已有多种实现这一效应的方法,如电化学腐蚀的多孔硅和微波等离子体淀积的超细硅粉等,但是实际器件运用中所需材料必须具有良好的表面性质和均匀的内部结构.我们曾用Ar离子激光晶化技术使:a-Si:H/a-SiN_x:H多量子阱(MQW)结构中:a-Si:H阱层晶化成纳米晶粒,观察到室温可见光致发光现象,该方法可以人工设计并有效控制晶粒尺寸且材料内部结构均匀.本文将报道KrF准分子脉冲激光辐照a-Si薄膜制备室温呈现可见PL特性的硅晶粒的新方法,所用激光具有曝光面积大、能量高、作用时间短等特性,其晶化的均匀程度和效率均优于Ar离子激光,并且是一种“低温”、“干法”晶化过程,对衬底影响较小,从而有利于提高晶化样品性能,形成均匀的纳米晶粒,以期研究获得可见发光材料的新途径.     

神通广大的超声加工

随着科学技术的不断发展,硬脆材料(玻璃、光学玻璃、陶瓷、石英、铁氧体、锗、硅、各种晶体、宝石、金刚石等)的应用愈来愈广,常常需要利用这些材料制造各种零件和在零件上进行各种加工。一般说来,这些材料由于硬度高、脆性大、又不导电,加工比较困难。尤其是要在这类材料零件上加工出不规则形状的通孔和盲孔、深孔和螺纹,以及用成形     

纳米硅薄膜的扫描隧道显微镜研究

纳米硅薄膜(nc-Si:H)是由纳米尺寸超细微晶粒构成的一种纳米材料。其晶粒所占体积百分比为50％,其它50％则为大量晶粒之间的界面原子所占据,而界面对纳米材料的结构和物性具有重要作用。由于纳米硅薄膜结构上的新颖性,使它具有一系列不同于同类物质晶态材料或非晶态材料的特殊性能,有利于在器件中的应用。     

Er离子注入多孔硅的发光

硅是最重要的半导体材料,在微电子领域有着广泛的应用.室温下硅的禁带宽度为1.11 eV,相应的发光波长为1.14μm.在近红外波段,硅是间接带材料,发光效率很低,无法在光电子领域实际应用.近年来,人们用稀土离子Er掺入硅中,获得了Er~(3+)离子在1.54μm的近红外发光.这正是光纤传输的最低损耗波段.在掺Er的硅基材料上能否获得有实用功率的发光或激光器件,人们对此表现了极大兴趣.然而,理论评估表明前景不容乐     

Si/SiO_2异质界面的超精细硅量子线

作为半导体科学技术研究前沿领域的硅低维量子结构,它无论在低维物理基础研究,还是在技术应用上,都具有十分重要的意义.硅量子线作为纳米电子学的基础,将发展实现特大规模集成电路和开拓新一代硅量子效应的器件;同时,这种人工设计的一维微结构材料的能带结构不同于天然硅材料,可望获得高的发光效率,用于发展硅基集成光电子技术.国际上采用先进的材料生长手段和各种亚微米级以至纳米级的超微细     

用α粒子活化分析法测定硅中痕量氧

在研究半导体材料硅时,发现即使有微量氧存在,也会影响材料的物理性能。因此超纯硅中微量氧的测定很重要。一般的质谱法、真空熔融法及14兆电子伏的快中子活化法仅可测定几个ppm。由直线加速器产生的高能轫致辐射的γ光子活化法虽可测到0.1ppm,由于其产核半衰期太短(~(15)O,T_(1/2)=122秒),使得样品辐照后的化学操作很困难。而用带电粒子(p,~3He,α)活化分析法,所采用的核反应为:~(18)O     

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。     

中子辐照CZ硅中缺陷的光致发光研究

一、引言 近年来,随着缺陷工程的发展,有关CZ硅辐照缺陷的研究得到了极大的关注。中子辐照缺陷,一方面可起到提高半导体器件抗辐射能力的作用;另一方面可抑制器件加工过程中有害缺陷的生成。目前,光致发光(PL)作为表征半导体材料的一种有效手段得到了广泛的应用。研究光致发光谱可认识材料的一系列物理过程和性质,还可获得有关局域态的知识,     

半导体材料硅的制备

硅是实用上十分重要的半导体材料。它的化合物遍布于自然界中,不象锗要考虑資源問題。硅之所以使人們感兴趣,主要还在于它有比較大的禁带寬度(硅的禁带寬度为1.21电子伏,锗为0.75电子伏),从而导致两个十分重要的結果。首先,由于硅有較大的禁带寬度,能在更高的溫度(>200℃)才变成本征性,因此硅半导体器件能在锗不能长期使用的溫度范围工作。其次,它的p-n結的反向电流比锗要低——低三个数量級,这一性貭在許多迴路应用中是很重要的。然而,提純硅却此提純锗困难得多。这是因为硅的熔点較高(锗的熔点是936℃,硅是1420℃),熔融时有高度的化学活泼性。硅中的某些杂貭有比較大的     

掺Cr和掺Pr的Bi_4Ge_3O_(12)晶体的线性光伏效应

锗酸铋Bi_4Ge_3O_(12)(BGO)属于立方晶系,43m点群,是硅铋矿Bi_4Si_3O_(12)(BSO)的同型晶体。BGO晶体也是一种极好的闪烁材料,用于高能粒子或射线的探测。此外,Moya等报道了BGO:Cr是一种很有希望的光折变材料。     

低维量子材料的研究进展

许多新奇的量子效应可以在一些特殊的材料中被观察或者观测到，这一类材料是量子效应的载体，被称为量子材料。对量子材料的研究正在引领新的技术革命，是多个研究领域的前沿热点方向。由于低维材料中电子与电子之间的关联性和电子明显的限域效应，其中存在着丰富且奇妙的量子效应或者行为。文章主要从材料中的量子效应出发介绍了影响量子材料基本特性的几种机理，并着重介绍了几种低维量子材料(拓扑绝缘体、石墨烯、硅烯、锗烯)的发展历程、发展现状和目前所面临的挑战。     

膨胀负极的力学强化:“厚密”硅-碳电极新策略

正随着人工智能时代的来临,消费电子器件便携性要求的提高以及电动汽车使用空间的限制,使锂离子电池的发展面临"空间焦虑",即体积能量密度已成为锂离子电池发展的当务之急.高(质量、体积)比容量的硅基负极是最有潜力部分取代商用石墨的锂离子电池用新一代负极材料,但在嵌锂过程中会发生巨大的体积膨胀,导致固态电解质界面(SEI)破裂及电极粉化等问题,使得容量迅速衰减.     

表面化学分子吸附增强多孔硅发光效率

多孔硅室温下的可见光发射,在光电子器件、光记录材料和化学传感器等方面有重要的应用前景,引起了人们广泛的关注.近几年Ｓａｉｌｏｒ等人研究多孔硅的表面化学分子吸附对发光性能的影响,发现有机胺、极性、非级性溶剂、有机、无机酸碱和金属离子等淬灭多孔硅的荧光[1].而表面化学吸附导致多孔硅荧光增强至今很少报道.本工作报道了ＨＮＯ3氧化的多孔硅表面吸附9氰基蒽(9ＣＡ)分子后的发光增强现象.用Ｐ(100)单晶硅(15Ωｃｍ)为衬底,在ＨＦ∶Ｃ2Ｈ5ＯＨ=1∶1溶液中以30ｍＡ/ｃｍ2的恒电流阳极刻蚀10ｍｉｎ制备多孔硅,继而在20%ＨＮＯ3溶液中…     

非原生掺杂半绝缘磷化铟(InP)及其应用对比

过去的几年中,由于1.31和1.55 μm波长半导体激光器在光纤通信领域得到了广泛的应用。磷化锢(InP)衬底材料的研究和规模化生产因此受到了极大的推动,并已逐步成为继硅(Si)和砷化镓(GaAs)之后又一重要的化合物半导体材料.与GaAs相比,InP晶体具有高的饱和电场漂移速度、良好的导热性和较强     

用激光辐照形成非晶态重InSb

近年来使用激光来热处理材料表面的工作(如激光上釉等),受到了相当大的重视。用短脉冲激光器已获得了非晶态硅等薄膜。根据Bloembergen的估算,用微微秒脉冲激光可以使材料表面熔化,并能得到10~(14)℃/s的冷却速度。这远远地超过了一般制备非晶态材料的方