含纳米硅粒SiO2薄膜的光致发光

采用RF磁控溅射技术制备含纳米硅的SiO2薄膜.通过对Si-SiO2复合靶的比分进行调节控制,并在不同的温度下进行高温退火得到不同粒径的纳米硅.利用XRD对样品进行分析得出纳米硅的平均粒径;对样品测量光致发光谱,其发光峰分别位于361 nm和430 nm,比较发现光致发光的峰位随比分的改变有微小的蓝移.文中对发光机理进行初步讨论.     

纳米SrTiO3的光声光谱

采用不同的灵敏度分段对纳米SrTiO3的光声光谱进行了测定,结果表明纳米SrTiO3的光学吸收边比单晶和薄膜有大于0.1eV的蓝移.10nm的样品蓝移量超过0.2eV.运用缺陷能级之间的电子跃迁解释了光声光谱中出现的吸收峰;运用尺寸效应解释了光学吸收边蓝移的原因.     

电化学脉冲腐蚀制备均匀发光多孔硅

采用脉冲腐蚀和直流电化学腐蚀两种方法制备多孔硅,对这两种方法制备的多孔硅样品进行了扫描电镜和荧光光谱测量,发现脉冲腐蚀制备的多孔硅样品比直流腐蚀制备的多孔硅样品表面均匀、硅丝或者硅柱的尺寸较小、发光强度大,而且发光峰位有明显.的蓝移现象.同时我们还发现多孔硅样品的尺寸越小其能带越宽,由此得出多孔硅样品的发光现象符合量子限域解释的多孔硅的发光机制.     

GaAs纳米颗粒复合薄膜光吸收特性研究

对射频磁控共溅射技术制备的GaAs半导体纳米颗粒复合薄膜光吸收特性进行了研究.与大块GaAs材料相比,复合薄膜的光学吸收边发生了明显的蓝移,GaAs颗粒尺寸3 2nm的复合薄膜吸收边蓝移达1 16eV.     

Fe(NO_3)_3浓度对水热法腐蚀多孔硅的影响

用水热腐蚀法,通过改变腐蚀液中Fe(NO3)3的浓度,制备多孔硅样品.用扫描电子显微镜、荧光分光光度计和傅立叶红外光谱仪对样品微结构和光学特性进行检测,并结合Islam-Kumar模型对检测结果进行分析.结果表明,增大腐蚀液中Fe(NO3)3浓度,可加快腐蚀速度,并使多孔硅中纳米硅尺寸减小,比表面积增大,从而引起样品发射峰发生蓝移,且对应于Si‖O键的红外吸收增强.     

ZnSe/SiO2复合材料光学吸收特性的研究

采用溶胶-凝胶原位析晶法和高温还原热处理工艺制备了ZnSe/SiO2纳米复合材料.通过吸收光谱和Z-Scan技术对材料的光学吸收特性进行了表征.在吸收光谱中,不同ZnSe摩尔分数的样品的吸收边相对于ZnSe体材料发生了不同程度的蓝移,蓝移量与复合材料中ZnSe纳米晶粒的尺寸有关,根据量子尺寸效应估算了复合材料中ZnSe纳米晶粒的平均尺寸大约为3~4 nm.利用Z-Scan技术测定了ZnSe摩尔分数为0.01和0.03的ZnSe/SiO2纳米复合材料的双光子吸收系数.ZnSe/SiO2纳米复合材料在不同强度的入射光的激发下其出射光强度与入射光强度之间的关系呈现光学限幅特征,ZnSe摩尔分数为0.01的样品的限幅阈值为5 962 GW/m2,嵌位输出值约为4 800 GW/m2,限幅的破坏阈值为12 400 GW/m2.     

基片温度对RF磁探溅射GaAs/SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜光谱特 …

利用射频（ＲＦ）磁控共溅射技术,以光学石英玻璃为基片,在不同基片温度下制备了系列ＧａＡｓ／ＳｉＯ２半导体纳米颗粒镶嵌薄膜样品,采用岛津光谱仪,对薄膜在２００至２０００ｎｍ波段范围内透射光谱进行了测量。结果表明,与ＧａＡｓ夫体材料相比,薄膜样品吸收边发生明显的蓝移;且随着基片温度的降低,蓝移量增大,而当基片温度达到３００℃时,光谱中出现了明显的吸收峰,量子限域效应是导致结果的主要原因。     

制备条件对硅纳米孔柱阵列表面硅柱密度调制

采用水热技术制备的硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)是一种具有规则层次结构的硅微米/纳米结构复合体系,具有广谱光吸收和光致发光特性.针对由HF和Fe(NO3)3组成的水热腐蚀溶液体系,研究了溶液组分浓度、腐蚀温度等制备条件对Si-NPA表面硅柱密度及其光致发光性能(PL)的调制作用.结果表明,当腐蚀温度、HF(或Fe3 )浓度固定而变化Fe3 (或HF)浓度时,硅柱面密度随HF(或Fe3 )浓度的增加呈指数减小趋势,但样品的PL峰位保持不变;当溶液中Fe3 ,HF浓度固定时,硅柱面密度随腐蚀温度的升高而单调减小,同时样品的PL峰位发生蓝移、发光强度增强.     

基片温度对RF磁控溅射GaAs/SiO_2纳米颗粒镶嵌薄膜光谱特性的影响

利用射频（ＲＦ）磁控共溅射技术,以光学石英玻璃为基片,在不同基片温度下制备了系列ＧａＡｓ／ＳｉＯ２半导体纳米颗粒镶嵌薄膜样品。采用岛津光谱仪,对薄膜在２００至２０００ｎｍ波段范围内的透射光谱进行了测量。结果表明,与ＧａＡｓ块体材料相比,薄膜样品吸收边发生明显的蓝移;且随着基片温度的降低,蓝移量增大。而当基片温度达到３００℃时,光谱中出现了明显的吸收峰。量子限域效应是导致这种结果的主要原因。     

钝化多孔硅光致发光谱的时间演化特性

通过改变溶液的组成成份,用水热腐蚀技术原位制备出具有不同表面钝化状况的四类多孔硅样品.将上述样品室温下存放于空气中,其光致发光谱的时间演化特性差异很大.其中,氢钝化多孔硅的发光强度衰减最快,峰位蓝移量也最大,而铁钝化多孔硅的发光强度和峰位则几乎不发生变化.红外吸收谱实验揭示出这种差异可能来源于样品表面钝化成份的不同.此发现为一步原位制取具有稳定发光性能的多孔硅提供了新的思路.     

Preparation and optical properties of composite thin films with embedded InP nanoparticles

InP nanoparticles embedded in SiO₂ thin films were prepared by radio-frequency magnetron co-sputtering. We analyzed the structure and growth behavior of the composite films under different preparation conditions. X-ray diffraction and Raman spectroscopy analyses indicate that InP nanoparticles have a polycrystalline structure. The average size of InP nanoparticles is in the range of 3–10 nm. The broadening and red shift of the Raman peaks were observed, which can be interpreted by the phonon confinement model. Optical transmission spectra indicate that the optical absorption edges of the films can be modulated in the visible light range. The marked blue shift of the absorption edge with respect to that of bulk InP is explained by the quantum confinement effect. The theoretical values of the blue shift predicted by the effective mass approximation model are different from the experimental results for the InP-SiO₂ system. Analyses indicate that the exciton effective mass of the InP nanoparticles is not constant and is inverse relative to the particles radius, which may be the main reason that results in the discrepancy between the theoretical and the experimental result. We discussed the possible transition of the direct band gap to the indirect band gap for InP nanoparticles embedded in SiO₂ thin films.     

金属纳米银粒子复合膜吸收红移和展宽现象

通过溶胶凝胶法(Sol-Geltechnique),从银胶中获得纳米银粒子,将金属纳米银粒子掺入明胶基质中,从而制备出金属纳米银粒子复合膜.电镜(TEM)测量结果表明,所掺入的银粒子确属纳米量级.与纳米银粒子溶胶相比,复合膜中银颗粒尺寸分布变宽,颗粒平均尺寸增大.实验测试了复合膜的紫外可见光范围的光吸收性质,发现其存在吸收谱展宽和吸收峰红移现象,并用量子阱理论给予解释.     

Photoinduced effects in amorphous semiconductor Ge(S, Se)2 chalcogenide films

The blue shift of optical transmittance edges were observed in amorphous semiconductor Ge(S, Se)2 chalcogenide films with light illumination. The shift in well-annealed films could be recovered by annealing the films near the glass-transition temperature again. The photocrystallization was also observed in amorphous Ge(S,Se)2 films with light illumination by the transmitting electron microscope measurement. The photoinduced phenomina of the amorphous Ge(S,Se)2 films could be applied to designing some new kinds of optical storage materials.     

Effect of Mg content on the structural and optical properties of Mg<Subscript><Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript>Zn<Subscript>1−<Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript>O alloys

Mgx Zn1–x O thin films with x = 0, 0.11, 0.28, 0.44, 0.51, and 0.65 were grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy on (0001) sapphire substrates. X-ray diffraction measurement reveals that phase separation of the Mgx Zn1–x O films occurred at x =0.44 and 0.51. Optical absorption spectra show that the absorption edges of the films shift to high-energy side with increasing Mg contents. In resonant Raman spectra, multiple-order Raman peaks originating from ZnO-like longitudinal optical phonons were obser...     

Photoinduced effects in amorphous semiconductor Ge(S, Se)2 chalcogenide films

The blue shift of optical transmittance edges were observed in amorphous semiconductor Ge(S, Se)₂ chalcogenide films with light illumination. The shift in well-annealed films could be recovered by annealing the films near the glass-transition temperature again. The photocrystallization was also observed in amorphous Ge(S,Se)₂ films with light illumination by the transmitting electron microscope measurement. The photoinduced phenomina of the amorphous Ge(S,Se)₂ films could be applied to designing some new kinds of optical storage materials.     

TiO2纳米薄膜和TiO2／ZnFe2O4纳米复合薄膜的光学性能研究

用磁控溅射方法制备了ＴｉＯ２ 纳米薄膜和ＴｉＯ２／ＺｎＦｅ２Ｏ４ 纳米复合薄膜,研究了不同温度热处理和不同含量纳米铁酸锌对纳米ＴｉＯ２ 薄膜光学性能的影响。研究结果表明：用磁控溅射方法制备的纳米薄膜的厚度和晶粒尺寸均匀,并且随着热处理温度的升高而增大,掺杂纳米ＺｎＦｅ２ Ｏ４后ＴｉＯ２ 纳米薄膜的晶粒尺寸略有减小。ＸＲＤ 研究发现ＴｉＯ２／ＺｎＦｅ２Ｏ４ 纳米复合薄膜由非晶相向锐态矿相转变的温度高于纳米ＴｉＯ２ 薄膜。ＴｉＯ２ 纳米薄膜和ＴｉＯ２／ＺｎＦｅ２ Ｏ４ 纳米复合薄膜的光吸收边都随着晶粒尺寸的降低而发生蓝移,在相同热处理条件下,掺杂纳米ＺｎＦｅ２ Ｏ４ 后,纳米ＴｉＯ２薄膜的光吸收边发生了较大范围的红移,红移量随着掺杂量的增加而增大。通过热处理和掺杂纳米ＺｎＦｅ２Ｏ４ 可以实现对纳米ＴｉＯ２ 薄膜光吸收边大范围的调制。     

硒化物半导体纳米材料光学吸收谱的温度特征

目的研究半导体纳米薄膜材料的光学吸收谱由于温度效应产生的吸收边变化和能带移动。方法采用共沉淀法制备了硒化物半导体纳米薄膜材料CdSe,并测量材料在室温至低温下的紫外-可见吸收光谱,观察不同温度下谱带吸收边的变化。结果实验发现光学吸收边随温度降低而发生蓝移的情况,将(αhν)2～hν曲线直线部分外推,与横轴的截距即为材料带隙宽度Eg,数据模拟结果显示Eg随温度变化是非线性的,且能带随温度的变化较好地符合Fernandez公式。结论进而分析造成吸收谱温度效应的原因是温度变化对晶格参数及电子-声子相互作用的影响,引起能带边缘的相对移动,导致吸收边能量位置的漂移,并从理论公式上表达了带隙变化随温度的依赖关系。     

退火温度对ZnO/SiO_2复合薄膜结构及光学性能的影响

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法在玻璃衬底上制备ZnO/SiO2(ZSO)复合薄膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和光致发光(PL)谱对样品的形貌、晶体结构、透过率及光致发光性能进行表征.SEM结果表明,样品为双层结构,随着退火温度的升高,颗粒变大,并产生团聚现象;XRD结果表明,样品经退火处理后生成六方纤锌矿型ZnO,衍射峰强度和晶粒尺寸随退火温度的升高而增大;UV-Vis结果表明,样品同时具有ZnO和SiO2特征吸收边,双层复合薄膜中ZnO和SiO2两种不同材料的能带不连续导致360nm附近的曲线不平滑,并使能带蓝移,经400℃退火处理后的样品透过率较高;PL谱结果表明,在355nm波长激发下,样品分别在紫外区和蓝光区域产生发射峰,随着退火温度的升高,样品内缺陷密度减小,由缺陷引起的发光强度减弱.     

均化手段对纳米PbS性质的影响

采用水(溶液) OP乳化剂 环己烷 正戊醇反相胶束体系,不同均化手段(手摇、搅拌和超声)制备纳米PbS。用X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见吸收光谱(UV-vis)对产物的结构、粒径、形貌和性质进行了分析与表征。结果表明:不同均化手段对产物的结构并不产生影响,但影响产物的粒径和形貌。室温下的线性吸收光谱表明其吸收带边与体相材料相比发生了蓝移,表现出明显的量子尺寸效应。