Ga掺杂70Ge纳米晶的制备与研究

通过离子注入及中子嬗变掺杂制备了Ga(镓)掺杂70Ge(锗)纳米晶,并对样品进行了质子激发X射线荧光分析谱(PIXE)、光致发光谱(PL)、激光拉曼散射谱(LRS)的测量与研究.结果表明：随着Ga杂质浓度的增加,580 nm附近的荧光峰的发光强度不断地下降,这可能是非辐射的俄歇复合过程与纳米晶数量的减少共同作用的结果.此外,从PL上面看到580 nm附近的荧光峰蓝移则可能是由纳米晶尺寸的减小和非辐射的俄歇复合过程引起的.     

天然锗纳米晶的制备与中子嬗变掺杂研究

采用离子注入法及退火工艺,在硅基二氧化硅薄膜中制备了镶嵌结构的天然Ge纳米晶样品. 通过退火实验研究,发现随着退火温度的升高,纳米晶的晶态峰峰位红移,这意味着Ge纳米晶受到的应力减小. 当退火温度达到 700 ℃时,纳米晶的晶态峰强度显著增强,而且薄膜中与Ge有关的缺陷发光减弱. 采用中子嬗变掺杂法对天然Ge纳米晶进行了掺杂,X射线荧光光谱数据表明,样品中成功的引入了Ga杂质和As杂质. 薄膜中形成的与Ge有关的缺陷具有稳定的结构,中子辐照之后其发光仍然存在,而且,掺杂后的样品中没有发现与Ga或As有关的     

硅衬底上多层Ge/ZnO纳米晶薄膜的制备及光学特性

采用射频磁控溅射技术和快速热退火方法在Si(100)衬底上制备多层Ge/ZnO纳米晶薄膜.Ge纳米晶的大小随着退火温度的增加,从2.9nm增加到5.3nm.光致发光谱测试发现两个发光峰,分别位于1.48,1.60eV左右.研究发现:位于1.48eV处的发光峰来源于ZnO相关的氧空位或富锌结构的缺陷发光,位于1.60eV处的发光峰随着退火温度的增大向短波长移动,该发光峰应该来源于GeO发光中心.     

La2O3∶Tb3+纳米晶的燃烧法制备及其光致发光性质

采用柠檬酸燃烧法制备稀土Tb3+掺杂的La2O3纳米晶,并用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光分光光度计对La2O3∶Tb3+纳米晶的结构、形貌和发光性能进行分析.结果表明,不同柠檬酸与稀土离子配比(C/M)制备的样品经800℃退火后均得到结晶性良好的六方相La2O3∶Tb3+纳米晶,晶粒尺寸约为20nm.纳米晶的三维荧光光谱图显示,Tb3+在基质中的最佳激发波长为280nm,在280nm光的激发下,La2O3∶Tb3+纳米晶产生Tb3+的特征发射峰,归属于5D4-7FJ(J=6,5,4)跃迁,主发射峰位置均在543nm处(5D4-7F5跃迁).同时研究了柠檬酸与稀土离子配比(C/M)对结晶度、发光性质等的影响.     

La2O3：Tb^3＋纳米晶的燃烧法制备及其光致发光性质

采用柠檬酸燃烧法制备稀土Tb^3＋掺杂的La2O3纳米晶。并用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和荧光分光光度计对La2O3：Tb^3＋纳米晶的结构、形貌和发光性能进行分析．结果表明,不同柠檬酸与稀土离子配比（C／M）制备的样品经800℃退火后均得到结晶性良好的六方相La2O3：Tb^3＋纳米晶,晶粒尺寸约为20nm．纳米晶的三维荧光光谱图显示,Tb^3＋在基质中的最佳激发波长为280nm,在280nm光的激发下,La2O3：Tb^3＋纳米晶产生Tb^3＋的特征发射峰,归属于5^D4-7^FJ（J=6,5,4）跃迁,主发射峰位置均在543nm处（5^D4-7^F5跃迁）．同时研究了柠檬酸与稀土离子配比（C／M）对结晶度、发光性质等的影响．     

射频磁控溅射技术制备Ge-SiO2薄膜的结构和光学特性研究

用射频共溅射技术和后退火的方法，制备出埋入SiO2基质中的Ge纳米晶复合膜(nc-Ge／SiO2)。用XRD对薄膜的晶体结构进行了测试，未经退火的样品呈现非晶状态，600℃退火后的薄膜中开始有Ge纳米晶粒出现。研究了薄膜的Raman散射光谱，发现了其红移和宽化现象。测量了薄膜的光致发光谱，所有样品都在394nm处发出很强的光，随着Ge纳米晶粒的出现，样品有310nm和625nm处的光发出，其强度随晶粒平均尺寸的增大而增强。     

液相脉冲放电制备β-SiC纳米颗粒及其光致发光

采用脉冲放电法在六甲基二硅烷液体中放电制备得到β-SiC纳米颗粒,研究了空气气氛中退火样品的光致发光谱与退火温度的关系。在室温下观察到400nm和470 nm的发光峰。讨论了相关的光致发光性质和可能的内在机理。400nm峰可能是源自于β-SiC纳米颗粒表面的原子过量缺陷中心,而470nm峰则认为与在β-SiC纳米晶和无定形SiO2界面处的缺陷有关。     

ZnO微纳米盘的制备与光激射

本文采用简单的方法制备出ZnO微纳米盘.利用在空气气氛下,锌原子扩散距离短,有利于形成高的蒸气压,通过控制Zn源的质量和蒸发温度,在自催化生长机制下,获得了直径为微米量级和厚度从几百纳米到几微米的ZnO盘.XRD谱和扫描电子显微镜(SEM)照片表明样品为六方晶系纤锌矿ZnO微纳米盘,盘的排列具有高度的取向性,即择优生长方向为100晶向.样品在500 nm处有较强的缺陷发光峰和380 nm处较弱的激子发光峰.在355 nm脉冲激光泵浦下,实现了ZnO微盘的受激辐射行为.     

上转换材料NaYF4：Er^3＋，Yb^3＋纳米晶的制备

采用溶胶-凝胶法合成NaYF4 ∶ Er3 ,Yb3 纳米晶. 在980 nm红外激光照射下, 肉眼可观察到明亮的上转换发光;X射线粉末衍射(XRD)结果表明, 该纳米晶属于立方晶体结构;透射电镜(TEM)照片显示, 晶粒为圆球形, 分散性好, 平均尺寸为70 nm, 符合生物标记过程中对材料的要求. 用荧光光谱仪记录了该上转换光谱, 并对发光机理进行了探讨.     

水热法制备Co掺杂ZnO纳米棒的及其光学性能分析

采用水热法制备了不同Co掺杂浓度的六方纤锌矿结构的ZnO纳米粉体材料,通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和(光致发光)PL谱对样品的形貌、结构、光学性能分别进行了表征和测试. XRD分析结果表明:Co掺杂并未改变纤锌矿ZnO的晶体结构;SEM可以看出随着Co掺杂浓度的增大,花状ZnO纳米棒的均匀性变差,而且不同浓度Co掺杂ZnO纳米棒中均出现了少量的且尺寸较小的单根纳米棒;而PL光谱显示样品在381 nm附近具有微弱的紫外发光峰,在位于579 nm附近具有较强的可见光发光峰.特别是Co掺杂ZnO纳米棒的紫外发光峰强度同本征样品相比没有明显的变化,而可见光发光强度同本征样品相比具有明显的下降.随着Co掺杂浓度增大,样品可见发光峰的强度先减小再增大,说明样品的结晶质量先提高再降低.当Co掺杂的浓度为2.0%时,所制备的ZnO花状纳米棒具有良好的结晶质量,具有优异的光学性能.     

Photoluminescence from Ge-SiO2 thin films and its mechanism

Ge-SiO₂ thin films were deposited on p-type Si substrates using the radio frequency (rf) magnetron sputtering technique with a Ge-SiO₂ composite target. Films were annealed in N₂ ambience for 30 min at 300℃—1000℃ with an interval of 100℃. Through the X-ray diffraction, the average size of Ge nanocrystals (nc-Ge) was determined. They increased from 3.9 to 6.1 nm with increasing annealing temperature in the range of 600℃—1000℃. Under ultraviolet excitation, all samples emit a strong violet band centered at 396 nm. With the formation of nc-Ge, the samples exhibit another emission of orange band with the peak at 580 nm and its intensity increases with the increasing size of nc-Ge. The peak positions of two bands do not shift obviously. Experimental data indicate that the violet band comes from GeO defect and the orange band originates mainly from the luminescence centers at the interface between the nc-Ge and SiO₂ matrix.     

纳米硅的拉曼散射和可见光致发光

我们用射频共溅射技术和后退火处理,获得在石英、Si和Ge衬底上的纳米晶Si(nc-Si) Raman测量清楚地显示出nc-Si的类Lo模(～518cm-1)和类To模(～814cm-1),Raman峰的半高宽(FWHM)和积分强度也显示随退火温度Ta增加的变化,这一结果同nc-Ge/SiO2的情况类同,退火温度Ta=650℃时,nc-Si的平均尺寸为4.9nm 我们用514.5nm的Ar+激光激发,得到了室温可见PL,结果表明:PL谱在2.2eV处有一强的发光峰,与nc-Ge/SiO2相比,SiO2中nc-Si的PL峰更强,峰值能量较大,相应的Ta也较高,当Ta>800℃和Ta<600℃时,PL峰很弱 通过地研究膜中nc-Si的含量与PL峰之间的关系,表明nc-Si的含量对PL峰的积分强度有重要影响,对峰位影响不大,当Si/SiO2靶面积比为1∶1时,PL峰最强     

Uniform fabrication of Ge nanocrystals embedded into SiO2 film via neutro transmutation doping

Nanocrystalline74Ge embedded SiO2 films were prepared by employing ion implantation and neutron transmutation doping methods.Transmission electron microscopy, energy dispersive x-ray spectroscopy, and photoluminescence of the obtained samples were measured. The existence of As dopants transmuted from74 Ge is significant to guarantee the uniformity and higher volume density of Ge nanocrystals by tuning the system’s crystallinity and activating mass transfer process. It was observed that the photoluminescence intensity of Ge nanocrystals increased first then decreased with the increase of arsenic concentration. The optimized fluence of neutron transmutation doping was found to be5.5 1017 cm 2to achieve maximum photoluminescence emission in Ge embedded SiO2 film. This work opens a route in the three-dimensional nanofabrication of uniform Ge nanocrystals.     

Ag掺杂ZnO纳米晶的发光特性

以Zn(NO3)3.6 H2O,AgNO3为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纯ZnO和ZnO∶Ag纳米晶,利用XRD,SEM,TEM和PL谱对样品的结构和性能进行了研究.结果表明∶掺杂前后产物粒子形状均为球形,结晶良好,属六方晶系结构且无杂相;Ag占据部分Zn格位或填隙位进入ZnO晶格,掺入量约为1%(摩尔分数);纯ZnO平均粒径约为40 nm,掺杂样品的平均粒径约为45 nm,Ag掺杂轻微地影响ZnO晶粒生长.PL谱显示Ag掺杂能够调整ZnO纳米晶的能带结构?提高表面态含量,进而使得ZnO:Ag纳米晶的可见发光能力显著增强.     

溅射含纳米锗氧化硅复合薄膜的光致发光和拉曼特性

采用射频磁控溅射法制备了含纳米锗的氧化硅复合薄膜，在室温下对不同温度退火的样品测量了光致发光谱，其发光峰位均位于580nm，通过对样品所作的拉曼散射光谱的拟合，确定出了样品中纳米锗的尺寸，并发现纳米锗的平均尺寸随温度退火的升高在增大。     

一种新型荧光粉Sr2GeO4:Tb3+的紫外和真空紫外发光性质

用高温固相法合成了Sr2GeO4:Tb3+荧光粉,在242和150nm光激发下荧光粉显示了优异的发光性能.详细讨论了它的发光性能.在近紫外激发下,荧光粉在542的绿色发光是由于3D4→<'4>D<,5>跃迁,在150nm激发下,它有在550 nm附近的明亮的绿色发光.这些发光性能表明它是一个很具有应用价值的绿色等离子体荧光粉.     

Mn2+/ Eu3+共掺杂Zn2GeO4长余辉基质材料发光机理的研究

本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,从理论角度研究了Mn2+/ Eu3+共掺杂对Zn2GeO4长余辉基质材料光学性能调制的机理. 根据相关文献实验结果,我们构建了Mn2+/ Eu3+共掺杂对Zn2GeO4晶体结构模型. 研究结果表明,Mn2+掺杂使Zn2GeO4晶体结构更加稳定,同时会引起晶体中的电荷离域化,从而使Mn2+离子成为发光中心;Eu离子在Zn2GeO4晶体以+3价存在,成为陷阱中心. 在此基础上,我们构建了Mn2+/ Eu3+共掺杂Zn2GeO4晶体长余辉发光机制模型.     

石墨烯负载Zn2GeO4光催化剂的制备及其 降解有机污染物的性能研究

采用溶剂热法制备Zn_2Ge O_4纳米晶;并将其负载到氧化石墨烯(GO)上。通过两步水热法制备了一系列Zn_2Ge O_4/GO复合光催化剂。利用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等手段对催化剂的结构、形貌及光学性能进行了表征;并以罗丹明B(Rh B)作为目标降解污染物,对其进行了光催化性能测试。结果表明,Zn_2Ge O_4纳米晶均匀地分散在GO上,与单纯的Zn_2Ge O_4纳米晶相比,Zn_2Ge O_4/GO复合物的光催化性能有了明显的提高。当GO质量分数为5%时,罗丹明B降解率达到95.21%;且经过5次循环使用后,仍然保持较高的光催化活性,具有良好的稳定性。     

纳米CdS微粒的制备、表征及光催化性质研究

以CdSO4和Na2S为主要原料,分别在水热体系和油酸体系中制备了纳米CdS颗粒,通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析得出其尺寸约为10nm和4.6nm。将后者用于甲基橙溶液的脱色反应,结果表明,油酸体系中得到的纳米CdS颗粒具有较高的光催化活性。     

水玻璃相中制备纳米CdS及结构表征

室温下将Cd(NO3)2溶液滴加至水玻璃与Na2S混合溶液中，搅拌6h后经处理得CdS细粉。XRD检测表明它们的主要晶型趋于立方ZnS型，平均粒径为1.4-3.7nm，其颗粒尺寸受水玻璃浓度的控制；TEM检测显示CdS结晶颗粒包裹有非晶态CdS，其CdS粉体呈较好的分散性；光谱分析结果表明所制备纳米CdS的能隙约为3.1eV ,吸收光谱所产生的红移荧光现象可能与晶体CdS包裹有非晶CdS有关。