Mg0.1Zn0.9O薄膜制备和光学性能研究

采用溶胶-凝胶技术在石英衬底上制备了Mg0.1Zn0.9O薄膜并研究了退火温度对薄膜结构、形貌和光学性能的影响.XRD结果表明,所有薄膜均呈六角钎锌矿结构,当退火温度高于700℃时,薄膜结晶质量变差;AFM结果显示,随退火温度升高,晶粒尺寸增大,当退火温度高于700℃时,薄膜表面出现团聚颗粒;UV-Vis结果表明,所有薄膜均在紫外区存在较强带边吸收,随退火温度升高吸收边红移;PL谱显示,所有薄膜均存在较强的紫外发射峰,随着退火温度升高,紫外发射峰逐渐红移且在700℃退火处理下紫外发射最强.     

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.     

真空退火对ZnS与PbS混合薄膜结构和光学性质的影响

采用电子束蒸发的方法在石英基片上一次沉积厚度约为400nm的ZnS与PbS混合薄膜多个样品,随后将不同样品在3×10-3Pa的真空中分别以100～600℃退火1h.样品的成分、结晶性能、表面形貌和光学性质分别采用X射线能量色散谱、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和分光光度计等进行检测.结果表明,制备态样品为非晶态,300℃真空退火的样品已开始结晶;当退火温度不低于500℃时,退火过程中,混合薄膜中的PbS大量挥发,退火后样品中的PbS含量明显减小.随着退火温度从100℃升高到600℃,样品的表面粗糙度和表面颗粒尺寸是先减小、后增大;光学透射率则呈现先升高后下降再升高的变化特性;退火后混合薄膜光学性质的变化与薄膜的成分、结晶性能和表面形貌的变化密切相关.     

Mg和Mn共掺的ZnO纳米薄膜的光学性质和磁性

采用溶胶-凝胶法制备了Mg和Mn共同掺杂的ZnO纳米薄膜,并对其结构、光学和磁学性质进行了表征.结果表明:样品具有六角纤锌矿结构,退火过程中出现了尖晶石结构的Mn3O4和MgMn2O4.随退火温度的升高,样品的光学质量有所提高;样品的磁性可能来源于MgMnZnO.     

缓冲气体对激光烧蚀制备掺 Er 纳米 Si 晶薄膜结构特性的影响

采用 XeCl 脉冲准分子激光器,保持激光脉冲比为1:3,分时烧蚀Er靶和高阻抗单晶Si靶,在10 Pa的Ne气环境下沉积了掺Er非晶Si薄膜. 在氮气保护下,分别在1 000℃,1 050 ℃和1 100℃温度下进行30 min热退火处理. 对所得样品的Raman谱测量证实,随着退火温度的升高,薄膜的晶化程度提高;利用扫描电子显微镜观测了所制备的掺Er纳米Si晶薄膜的表面形貌,并与相同实验参数、真空环境下烧蚀并经热退火的结果进行了比较. 结果表明,Ne气的引入,使形成轮廓明显的掺Er纳米Si晶粒的退火温度降低,有利于尺寸均匀的晶粒的形成.     

Eu3+-Ce3+共交换13X沸石材料的制备条件及光学性能研究

通过水浴离子交换法,制备出长波紫外激发的Eu3+/Ce3+的偏蓝白光荧光体,并对其结构和光学性质进行研究.结果表明:(1)当Eu3+、Ce3+离子浓度比为1∶1时,荧光效果最好;(2)Ce3+能作为敏化离子激活Eu3+发光,所得样品在还原气氛下进行焙烧处理,得到长波紫外激发的主发射峰分别在458、548 nm处的Eu3+-Ce3+-13X偏蓝白光荧光材料,并且随着烧结温度的升高,发射主峰发生明显的红移,发射峰的半峰宽明显增大.     

溶胶凝胶法制备ZnO薄膜及性质研究

以二水醋酸锌为原料,使用溶胶凝胶法在(100)Si衬底上旋转涂敷得到ZnO薄膜.采用傅立叶变换红外光谱和X射线衍射(XRD)分析经N2、空气、O2不同气氛400℃退火ZnO薄膜的成分和结构差异.使用XRD、原子力显微镜和光致发光手段重点研究了N2气氛条件下,ZnO薄膜结构与发光特性随退火温度的变化规律,发现400℃下退火更适于干凝胶薄膜经历结构弛豫,生成具有(002)择优取向、性质优良的纳米晶ZnO薄膜.计算该样品的晶粒尺寸为41.6 nm,晶格常数a=0.325 3 nm,c=0.521 nm,其PL光谱出现495 nm附近强的绿光发射峰,可能源于ZnO纳米晶粒表面缺陷氧空位(Vo).随着退火温度升高,ZnO生成量减少、晶粒体表面积比(S/V)减小共同作用导致绿光峰强度变弱.     

3C—SiC晶体薄膜的退火特性及其光荧光

采用HFCVD技术,通过两步CVD生长法,以CH4＋SiH4＋H2混合气体为生长源气,在Si衬底上生长3C－SiC晶体薄膜。对所制备的样品薄膜在氮气气氛中分别采取了快速退火和慢速退火处理,并对退火前后的样品进行了光荧光（PL）分析。结果显示,未经退火处理的样品其PL谱为一覆盖整个可见光区域展宽光谱线,主峰位置在520nm附近;经快速退火处理后样品的PL谱在450nm位置附近出现了又一较强峰,再经慢速退火处理后此峰基本消失,但室温PL峰发生红移。比较结果说明快速退火处理极易给3C－SiC晶体薄膜造成应力损伤。     

Eu~(3+)-Ce~(3+)共交换13X沸石材料的制备条件及光学性能研

通过水浴离子交换法,制备出长波紫外激发的Eu3+/Ce3+的偏蓝 白光荧光体,并对其结构和光学性质进行研究.结果表明:(1)当Eu3+ 、Ce3+离子浓度比为1∶1时,荧光效果最好; (2)Ce3+能作为敏化离 子激活Eu3+发光,所得样品在还原气氛下进行焙烧处理,得到长波紫 外激发的主发射峰分别在458、548 nm处的Eu3+-Ce3+-13X偏蓝白光 荧光材料,并且随着烧结温度的升高,发射主峰发生明显的红移,发射 峰的半峰宽明显增大.     

退火温度对Zn_(1-x)Cd_xO薄膜的结构和光学性能的影响

利用直流反应磁控溅射的方法和后退火技术在石英衬底上制备了Zn_(1-x)Cd_xO(x=0.5)薄膜.利用XRD、XPS、TEM、Absorption及PL等详细地研究了退火温度对薄膜的结构和光学性能的影响.结果表明:原生未退火的Zn_(1-x)Cd_xO薄膜具有纯ZnO的六角纤锌矿结构并且在(002)晶面方向上择优生长;当退火温度(Ta)从300℃增加到600℃时,观察到薄膜中出现了CdO杂相;而且,随着Ta的增加,Zn_(1-x)Cd_xO薄膜的光学带隙由2.08 e V增加至3.14 e V;相应地,近带边发光峰的峰位由588 nm减小到403 nm.     

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     

不同退火温度镍注入二氧化钛的结构与磁性

为了证实铁磁性的来源,选用注入剂量相同、退火温度不同的镍注入二氧化钛的4种样品,用同步辐射X线衍射、卢瑟福背散射/沟道实验和超导量子干涉仪,对样品分别进行了θ-2θ扫描、随机谱和沟道谱以及磁性的测试.结果表明:镍注入二氧化钛在高温退火后的结构发生了变化,形成了镍-纳米粒子,其嵌入二氧化钛中的镍-纳米粒子的结构和样品的磁性可以通过退火来调节.随着退火温度的增加,镍-纳米粒子的尺度增加,并且退火温度稳定在1 073 K以上;镍注入二氧化钛中能够测量到铁磁性,其主要原因是金属镍-纳米粒子的形成;另外,其他因素对二氧化钛铁磁性也有贡献,像辐照产生的缺陷、镍原子替位等.     

有序介孔SBA-15紫外光致发光机理研究

用水热法制备出了有序介孔二氧化硅SBA-15,分别在室温下进行了光致发光(PL)和电子顺磁共振(EPR)分析.室温PL谱分析发现了位于3.8 eV的紫外光致发光峰,进一步研究发现,样品在空气中静置十天后,3.8 eV的发光峰强度会增强.通过样品在不同温度下的退火试验分析并结合EPR谱,对这一发光的机理给予了解析,认为可能是介孔二氧化硅SBA-15中的ODC(Ⅱ)(≡Si…Si≡)缺陷与介孔中吸附的水分子反应形成的硅醇基(≡Si—OH)产生的发光.     

退火温度对镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料光学性能的影响

采用化学溶液沉积法制备了镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和光致发光谱(PL)等测试,选取了5个退火温度,研究了退火温度对镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料结构和光学性能的影响.结果表明:所制备的镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料均为六角纤锌矿结构,其光学性能与退火温度关系密切,当退火温度为400℃时,发光性能最好.     

热氧化法制备 TiO2薄膜电极及其光电流性能

采用热氧化钛片的方法制备了TiO2薄膜电极,然后利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、荧光光致发光（PL）、拉曼光谱（Raman）、光电流和光电压等实验技术进行表征,考察了不同热处理温度对薄膜的形貌、晶相结构、光学性质和光电流性能等的影响．结果表明：随着热处理温度由3000C提高到600℃,在钛片表面上逐步生成晶粒细小、多孔且荧光强度逐渐降低的纯金红石TiO2薄膜,并可获得分别为0．154mA／cm2和0．3V的最大阳极光电流和光电压,而继续增大热处理温度虽有助于氧化膜的形成,但光电流和光电压则急剧减小．因该热处理方法具有操作简单、生成的表面膜与基底的附着性好且光电性能稳定等特点,使其在TiO2膜电极制备方面有较好的应用前景．     

摻铟氧化铕光学特性的研究

采用溶胶-凝胶制备了非晶氧化铕及摻杂铟离子的氧化铕. 利用X-射线衍射谱、光致发光谱、荧光光谱对其性质进行表征. 铕的5D0 →7FJ(J=0, 1, 2, 4, 5, 6)发射被观测到,并对加入等摩尔分数的铟离子和铕离子,600 ℃退火的样品变温光致发光谱进行了研究. 不同掺杂浓度的非晶Eu2O3在600 ℃退火时的光致发光谱均在615 nm和619 nm处出现强发射,随着掺杂浓度的提高,615 nm处发光增强,619 nm处发光减弱,峰位没有改变,其中以少量掺杂(xIn=0.01)非晶Eu2O3光致发光强度最强.     

球形YBO_3：Eu（3＋）荧光粉的水热合成和光致发光性能

以表面活性剂CTAB为结构导向剂,在180℃下水热反应24h成功制备出均匀的球形YBO3：Eu3＋荧光粉.用X-射线（XRD）,场发射扫描电镜（FESEM）和光致发光光谱仪（PL）对样品进行了测试,结果表明,在球霞石结构的球状样品的形成过程中,CTAB与Y3＋的比值起到了关键作用,而且较高的退火温度（≥1100℃）会产生新相（Y3BO6）.PL结果显示,球形YBO3：Eu3＋颗粒相比传统固相法合成的块状样品具有较高的红撜比（R/O）,其发光强度在1000℃以内会随着退火温度升高而增强.     

硅锗合金氧化层中纳米结构的量子受限分析

在硅锗合金氧化层中发现锗纳米表层结构，并分析了其时应的PL谱结构。提出相对应的量子受限模型计算公式和算法，理论分析结果与实验结果拟合较好。     

Er3+/Y3+/Yb3+共掺杂氧化铝光致发光增强研究

采用sol-gel法制备了不同摩尔比例的Er3+/Y3+/Yb3+共掺杂Al2O3粉末.X射线衍射(XRD)结果表明各样品均以δ-Al2O3为主相.利用荧光光谱仪测试各样品的光致发光(PL)谱,结果表明Y3+的共掺杂明显的提高了Er3+的PL强度.Er3+/Y3+/Yb3+共掺杂Al2O3粉末的PL强度随着Yb3+浓度呈先增大后减小的变化,Er3+∶Y3+∶Yb3+的摩尔比例为1∶20∶10时,样品的PL强度在Y3+共掺杂的Er3+∶Al2O3粉末的PL强度提高了7倍的基础上进一步提高了近4倍,说明Er3+/Y3+/Yb3+的共掺杂能够更有效地提高Er3+的PL强度.