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.     

嵌入SiO2薄膜中的GeO和Ge纳米晶光致发光的研究

作者通过离子注入法得到了镶嵌于SiO2薄膜中的Ge纳米晶，并通过系统的氧化性或还原性退火处理，以改变样品中Ge的氧化物成分组成．分析了不同样品在室温下的光致发光(PL)特性，并结合XRD分析表明：300与400nm附近的荧光峰的发光机制是GeO(nc-GeO)纳米晶发光，而不是GeO的缺陷发光；570nm附近的荧光峰的发光机制为Ge纳米晶(nc-Ge)发光，而不是Ge及Si界面的缺陷发光．     

GaAs上Ge薄膜的性能研究

用超高真空镀膜机在半绝缘GaAs衬底上蒸镀800nmGe,Ge薄膜在500度以上退火有再结晶过程，退火后由非晶变成多晶，在Ge和GaAs界面处有互扩散，电特性研究表明退火后Ge薄膜呈高浓度p型，可能是由于Ga扩散到Ge中的掺杂或是Ge的缺陷行为所致。     

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。     

掺杂对锗纳米晶薄膜电输运的影响

利用离子注入然后退火的方法制备镶嵌有锗纳米晶的二氧化硅复合膜,再利用中子嬗变方法,对镶嵌有锗纳米晶的二氧化硅复合膜进行精确均匀掺杂,用激光拉曼散射测量表征锗纳米晶的存在,测量嬗变掺杂前后样品的I-U曲线和lnR-1/T曲线.结果表明:掺杂样品未退火时电阻极大,退火后电阻明显减小,但比未掺杂时大;其它条件相同时,锗的注入量越大,纳米晶层的电阻越小;在掺杂样品的低温I-U曲线中发现台阶.     

Eu^3＋掺杂二氧化钛纳米粉末的制备及发光性质研究

以钛酸四丁酯为前驱物,利用溶胶一凝胶法制备了Eu3+掺杂TiO2纳米粉末.首先对纳米粉末的发光性质进行了一定的研究,找出了纳米晶发光效率最佳激发波长,然后用最佳激发波长对不同退火温度下摩尔分数为0.5%Eu3+离子掺杂TiO2纳米晶和同一退火温度下不同摩尔分数Eu3+离子掺杂的纳米晶进行激发,对发射光谱进行分析,从而得到制备纳米晶的最佳退火温度和最佳Eu3+离子掺杂的摩尔分数.     

溶胶-凝胶法制备Li-N共掺ZnO纳米薄膜及其性能表征

采用溶胶-凝胶法在石英衬底上沉积Li-N共掺ZnO纳米薄膜,研究热处理温度和Li掺杂浓度对ZnO薄膜结构和光学性能的影响.结果表明:适度的Li掺杂,以及随着热处理温度的适度升高,会导致ZnO(002)峰的半峰宽减小,薄膜结晶质量明显改善,但过高浓度的掺杂或过高的热处理温度,则会诱发新的缺陷,导致结晶质量下降.另外Li掺杂引起ZnO薄膜的光学带隙发生变化,从而使样品在未掺杂时以紫光发光最强而掺杂后样品以紫外发光最强.     

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.     

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.     

退火温度对Al掺杂ZnO薄膜结构和光学性质的影响

采用溶胶-凝胶法在石英衬底上沉积Al掺杂的ZnO(AZO)纳米薄膜,研究了退火温度对薄膜的结构和光学性质的影响.结果表明:AZO薄膜呈c轴择优取向的纤锌矿结构.在一定的温度范围内,晶粒尺寸的大小随退火温度的升高而增加.当退火温度为900℃时,样品表面平整致密,样品可见光区的透射率达80%.当温度上升1 000℃时,晶粒尺寸达到最大,但样品表面出现裂纹,可见光区域的透射率下降.进一步提高退火温度则由于热缺陷导致了结晶质量的退化,一定范围内退火温度的升高能够提高样品的晶体中原子排列的有序性,有助于晶粒的长大,但同时也增加了样品内氧空位(Vo)和锌间隙(Zni)的缺陷浓度.