阴阳离子共掺杂ZnO透明导电薄膜的研究进展

ZnO基透明导电薄膜具有成本低、环境友好、抗辐射能力强、对H等离子体耐受性好等优点,是金属氧化物半导体研究领域的一个极为重要的方向.目前,无论阳离子还是阴离子单独掺杂的ZnO透明导电薄膜在电导率、可见光透过率和热稳定性等方面依然不能完全满足光电器件的要求,为此人们开展了阴阳离子共掺杂ZnO薄膜光电性质的研究工作,取得了良好的效果.本文从理论和实验研究两方面,总结了阴阳离子共掺杂ZnO透明导电薄膜的最新研究成果,系统阐述了阴阳离子对ZnO薄膜的光学、电学和热稳定性的影响规律,分析了阴阳离子共掺杂ZnO研究所面临的问题和挑战,为相关领域的研究和发展提供借鉴和参考.     

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.     

1.3μm InGaAsP DCC结构半导体激光器的远场分布

采用强耦合方法，计算了ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰＤＣＣ双源五层平面波导结构半导体激光器的远场分布，得到了薄夹层厚度与空间发散角的依赖关系．理论计算与实验结果进行了对比，二者具有很好的一致性．分析了ＤＣＣ结构半导体激光器第一有源区的激励作用和第二有源区Ｆ－Ｐ腔标准具的选模作用及双有源区对空间发散角的影响．     

ESR,Raman和光致发光研究聚并苯导电材料

近年来,合成了许多含有π键共轭体系的有机导电聚合物,但大部分材料在空气中稳定性差,因而限制了它们在实际中的应用。聚并苯导电材料不仅在空气中具有较好的稳定性和宽的电导率范围,而且可进行N型或P型掺杂,而使导电率提高十几个量级,因而受到人们的重     

等离子体增强化学气相沉积法制备氧化锌薄膜

通过引入金属有机源——二乙基锌和二氧化碳,用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法在低温下制备高质量(002)取向的氧化锌薄膜,详细研究了衬底温度对薄膜质量的影响.实验发现,衬底温度对氧化锌的取向性和晶粒的大小都有显著的影响.随着温度的提高,氧化锌的取向性增强,温度为230℃时得到单一(002)取向的六角结构的氧化锌薄膜,其XRD的半高宽为0.26.°从其透射谱可以观察到典型的激子吸收线,从光致发光谱上可以观察到一个强而窄(半高宽度大约为125 m eV)的3.26 eV紫外激子发射.     

a-C:H:N薄膜结构和光学特性的研究

近年来,由于a-C:H薄膜所具有的类金刚石结构特征和广泛的应用前景,因而在固体物理和技术两方面成为研究的热点。人们已经研制了a-C:H薄膜做为有源层的光发射二极管,但这些器件的性能还不能满足实际应用的需要。其原因之一是对a-C:H材料还没有建立一个有效的掺杂过程。因此,目前许多人还在致力于对a-C:H薄膜掺氮的研究。研究结果表明,掺N能够显著地提高光致发光强度。这对提高以a-C:H薄膜为有源层的光电器件质量,改进发光性能是有益的。另一方面,掺氮将引起a-C:H薄膜微结构的改变。本文研究的目的在于探讨薄膜微观结构、发光中心和N原子作用三者之间的关系。因此,本文对掺N与未掺N的a-C:H样品进行了对比研究。通过红外、扫描差热和透射-反射光谱研究了其微观结构的变化。用光致发光光谱研究了氮与发光中心的关系,讨论了氮对a-C:H薄膜微观结构和发光中心的影响。     

氧化锌纳米晶\卟啉复合材料的制备及性质研究

有机-无机复合材料是由有机物和无机纳米材料复合而成的.目前有3种制备方法:溶胶-凝胶法,插层复合法和超微无机粒子直接分散法.通过采用软化学方法--溶胶-凝胶过程,制备了氧化锌纳米晶/对-二羟基苯基卟啉复合材料,系统地研究了复合体系的荧光和吸收等光学特征.     

RF磁控溅射技术制备TiO2-xNx薄膜及组成和结构研究

利用RF磁控溅射技术(Ar,N2和O2混合气体,Ti金属靶)制备TiO 2-xNx薄膜.用XRD和XPS对其结构和组成进行表征,结果表明:在实验系统中的N2含量在13%～17%之间,可以得到高质量的TiO 2-xNx薄膜,β-N为 TiO 2-xNx薄膜的主要成分;不同含N量的TiO 2-xNx薄膜的结构和组成的光学催化活性不同.     

ZnO基异质结紫外光发射器件研究进展

宽禁带半导体ZnO具有高达60 meV的激子束缚能,是一种极具潜力的短波长发光材料.在其p型掺杂存在巨大挑战的现状下,发展ZnO基异质结光发射器件不失为一种理想的选择.本文围绕p-n结型和MIS结型(金属-绝缘体-半导体)两类异质结构,介绍了ZnO紫外发光二极管(LED)和激光二极管(LD)的研究进展.针对ZnO异质结LED/LD存在的问题(如:发光效率低、稳定性差),重点介绍了通过引入ZnO单晶纳米线和金属局域表面等离激元,以及采用表面钝化等方法,改善器件性能方面的研究工作.     

水热法制备BaF2纳米颗粒

采用水热合成法,以BaCl2和KF为反应物,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作表面活性剂的水-醇体系中制备了结晶良好的BaF2纳米颗粒.考察了PVP用量对纳米颗粒生成的影响.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和红外光谱(IR)等测试手段对样品进行了表征.结果表明,以PVP为表面活性剂可以完善BaF2的结晶质量,以形成立方结构的BaF2纳米颗粒.