富Si—SiO2薄膜的制备、结构及光致发光特性的研究

利用双离子束溅射沉积共溅射方法制备了富Si-SiO2薄膜,研究了沉积参数、时间、工作气压PAr.基片温度等对沉积速率的影响,用TEM和XRD分析了样品的结构,当基片温度Ts＜450℃时,所制备一系列样品均为非晶结构,当沉积基片温度较高时(Ts≥450℃),薄膜样品中才出现Si的颗粒.我们还分析了样品的室温光致发光现象,从PL谱中可以看出,样品有～320nm、～410nm、～500nm和～630nm四个PL峰,并对其发光机理进行初步探讨.     

温度对非晶SiO_x薄膜的光致发光特性的影响

采用双离子束共溅射法制备的SiOx 薄膜为非晶结构 ,在室温下观察到了可见光致发光 (PL)现象 ,探测到样品有四个PL峰 ,它们的峰位分别为～ 32 0nm ,～ 4 10nm ,～5 6 0nm和～ 6 30nm ,且峰位和峰强随温度 (基片温度Ts 和退火温度Ta)的变化而发生变化 ,并对实验结果进行了讨论     

衬底温度对掺杂硅基薄膜结构的影响

采用双离子束溅射沉积法制备的掺杂硅基Si-SiO2和Al-Si-SiO2薄膜,实验中通过改变基片温度获得不同条件下的样品.测试发现,当基片温度低于450℃时,两种薄膜的XRD谱图中并未有明显的晶态峰存在,说明薄膜中并未形成晶态结构,样品的选区电子衍射花样的TEM测试结果也证明如此;当基片温度高于450℃时,XRD谱图中才呈现出几个微弱的晶态峰,说明薄膜中可能有Si或A1的晶粒出现.样品的XPS测试结果表明,Si-SiO2薄膜在温度较低时表现为欠氧富硅的结构SiOx(x ＜2),薄膜中的Si主要是以氧化物的形式存在,当基片温度高于450℃时,根据Si的XPS特征峰的硅双峰结构能够确定薄膜中的硅形成了较显著的硅的原子团簇.而对于Al-Si-SiO2薄膜,Al主要是以单质铝的形式存在,Si是以氧化物的形式存在,实验中可以通过改变靶材中铝片的面积大小,改变薄膜中的铝和硅的含量.     

ZnO薄膜的分形生长以及退火对ZnO薄膜结构和性质的影响

通过射频磁控溅射的方法，分别在NaCl和Si基片上制备厚度约为10nm的ZnO薄膜，通过SEM、TEM等测试手段分析了薄膜的表面状况，结果显示，在两种基片上沉积的薄膜都呈现分形生长的形貌．通过对两种基片上生长的薄膜进行比较，分别计算了这两种薄膜的分形维数．在Al2O3上制备了厚度约为300nm的ZnO薄膜，通过在不同温度下对样品进行退火处理，并利用XRD、PL测试手段研究了退火处理对薄膜结构和光致发光性质的影响．结果表明，随着退火温度升高，薄膜的晶体结构逐渐变好，发光峰位也随着退火温度发生偏移．     

温度对非晶SiOx薄膜的光致发光特性的影响

采用双离子束共溅射法制备的SiOx薄膜为非晶结构,在室温下观察到了可见光致发光（PL）现象,探测到样品有四个PL峰,它们的峰位分别为－320nm,-410nm,-560nm和－630nm,且峰位和峰强随温度（基片温度Ts和退火温度Ta)的变化而发生变化,并对实验结果进行了讨论。     

基片温度对ZnO薄膜结构和发光性能的影响

采用对靶直流反应磁控溅射方法,在不同温度的Si (100)基片上制备了一系列的ZnO薄膜.利用X射线衍射仪和荧光分光分度计对ZnO薄膜的结构和发光性能进行了研究.结果表明:所有的ZnO薄膜都具有六角纤锌矿结构,且都表现出了(002)织构.随基片温度增加,ZnO薄膜结晶质量提高,其颗粒尺寸单调增加,并且薄膜应力状态发生改变,由压应力转变为拉应力.同时光致发光谱实验结果表明:室温沉积的ZnO薄膜出现了365 nm和389 nm的紫外双峰,并且出现了弱的蓝光发射带.随着基片温度升高到350℃,365 nm附近的紫外峰红移到373 nm,并且强度增强,而389 nm处的紫外峰强度明显减弱.当基片温度增加到500℃时,373 nm的发光峰强度减弱并蓝移到366 nm处,蓝光带强度减弱并红移到430 nm～475 nm处,并且出现了396 nm的近紫峰.     

磁控溅射法生长ZnO薄膜的结构和表面形貌特性

采用射频磁控溅射方法,在Si(111)和玻璃基片上制备ZnO薄膜.研究衬底温度和基片类型对薄膜结构、表面形貌的影响.结果显示,所有ZnO薄膜沿c轴择优生长,同种基片类型上生长的薄膜,随着衬底温度升高,(002)衍射峰强度和表面粗糙度增高;相同衬底温度下生长的ZnO薄膜,Si基片上制备的薄膜(002)衍射峰强度和表面粗糙度小于玻璃片上的.基片类型影响薄膜应力状态,玻璃片上制备的ZnO薄膜处于张应变状态,Si基片上的薄膜处于压应变状态;对于同种基片类型上生长的ZnO薄膜,衬底温度升高,应力减小.Si衬底上、300℃下沉积的薄膜颗粒尺寸分布呈正态.     

厚度对L1_0-FePt薄膜的结构和磁性的影响

采用磁控溅射法在Si0001基片上制备了FePt薄膜,薄膜样品经过650℃热处理1 h.利用X射线衍射仪和振动样品磁强计对样品的结构和磁性进行了测量和分析.结果表明,样品经过650℃热处理后均形成了有序面心四方结构的L10-FePt相.当FePt薄膜厚度达到20 nm时,样品平行膜面和垂直膜面的矫顽力最大,分别是9.2和8.0 kOe.随着厚度的增加,样品平均晶粒度增大,平行膜面和垂直膜面的矫顽力均呈现减小趋势.     

V2O5薄膜的超声喷雾制备及其性能研究

采用超声喷雾法在玻璃衬底上制备了V2O5薄膜，研究了超声沉积参数对V2O5薄膜微结构以及薄膜晶化生长过程的影响．利用X射线衍射仪（XRD）扫描电子显微镜（SEM）分光光度计和电阻测量等手段对薄膜的晶相结构表面形貌和性能进行了分析．XRD结果表明：V2O5薄膜为斜方晶系结构，当衬底温度（Ts）小于215℃时，沉积的薄膜为非晶态；当Ts≥215℃时，V2O5薄膜开始形成微晶结构，而且随着衬底温度上升，薄膜的择优取向由（001）方向向（110）方向发生了转变．SEM图谱显示了V2O5薄膜的沉积生长过程．当V2O5薄膜温度从室温升高至380℃时，薄膜电阻变化了将近2个数量级；该方法制备的V2O5薄膜光学能隙Eg=2．25eV．     

基片温度对CNx薄膜性能和结构的影响

采用离子束溅法，在单晶Si（100）基片上制备CNx薄膜。研究了基片温度对CNx薄膜性能和结构的影响。结果表明：随着基片温度的提高，薄膜生长致密，表面光滑；薄膜硬度逐渐提高，但温度升高到200℃后，硬度增加缓慢。同时，基片温度升高使薄膜中的N含量增加，促进C－N化合物结晶。X射线衍射结果证明在850℃时，薄膜中产生α－C3N4晶相。     

Si-SiO_2薄膜结构与光致发光的研究

采用射频磁控溅射复合靶技术制备了Si SiO2薄膜,并在各种温度下进行了退火处理.XRD分析表明Si SiO2薄膜为非晶结构,XPS分析表明样品主要是以SiO1.90的形式存在,它是富硅或者缺氧的结构.在室温下观察到了可见光致发光(PL)现象,探测到样品的峰位分别在370nm、410nm、470nm和510nm.结合激发谱对相应的激发与发光中心进行了讨论.另外,还研究了退火温度对其峰位与峰强的影响.     

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.     

Ultraviolet photoluminescence of porous anodic alumina films

Photoluminescence (PL) properties of porous anodic alumina (PAA) films prepared by using electrochemical anodization technique in a mixed solution of oxalic and sulfuric acid have been investigated. The PAA films have an intensive ultraviolet PL emission around 350 nm, of which a possible PL mechanism has been proposed. It was found that the incorporated oxalic ions, which could transform into PL centers and exist in the PAA films, are responsible for this ultraviolet PL emission.     

成膜工艺对sol-gel电致变色WO3薄膜的影响

以钨粉过氧化聚钨酸法配制溶胶,采用脉冲电泳沉积和浸渍提拉两种工艺在ITO导电玻璃基底上制备电致变色WO3薄膜,研究溶胶-凝胶成膜工艺对WO3薄膜微观结构、光学性能和电化学性能的影响.结果表明,两种成膜工艺制备的WO3薄膜均呈非晶态,薄膜厚度相近,约为252 nm.与浸渍提拉法相比,脉冲电泳沉积制备的薄膜具有更大的光学调...     

Mn掺杂GaN纳米条的制备和性质的研究

通过在1000℃下氨化锰掺杂Ga2O3薄膜制备了大量GaMnN纳米条。采用此法得到的剑状Mn掺杂GaN纳米条是六方纤锌矿结构,Mn的原子百分比是5.43%,纳米条的厚度大约为100 nm,宽度为200~400nm。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线光电子能谱(XPS)和荧光分光光度计(PL)用于表征所制备纳米条形貌及光学性质。室温下以325 nm波长的光激发样品表面,发现由于Mn的掺杂使GaN的发光峰有较大的红移。最后,简单讨论了GaN纳米条的生长机制。     

CeO_2:Eu~(3+)薄膜的制备及其发光性能研究

采用Pechini法制备Eu3+掺杂的CeO2:Eu3+薄膜.利用X射线衍射(XRD)﹑原子力显微镜(AFM)和光致荧光光谱(PL)对样品进行表征.结果表明:薄膜样品在700℃就结晶成纯面心立方萤石结构的多晶薄膜;PL激发谱中,300～360 nm的宽带激发峰起源于基质CeO2的吸收.     

TiO2/PbS/Ru(bpy)2(NCS)2纳米多孔膜电极的光电化学研究

用染料Ru(bpy)2(NCS)2对ITO/TiO2/PbS复合半导体纳米多孔膜电极进行敏化,用光电化学方法研究ITO/TiO2/PbS/Ru(bpy)2(NCS)2电极的光电化学行为及组成光电池的能量转换效率.结果表明,该电极作为太阳能电池光阳极的能量转换效率与TiO2/PbS 复合半导体中PbS的含量有关.     

ZnO荧光薄膜的制备及特性研究

采用直流反应磁控溅射方法在镀有ITO的玻璃衬底上制备了ZnO荧光薄膜。通过X射线衍射(XRD)、能谱分析仪对退火前后薄膜的结晶状况和成分进行了分析，利用荧光探测单色仪对薄膜的光致发光(PL)特性进行了研究。退火前后的发光峰分别位于光谱绿区499．2nm和517．8nm处。退火处理明显提高了绿光强度，并且使发光峰产生了红移。     

Effect of Tm-Er concentration ratio on the photoluminescence of Er-Tm: Al2O3 thin films fabricated by pulsed laser deposition

Er-Tm codoped amorphous aluminum oxide (a-Al2O3) thin films have been prepared by an alternative pulsed laser deposition. The phase structure and the surface of the deposited thin films were characterized by the X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. Effective photoluminescence (PL) in the region of 350-900nm was observed when pumped at 325nm, and the PL performance has been improved by modifying the Tm3 concentration. With the increasing of [Tm]/[Er] concentration ratio, the intensity of emission of 382nm and 500nm bands was improved effectively while that of 76Snm band increased smoothly. Our results suggest that the resonant energy transfer and cross relaxation between Tm3 and Er3 play an important role in the evolution of the luminescent response.