氧化多孔硅的发光机制

利用阳极氧化法制备了5种光致发光峰位不同的多孔硅,对该系列样品于400℃氧化处理1,2,4,8min和24min．通过研究其光致发光谱、红外吸收谱和瞬态谱,证明氧化多孔硅的光致发光来源于氧化硅中的发光中心．     

多孔硅光致发光的时间效应

讨论多孔硅制备时阳极化时间、样品在大气中的放置时间对多孔硅室温下光致发光光谱和红外吸收光谱的影响。并用量子线模型对结果进行了讨论。     

用恒压电解法制备光致发光的掺铽多孔硅

报道多孔硅掺稀土的一种新的电化学方法恒压电解法,和一种新的稀土硝酸盐－支持电解质－有机溶剂的电解体系．这种方法和体系除具有“恒流电解法”原有长处外,还具有易于控制电解产物,重现性好并显著增强多孔硅光致发光的优点．优化了恒压电解法制备掺铽多孔硅的条件,获得了光致发光强度高于多孔硅的掺铽多孔硅,并讨论了多孔硅和掺铽多孔硅的光致发光机制     

阳极腐蚀条件及单晶硅类型对多孔硅光致发光性能的影响

研究了阳极腐蚀条件及单晶硅的导电类型和掺杂原子浓度等多多孔硅微结构与室温可见区光致发光性能的影响。结果表明,延长腐蚀时间、提高电流密度降低腐蚀液中氢氟酸浓度,都能引起多孔硅发光波长蓝移,发光强度的变化则较复杂;由轻掺杂硅制备的多孔硅不仅发光效率高,而且波长蓝移,硅片导电类型多孔硅发光的影响不显著,这些结果可根据量子限制疚与多孔硅的形成机制来解释。     

不同激发波长下多孔硅的光致发光研究

采用阳极氧化法腐蚀n型Si(111)片,制备了多孔硅样品.利用荧光分光光度计对样品光致发光和光致发光激发特性进行了研究,发现多孔硅样品的光致发光谱上有2个发光峰,其中心分别位于640 nm和565 nm.基于前人的报道和本实验结果的分析,认为多孔硅的光致发光来源于纳米硅颗粒中光生载流子弛豫到其表面态上然后发生辐射复合.进一步通过实验证明,640 nm处的发光峰与纳米硅颗粒表面的Si-O复合物有关,而565 nm处的发光峰与其它发光中心有关.     

一种增强多孔硅光致发光稳定性的方法

以n型单晶硅为基底材料,采用电化学阳极氧化工艺和光化学氧化后处理工艺制备氧化多孔硅,利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、荧光光谱仪研究氧化多孔硅形成前后的表面形态、组成、光致发光、耐碱性的变化.结果表明:光化学氧化后处理使n型多孔硅表面岛状硅柱间沟槽变窄,结构中出现Si―O键(波数1 146 cm-1和1 140 cm-1)、OSi―H键(波数2 254 cm-1)振动峰,在碱性介质中具有一定的耐蚀性;空气中贮存50 d,氧化多孔硅光致发光强度下降缓慢,发光峰位置无明显变化,具有良好的光致发光特性.     

发射蓝光的氧化多孔硅和氧化硅的比较研究

对发射蓝光的多孔硅和氧化硅样品分别作了光致和光致发光激发光谱的对比研究，结果表明，当氧化温度达到1150℃时，多孔硅中的纳米硅粒完全消失，此时的光致发光激发谱与发射蓝光的氧化硅的光致发光激发谱有相似的结构和峰位。     

烷基化多孔硅的制备与表征

以p型单晶硅作为研究对象,采用电化学阳极氧化方法制备新鲜多孔硅以及与十二碳烯进行氢化硅烷化反应形成烷基化多孔硅,利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、荧光光谱仪等表征烷基化多孔硅的形态、组成、光致发光、耐碱性等.结果表明,新鲜多孔硅表面呈微米级长方形块状结构,含大量Si-Hx(x=1, 2, 3)键,而氢化硅烷化反应后其表面则变为岛状结构,且出现与烷基有关的C-H键伸缩振动峰;延长氢化硅烷化反应时间,所得多孔硅光致发光峰值强度增加,峰位蓝移,耐碱性有明显提高.     

电化学腐蚀多孔硅的发光特性

采用直流电化学腐蚀的方法在不同电流密度下制备了多孔硅样品.用SEM,FTIR,PL谱研究了制备样品的结构和发光特性.结果表明,多孔硅样品的发光强度和峰位与电流密度存在密切关系,制备的多孔硅存在378,470,714nm的光致发光,对这几个发光峰的发光机理进行了讨论.     

草酸电解液中制备的多孔阳极氧化铝薄膜光致发光特性

用电化学阳极氧化工艺,在草酸电解液中制备了3个系列的多孔阳极氧化铝(AAO)薄膜样品,分别考察了氧化电压、氧化时间以及电解液浓度对样品光致发光的影响.结果表明,AAO薄膜的光致发光发射谱(PL)和光致发光激发谱(PLE)的峰强随阳极电压的增加、氧化时间的延长及浓度的增大分别依次单调增强;阳极电压、氧化时间和电解液的浓度只对峰强起调制作用,并不改变发射谱和激发谱的峰位.分析了存在这种相关性的原因.     

常压MOCVD法在多孔硅上生长GaAs

采用自己发展的ＨＦ化学预处理技术和常压ＭＯＣＶＤ法在多孔硅（ＰＳ）上首次生长出了基本上是单晶的ＧａＡｓ膜，研究了ＧａＡｓ膜的结构和光学特性．通过对Ｓｉ、ＰＳ、ＧａＡｓ／Ｓｉ和ＧａＡｓ／ＰＳ的Ｒａｍａｎ散射分析，初步论述了ＰＳ的Ｒａｍａｎ散射谱的峰肩起源可能与表面氧化有关．     

Influence of supercritical and natural drying methods on structure and properties of porous silicon

We have studied the surface morphology, photoluminescence (PL), Raman spectra and optical absorption of the porous silicon (PS) samples prepared under supercritical drying (SD) and natural drying (ND) process. The experimental results of scan electron microphotograph and Raman spectra show that there are obvious differences in microstructure between the SD and ND samples. No crack of the skeleton has been found in the SD sample, but the skeleton of the ND sample has heavily destroyed. Besides, the PL and absorption spectra of the SD sample are not the same as those of the ND sample.     

红外焦平面多孔硅绝热层制备及应用

采用电化学法及原电池法制备了多孔硅样品.通过在阳极氧化反应中HF溶液浓度、电流密度和反应时间的不同来控制多孔硅的孔隙率和膜厚.实验结果表明：不同电流密度下制备的多孔硅样品,孔隙度有相同的变化趋势,刚开始增加,然后减少;多孔硅的生长速度随电流密度的增加而升高.在多孔硅样品表面封装BST热释电敏感元件进行性能测试,结果表明...     

不同能量密度对脉冲激光沉积纳米硅晶粒尺寸的影响

在室温条件下保持Ar环境气体压强不变,采用脉冲激光沉积(PLD)技术,通过改变激光能量密度,在与烧蚀羽辉轴线垂直放置的衬底上沉积了一系列纳米硅晶薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)和拉曼(Raman)散射光谱对样品进行特性分析.结果表明,在能量密度为2～4J/cm2时,衬底上沉积的纳米硅晶粒尺寸和面密度基本不变.结合纳米晶粒成核生长动力学,对结果进行了定性解释.     

新型嵌入改性膨润土/聚苯乙烯杂化纳米材料

采用不同的聚合方法使苯乙烯进入含双键的酰胺－胺化合物嵌入改性膨润土层间聚合，获得了三种膨润土／聚苯乙烯杂化材料。用ＸＲＤ、ＩＲ、ＴＧ、ＳＥＭ和ＴＥＭ对其结构进行了表征。ＳＥＭ测试表明，改性膨润土／苯乙烯的冲击断面形貌比对照的ＰＳ有明显的改善，呈现较典型的韧性断裂特征。ＴＥＭ结果则显示改性膨润土已大部分分散到５０ｎｍ以下。     

亚微米级单分散聚苯乙烯微球的制备和影响因素研究

目的：考察合成条件对快速法合成的聚苯乙烯（PS）微球粒径和分散系数的影响。方法：在保持其它影响因素不变的前提下,分别改变温度、引发剂浓度、离子强度,采用无皂乳液聚合法制备PS微球。结果：通过扫描电镜（SEM）观测合成的PS微球的形貌,并据此测算微球粒径和分散系数。结论：温度是影响微球粒径的重要因素,在反应温度为55～80℃之间,以水为分散介质的无皂乳液聚合法可制备出单分散性很好的亚微米PS球;引发剂浓度增加,微球粒径先减小,后增大,当引发剂浓度过大时（≥9.93×10^-3mol·L^-1）,分散系数变大,微球粒径不均匀;微球粒径随离子强度的增加呈增大趋势,但离子强度的增大容易导致微球粒径分布变宽。     

Surface treatment of titanium dental implant with H_2O_2 solution

The surface treatment is important for titanium and its alloys as promising candidates for dental implantation due to their bioinert surface. Titanium surface samples were modified using H_2O_2 solution at different times up to 72 h to boost their bioactivity. According to the results of the field emission scanning electron microscopy test, some nanostructures are formed on the surface of treated titanium samples and increased in size by increasing the time of treatment up to 24 h. After 24 h of application, the sharpness of nanostructures decreased and the micro-cracks and discontinuity in the coating surface increased. The results of the X-ray diffraction study and Raman spectroscopy revealed that anatase(TiO_2) was formed on the surface of treated titanium samples. The peak intensity of Raman spectroscopy increased with an improvement in treatment time of up to 24 h and then decreased due to the discontinuity of the coating. Full wettability and ability to form apatite were reached at 6 h of treatment. It is clear that the treatment time has a significant effect on the surface treatment of titanium using the H_2O_2 solution.     

离子单体和纳米二氧化硅对聚苯乙烯微球制备的影响

以对苯乙烯磺酸钠(SSS)与苯乙烯组成无皂乳液聚合体系(PS-SSS)制备了粒度不等的窄分布聚苯乙烯(PS)微球,微球粒径可在60～700nm之间调节,粒径分布控制在2%之内。在PS-SSS体系中SSS用量增多会使PS微球的尺度下降,但对粒径分散性没有影响。PS的数均分子量会随着SSS用量增多而略有下降。随着引发剂用量的增多,PS微球粒径会下降,PS的数均分子量明显下降。在二氧化硅溶胶中可稳定制备聚苯乙烯微球,在PS-SSS体系中引入纳米二氧化硅溶胶(NanoSiO2)组成NanoSiO2-PS-SSS体系,可对微球粒度进行调制,NanoSiO2用量的增多会导致制备的聚苯乙烯微球粒径下降,对于微球PS的数均分子量影响很小。聚苯乙烯中引入SSS后会增加苯乙烯聚合速率,提高制备的聚苯乙烯的玻璃化转变温度。     

银纳米粒子在聚苯乙烯球表面的异相成核与生长

采用原位化学还原法,将银纳米颗粒直接沉积到没有进行任何活化处理的聚苯乙烯（Polysty-rene,PS）亚微米球的表面.运用X射线衍射（XRD）、透射电子显微观察（TEM）和X射线能谱（EDS）等分析手段对产物的成分、形态、尺寸、以及分布等特征进行了详细表征.结果表明,产物为大量均匀的PS-Ag复合粒子,银纳米粒子以带状为主,并沿着球形基体的弧形表面不连续分布.高分辨电子显微分析（HRTEM）表明,银粒子均为结晶度较高的单晶,它们与非晶PS球形基体之间结合的很好,这应归因于银在基体表面的异相成核及沿着与球面切向方向的生长.此外,研究了反应物浓度、温度等因素对银纳米粒子在PS球表面沉积的影响.根据实验结果,详细探讨了原位化学还原过程中银纳米粒子在非晶PS球表面的异相成核与生长的机理.     

Sample maturation calculated using Raman spectroscopic parameters for solid organics: Methodology and geological applications

The shape and shift of Raman peak of solid organics prove to be capable of revealing atomic and molecular level vibration information of aromatic ring structure and its relationship with sample maturation. Raman "D" peaks and "G" peaks of a series of continuously maturated coal samples were measured, and the inter-peak intervals (G-D) and peak height ratios (Dh/Gh) were derived and correlated with the vitrinite reflectance (vRo%) of standard coal samples. As a result, two formulae were established by using the two Raman indices for calculation of Raman reflectance (RmcRo%), which is equivalent to vitrinite reflectance. The formula for calculating Raman reflectance indicative of organic maturation using Raman shift inter-peak interval (G-D) is RmcRo%=0.0537d(G-D)-11.21, which is mainly applicable to matured to highly matured carbonized samples of solid organics; The formula for calculating Raman reflectance indicative of organic maturation using Raman peak height ratio (Dh/Gh) is RmcRo%=1.1659h (Dh/Gh)+2.7588, which is mainly applicable to carbonized samples of solid organics that are over matured or going to be turned into granulated graphite. Preliminary applications indicate that Raman reflectance "RmcRo%" calculated based on results of Raman spectral analysis of solid organics can be used to characterize sample maturation at molecular level, so enjoying extensive prospects in geological applications.