离子辐照与发光多孔硅

报道了离子辐射损伤地多孔硅的形成及其发光性质的影响，硅自注入后电化学腐蚀形成多孔硅，注入剂量增加，光荧光谱强度减弱，谱峰红移，半高宽减小，如果样品被非晶化将不发光，因此，为离子注入控制多孔硅发光图形的形成提供了物理依据，制成的图形分辨率达２μｍ。     

多孔硅荧光谱双峰结构的研究

采用阳极腐蚀法制备了多孔硅（PS），用原子力显微镜（AFM）照片对其表面和结构做了分析，观察到多孔硅纳米尺寸的微结构；并进行了多孔硅层（PSL）的光致发光谱（PL）测量，观察到PL谱峰的“蓝移”和双峰现象，符合量子尺寸效应和发光中心理论，红外吸收光谱进一步证明了发光中心的存在。     

激光辅助制备多孔硅锗的形貌和PL光谱研究

用改进的双槽法和激光辅助照射制备多孔硅锗,用电子扫描探针观察其形貌.同时测样品的PL光谱,峰位在725nm左右,且不随制备条件的变化而变化.强度比一般多孔硅的强度强10倍左右.提出了量子受限和界面态效应综合模型来解释其发光.     

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.     

HNO3处理多孔硅高效发光的研究

在实验室条件下对P型单晶硅片进行阳极电化学腐蚀制成多孔硅（Porous Silicon）样片。同时用适当配比的HNO3对多孔硅进行处理。比较了HNO3作用前后样片的光致发光（PL）谱,结果发现用HNO3处理的多孔硅的发光效率有显著提高。用XPS和SEM对样片测试的结果表明：酸处理后样片表面形成Si-O结构,其表面平均孔径增大,而且分布更均匀。     

HNO3处理多孔硅高效发光的研究

在实验室条件下对P型单晶硅片进行阳极电化学腐蚀制成多孔硅(Porous Silicon)样片,同时用适当配比的HNO3对多孔硅进行处理.比较了HNO3作用前后样片的光致发光(PL)谱,结果发现用HNO3处理的多孔硅的发光效率有显著提高.用XPS和SEM对样片测试的结果表明酸处理后样片表面形成Si-O结构,其表面平均孔径增大,而且分布更均匀.     

多孔硅生长的三维Monte Carlo模拟

采用修正的逾渗模型，通过简单的三维Monte Carlo计算，模拟了多孔硅中孔形成的动力学过程。计算结果表明：长成的孔的形貌主要与衬底的掺杂浓度有关；在所有的强发光多孔硅的表面及体内都存在海绵状的多孔结构；孔度的最大值并不是在最外表面，而是在表面下的某个层区上；硅耗尽层的宽度取决于多孔硅的孔度，孔度越高，宽度越小；在高孔度多孔硅中，表面的孔度梯度是很大的，预期此特征正是决定多孔硅发光成功与失效的关键之一。     

硅多孔层分离后稳定的可见蓝紫光发射特性

多孔硅具有很强的室温发光，介绍了多孔硅在分离多孔层后的发光情况，用传统的电化学法腐蚀样品，待多孔层分离后，通过SEM(表面电子显微镜)和PL(光致发光谱)观察多孔层分离后表面的形貌和光致发光特性，观察到样品有很强的蓝紫发光峰，在高温氧气气氛下退火后，发光强度增加，峰位不变，在大气中保存三个月后，发光峰又有所加强，证明样品具有很好的发光特性；FTIR(红外吸收谱)表明多孔层分离后样品表面主要由Si—O、Si—H键组成；利用量子限域—发光中心模型解释了发光机制，认为蓝紫光来自表面SiOx线中的发光中心。     

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。     

多孔硅/高氯酸钠复合材料的合成与爆炸特性研究

本文采用电化学阳极氧化法制备多孔硅,考察不同氧化条件下多孔硅孔隙率及膜厚的变化情况,研究电化学阳极氧化工艺条件、高氯酸钠溶液浓度以及贮存方法等因素对多孔硅复合材料爆炸反应的影响。结果表明,多孔硅孔隙率随电流密度增大而增大,当电流达到50mA·cm~（-2）以上时略有降低,孔隙率随氧化时间增大而先增大后减小,且氧化时间为30min时最大,孔隙率随氢氟酸浓度增大反而减小;多孔硅膜厚随时间增大而增大。SEM分析表明,多孔硅表面产生裂缝,内部形成硅柱。在电流密度小、氧化时间短的条件下形成的多孔硅复合材料不易爆炸,当NaClO4甲醇溶液质量浓度大于0.098g·mL~（-1）时发生强烈爆炸,将多孔硅复合材料用乙醇浸泡是最为理想的贮存方法。     

ZnO纳米线PL光谱性质改善的研究

采用CVD方法在管式炉中生长了ZnO纳米线, 并通过SEM、TEM和PL光谱仪表征了其形貌、结构及光谱性质。利用Au表面等离激元共振与材料的相互作用, 在ZnO纳米线表面镀上Au膜, 发现其对ZnO纳米线的PL光谱有明显的改善, 纳米线本征发光增强20倍左右, 缺陷发光有显著的减弱。通过高温退火, 结果显示ZnO纳米线的本征发光和缺陷发光之间存在很强的竞争, 在入射光功率一定的条件下, 高温退火后ZnO纳米线的本征发光明显地减弱, 缺陷发光显著地增强。对退火后的ZnO纳米线镀上Au膜, 发现其本征发光增强了30倍左右。这些结果比现有的报道有显著提高。     

Bi~(3+)掺杂对YAG:Ce~(3+)荧光粉发光性能的影响

Bi 3+掺杂YAG:Ce3+荧光粉由溶胶凝胶法合成.结构和结晶过程分析表明,其结晶程度良好.光谱分析表明,Bi 3+的掺杂可以使Ce3+的荧光峰位红移.Ce3+的荧光强度随Bi 3+掺杂浓度的增加而增加,这是由Bi 3+与Ce3+之间的能量传递引起的.之后随着掺杂浓度的继续增加Ce3+的荧光强度减小,这是由浓度猝灭所致.     

Optical characterization of single-crystal diamond grown by DC arc plasma jet CVD

Optical centers of single-crystal diamond grown by DC arc plasma jet chemical vapor deposition (CVD) were examined using a low-temperature photoluminescence (PL) technique. The results show that most of the nitrogen-vacancy (NV) complexes are present as NV-centers, although some H2 and H3 centers and B-aggregates are also present in the single-crystal diamond because of nitrogen aggregation resulting from high N₂ incorporation and the high mobility of vacancies under growth temperatures of 950-1000℃. Furthermore, emissions of radiation-induced defects were also detected at 389, 467.5, 550, and 588.6 nm in the PL spectra. The reason for the formation of these radiation-induced defects is not clear. Although a Ni-based alloy was used during the diamond growth, Ni-related emissions were not detected in the PL spectra. In addition, the silicon-vacancy (Si-V)-related emission line at 737 nm, which has been observed in the spectra of many previously reported microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) synthetic diamonds, was absent in the PL spectra of the single-crystal diamond prepared in this work. The high density of NV- centers, along with the absence of Ni-related defects and Si-V centers, makes the single-crystal diamond grown by DC arc plasma jet CVD a promising material for applications in quantum computing.     

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。     

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.     

氧化锌纳米材料的机械法制备及其光学性能研究

采用滚压振动磨在干法室温状态下大批量制备了氧化锌纳米材料,分别利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)对样品晶体结构和形貌进行了表征.结果表明,ZnO纳米颗粒平均粒径约为60 nm,材料结晶良好,无杂质.室温下光致发光(PL)谱显示,在390 nm处有近带边紫外发射峰,这属于激子态发光;同时,在510 nm处有较弱的绿光发射峰,而强度最强的是位于648 nm处的红光发射峰,这两种发射属于表面缺陷态发光.UV-Vis吸收光谱表明,产物在紫外区有很强的紫外吸收,吸收峰出现了蓝移现象,这种蓝移验证了材料存在键断裂等表面缺陷态.Raman光谱表明非极性光学声子模位于437.6com-1处,纵向光学模(LO)峰位于583.6 cm-1处.     

SrWO_4-ZnO复合物的制备及光致发光与光催化性质的研究

采用溶剂热法制备纯的和复合ZnO的SrWO4,利用XRD、TG、PL、ICP和UV-Vis等手段对样品进行表征,研究ZnO含量对SrWO4-ZnO复合物的光致发光及光催化降解次甲基蓝活性的影响.结果表明:适量ZnO的复合引起SrWO4-ZnO复合物PL光谱强度降低,当ZnO复合量为7%时,复合物的PL光谱强度最低,光催化次甲基蓝溶液效率最高.表明复合物的PL光谱与其光催化活性有着一定的联系.     

Blue light emission of porous silicon subjected to RTP treatments

Porous silicon samples were treated with the rapid thermal process (RTP) under different circumstances (N2, Ar, O2 and Air). Before and after treatments, the samples were checked by means of photoluminescence (PL) spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Four blue light emission peaks were found in the PL spectra of porous silicon samples subjected to the RTP treatments at temperatures above 400℃. The peak positions were found not to vary with the circumstances and temperatures of RTP treatments. It is considered that due to oxidation during the RTP treatments, the pole size of Si crystal in porous silicon decreased, resulting in the blue shift of light emission. Correlated with the Si crystal sizes discontinuous hypothesis and previous researchers' theory calculation, the PL peak positions did not vary with the RTP temperature and circumstances.     

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.     

铒离子注入氮化镓的光学活性与缺陷掺杂变化

对100keV、1×1015cm-2的Er离子注入的GaN 退火样品的各项性质进行研究,采取光致发光(室温)、拉曼光谱和卢瑟福背散射对不同的退火样品的微观结构和光学性质进行研究.在退火样品中,均观测到了在1539nm 附近的PL峰.随着退火温度的升高,PL峰强在900℃时达到最大值.RBS结果显示随着温度的升高,Er离子不断扩散,且有部分在表面析出,导致在光学活性位置上的Er离子减少,使PL强度在更高温度下减弱.