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     

n型多孔硅的制备及其光致发光性能

采用双槽电化学腐蚀法于光照条件下在n型单晶硅片衬底上制备多孔硅(n-PS);在室温下,采用500~700 nm范围内荧光光谱和扫描电镜(SEM)测试系统研究光照、腐蚀时间、电解液含量、腐蚀电流密度及单晶硅掺杂含量等对n-PS的形成、结构形貌和光致发光性能(PL)的影响。研究结果表明,通过光照,能获得具有均匀孔分布和良好发光特性的n-PS,在约600 nm处产生较强荧光峰;随腐蚀时间、HF含量和电流密度增加,PL峰位先发生蓝移,而后又出现红移;PL发光性能呈先增强后减弱变化趋势,分别在腐蚀时间为20 min、HF含量为6%和电流密度为60 mA/cm2时峰强出现极大值;而提高掺杂含量,PL性能降低。     

孔隙率对氧化锌/多孔硅光致发光的影响

用电化学方法制备不同孔隙率的多孔硅,然后用脉冲激光沉积的方法,以多孔硅为衬底生长氧化锌(ZnO)薄膜,研究多孔硅的孔隙率对ZnO薄膜的质量和光致发光谱的影响,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征ZnO薄膜的结构性质.结果表明,当多孔硅的孔隙率较大时,沉积的ZnO薄膜为非晶结构.沉积上ZnO薄膜之后,多孔硅的发光谱蓝移,由于ZnO薄膜缺陷较多,其深能级发光较强.ZnO的深能级发光与多孔硅的橙红光相叠加,得到了可见光区宽的光致发光带,呈现白光发射.     

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.     

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。     

多孔硅-三(8-羟基喹啉)合铝杂化材料的浸渍法制备及其光致发光

用阳极腐蚀法制备了多孔硅 (PS) ,合成了三 (8_羟基喹啉 )合铝配合物 (AlQ3 ) ,通过浸渍法制备了PS_AlQ3 杂化材料 ,并研究了其室温光致发光性能。结果表明 :利用浸渍法确能将AlQ3 掺入PS中 ,这种杂化材料同时保留了PS和AlQ3 的部分发光性能     

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.     

钝化多孔硅光致发光谱的时间演化特性

通过改变溶液的组成成份,用水热腐蚀技术原位制备出具有不同表面钝化状况的四类多孔硅样品.将上述样品室温下存放于空气中,其光致发光谱的时间演化特性差异很大.其中,氢钝化多孔硅的发光强度衰减最快,峰位蓝移量也最大,而铁钝化多孔硅的发光强度和峰位则几乎不发生变化.红外吸收谱实验揭示出这种差异可能来源于样品表面钝化成份的不同.此发现为一步原位制取具有稳定发光性能的多孔硅提供了新的思路.     

多孔硅的微观结构对光致发光谱的影响

通过阳极氧化的电化学方法制备了多孔硅,并对多孔硅的微观形貌和光致光谱进行分析。结果表明,随着阳极电流密度的增大,多孔硅的形貌将由“海绵”状转变为“树枝”状,其ＰＬ谱峰相应地发生“蓝移”,并且ＰＬ的强度也有显著的增加。     

多孔硅吸附荧光素钠的光致发光

在室温下，将多孔硅浸泡于不同浓度荧光素钠溶液中，取出晾干后对多孔硅光致发光谱（PL）进行了研究。结果表明，PL谱强度随荧光素钠浓度的增大而减弱，但浓度达到一定值得其强度不再减弱。     

稀土-锌复合热稳定剂的制备

为了提高稀土热稳定剂的稳定能力,研究了采用稀土化合物制备稀土锌复合热稳定剂的工艺．试验结果表明：稀土锌化合物有很好的协同效应,它们量的比值是影响热稳定性的主要因素,其最佳比为３∶２．此外,确定了最佳制备条件,并对其热稳定机理进行了探讨     

氧化铁凝胶对稀土离子的吸附研究

用氧化铁凝胶在溶液中进行对稀土离子的吸附实验，得到的数据符合Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ等温式，计算了标准摩尔吸附吉布斯函数、标准摩尔吸附熵和标准摩尔吸附焓。零电荷点和等电点的测量结果表明发生了特性吸附。氧化铁凝胶骨架上的ＯＨ基团是产生特性吸附的内在原因     

多孔硅发光特性的研究

在以氢氟酸为基本组份的腐蚀液中,以单晶硅为阳极采用横向阳极氧化方法,制备了具有光致发光特性的多孔硅,系统地研究了多孔硅薄膜的光学性质;x光衍射分析表明样品具有良好的晶体质量;测量了样品的变波长激光喇曼光谱,光致发光峰值波长和半峰高宽度对电解液组份、电解电流密度及电解时间等量的依赖关系;利用二维量子尺寸效应对上述物理现象作了定性的解释.     

最小度和f-因子

对图存在ｆ－因子的最小度条件进行了研究，得到了一个充分条件并推广了已有的结果．     

稀土氟化物电化学气敏元件的研究

介绍近年来国内外稀土氟化物固体电解质电化学气敏元件的研究制备方法，进一步讨论了气敏元件的敏感机理，评价了此类气敏元件的氧敏特性、氢敏特性及电化学稳定性。     

稀土有机配合物发光的研究及应用

回顾了稀土有机配合物的发光研究．叙述了近几十年来配合物发光研究的新进展及在科技中的应用．对该领域中最新的共荣光效应和大环配体的研究做了较详细的阐述．