GeO2纳米线的原位热氧化法制备与发光性质

以Au作催化剂通过金属锗与纯氧在600～800℃的氧化反应,在单质锗表面原位大面积生长出了GeO2纳米线．采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜对产物进行了表征分析．结果表明,GeO2纳米线为六方相单晶结构,其直径在65～600nm范围内,长度达50gm．研究了反应温度和喷金时间对纳米线直径的影响,提出了可能的生长机理．实现了不同直径GeO2纳米线的可控合成．发现发光峰位于355nm强的紫外光发光和发光峰位于400nm和485nm弱的蓝光发光,这两种发光可能分别起源于GeO2纳米线中氧空位与间隙氧之间的跃迁和氧空位中的电子与锗．氧空穴中心的空穴复合．     

白光LED用红色荧光粉LiEu1-xYx（WO4）0.5（MoO4）1.5的制备及其发光性能研究

以WO3,MoO3,Eu2O3,Li2CO3,Y2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉LiEu1-xYx（WO4）0.5（MoO4）1.5（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8）系列,利用XRD和荧光光谱仪等对其进行了研究.结果表明这系列荧光粉可以被近紫外光（396nm）和蓝光（466nm）有效激发,发射峰值位于615nm（Eu3＋离子的5D0→7F2跃迁）的红光,并且证明了Eu3＋离子在晶体结构中占据了非反演对称中心的位置;激发波长与目前广泛使用的蓝光和紫外光LED芯片相符合,因此该系列荧光粉可以用作近紫外辐射的InGaN管芯激发三基色荧光粉系统或者是用来补充蓝光芯片激发的黄色荧光粉系统缺少的红色部分.详细研究了各种助熔剂对该体系荧光粉发光特性的影响.XRD的测量结果表明加入适量的助熔剂有利于LiEu1-xYx（WO4）0.5（MoO4）1.5荧光粉的结晶化,并且不引入杂相.适量的助熔剂的加入可增大该系列荧光粉的相对发光强度,并能有效降低荧光粉的平均粒径.     

不同直径ZnO纳米锥阵列的可控合成及其发光特性

通过锌片与3mol/L丁胺水溶液在100～180℃水热反应12h直接在锌片上原位生长出ZnO纳米锥阵列.利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对产物进行了表征和分析.结果表明,所制备的ZnO纳米锥为六方纤锌矿结构,生长方向为[0001].通过反应温度的改变制备出了不同直径ZnO纳米锥组成的阵列.研究了ZnO纳米锥的生长过程,提出了可能的生长机理,解释了所观察到的实验现象.研究了ZnO纳米锥阵列的光致发光特性,观察到了分别起源于自由激子发射和激子-激子碰撞的396和377nm的紫外光发光峰和2-E2声子复制.     

白光LED用红色荧光粉LiEu_(1-x)Y_x(WO_4)_(0.5)(MoO_4)_(1.5)的制备及其发光性能研究

以WO3,MoO3,Eu2O3,Li2CO3,Y2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉LiEu1-xYx(WO4)0.5(MoO4)1.5(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8)系列,利用XRD和荧光光谱仪等对其进行了研究.结果表明这系列荧光粉可以被近紫外光(396nm)和蓝光(466nm)有效激发,发射峰值位于615nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光,并且证明了Eu3+离子在晶体结构中占据了非反演对称中心的位置;激发波长与目前广泛使用的蓝光和紫外光LED芯片相符合,因此该系列荧光粉可以用作近紫外辐射的InGaN管芯激发三基色荧光粉系统或者是用来补充蓝光芯片激发的黄色荧光粉系统缺少的红色部分.详细研究了各种助熔剂对该体系荧光粉发光特性的影响.XRD的测量结果表明加入适量的助熔剂有利于LiEu1-xYx(WO4)0.5(MoO4)1.5荧光粉的结晶化,并且不引入杂相.适量的助熔剂的加入可增大该系列荧光粉的相对发光强度,并能有效降低荧光粉的平均粒径.     

新型高效隧道再生多有源区超高亮AlGaInP发光二极管

分析了传统的发光二极管所存在的问题, 提出了一种新的发光机制——高效隧道再生多有源区发光机制, 详细介绍了新型发光管的工作原理, 结构和制备工艺. 通过理论和测试分析, 验证了新机理器件的轴向光强随有源区的数目增加而线性增加的物理思想, 实现了在小电流下的高亮度发光. 器件在未生长厚电流扩展层的情况下, 峰值波长在625 nm左右, 20 mA注入电流下, 15°普通封装, 轴向光强最大超过5 cd.     

ZnO纳米柱的可控生长及其光学性质

以高分子聚合物聚乙烯醇（PVA）为软模板,通过PVA与乙酸锌（Zn（CH3COO）2．2H2O）之间发生的离子络合反应,在PVA亚浓溶液所提供的空间位阻力作用下,经过烧结,获得了直径在15—50nm之间的呈放射状簇形排列的ZnO纳米柱．X射线衍射（XRD）表明,所得产物结晶良好,呈六方纤锌矿晶体结构．利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析了不同热处理温度对产物形貌的影响,结果显示,随温度从400℃增加到700℃,ZnO纳米柱生长趋势总体趋于明显,同时产物形貌的规整性也明显变好．采用室温下光致发光（PL）光谱对制得的ZnO纳米柱的光学性能研究表明,随着温度升高,ZnO发光性能在逐渐改善,除在384nm处出现了较常见的紫外发射外,PL光谱曲线在354nm处还出现了少见报道的较强的紫外发射峰,显示出良好的紫外发光性能．     

单晶硅基底上制备定向生长碳纳米管阵列的研究

采用热化学气相沉积技术在单晶硅基底上制备出了定向性好、与基底结合牢固的碳纳米管阵列, 研究了制备工艺对定向生长碳纳米管阵列薄膜的影响. 研究发现: 生长温度在750℃, 催化剂厚度在10 nm左右易于形成定向生长的碳纳米管薄膜. 在混合气中乙炔的浓度为27%(体积百分比)时, 可以获得管型准直、管壁较厚、与基体结合牢固的碳纳米管阵列. 另外, 对于碳纳米管的定向生长机制及提高其与基体之间的结合力的方法进行了初步探讨.     

基于蒙特卡洛方法的闪烁光纤阵列空间分辨率模拟

阐述塑料闪烁光纤对14．1MeV中子的响应机理；建立基于Geant4与MCNPX的蒙特卡洛模拟程序，通过添加发光计算实现MCNPX对中子光响应的计算，并对Geant4进行校验；对14．1MeV中子在闪烁体内产生反冲质子及发光响应进行了模拟；发现并研究了塑料闪烁内由14．1MeV中子产生的反冲质子半高宽，与使用阵列型探测器获得的半高宽的差异；给出使用倾斜狭缝源获得的调制传递函数，结合瑞丽判据获得精确光纤阵列分辨率的方法；对正方形光纤阵列与圆柱光纤（四边形排布与六边形排布）阵列空间分辨率随光纤尺寸变化进行模拟与分析．提出的方法与模拟结果可以用于ICF实验中光纤阵列的优化设计．     

真空紫外光激发下GdP04：RE^3＋荧光材料的能量传递过程

采用高温固相合成法制备获得了GdPO4：RE^3＋（RE=Tb，Tm）多晶粉末，分析了基质与发光中心之间（Gd^3＋→Tb^3＋和Tm^3＋→Gd^3＋）的能量传递过程．由真空紫外区的发光光谱的分析，认为在GdPO4：Tm^3＋中，属于Tm^3＋离子电荷迁移态的180nm的强的吸收峰对Gd^3＋的313nm的发射起到了增强的作用；而GdPO4：Tb^3＋中则为处于高激发态（^6DJ和^6IJ）的Gd^3＋离子通过多次的弛豫过程和晶格传递，使Tb离子产生^5DJ→^7FJ的发射．     

Zn离子注入对多壁碳纳米管结构和场发射性能的影响

利用MEVVA离子源在多壁碳纳米管阵列中注入Zn元素,实现多壁碳纳米管阵列的Zn离子掺杂,分析Zn离子注入对多壁碳纳米管结构和场发射性能的影响.研究发现：Zn离子注入会使多壁碳纳米管顶端产生结构损伤,由多层石墨结构的碳纳米管转变为无定形碳纳米线,Zn与C形成C：Zn固溶复合结构.较低注入剂量下形成的C：Zn复合结构使有效功函数降低,场电子发射的开启电场和阈值电场分别由0.80和1.31V/μm降低到0.66和1.04V/μm,提高了多壁碳纳米管阵列的场发射性能.大注入剂量造成的严重结构损伤会降低场增强因子,使场发射性能下降.     

铋层状化合物Na0.5Ho0.5-xYbxBi4Ti4O15陶瓷材料的上转换发光、铁电、介电性能研究

采用传统的固相烧结法,制备了Na0.5Ho0.5-xYbxBi4Ti4O15铋层状结构陶瓷.经X射线衍射（XRD）表征,新合成材料为单相结构,且扫描电子显微镜下的表面和断面图像均为层状,说明合成材料为新型铋层状材料.室温时,在可见光波长范围内,有2个峰,分别为546 nm处的绿光峰和656 nm处的红光峰,分别对应于Ho3＋离子的5F4＋5S2→5I8和5F5→5I8跃迁.为研究其机理,测试了变功率条件下的发光强度,经计算,绿光和红光发射均为双光子过程.研究陶瓷样品在变温（-130~270°C）条件下的发光性能时,发现红光与绿光的强度比值与温度呈线性关系,该材料有望应用于光学温度传感器领域.经介电性能测试发现当Ho：Yb=1：9时,样品的居里温度为686.4°C.研究铁电性能发现当Ho：Yb=3：2时,剩余极化Pr为9.3μC/cm2,矫顽场强为Ec=82 k V/cm,表明具有一定的铁电性能.以上研究结果表明,制得的新材料是一种具有优异光学性能的多功能材料.     

表面凹坑阵列陷光结构的光学衍射特征研究

表面凹坑阵列结构具有良好的陷光特性,能有效地降低电池表面的光能反射和延长光在电池吸收层中的光程,因此在光伏领域,特别是在硅薄膜太阳能电池中具有良好的应用前景.本文采用理论分析与实验验证相结合的方法,对凹坑阵列陷光结构的光学衍射特征进行研究,并讨论了凹坑阵列结构的衍射效应对硅薄膜太阳能电池吸收特性的影响.研究结果发现,凹坑阵列陷光结构的深宽比越大,其衍射效率越好,越有利于光的均匀散射,越有利于电池对入射光的吸收和电池效率的提升.另外,凹坑阵列结构的衍射特性还与入射波的波长有关,入射波长越长,其衍射效果越好.本研究对于高效表面陷光阵列的设计以及高效衍射效率光栅的制备具有重要的参考价值.     

稀土Ho3＋/Yb3＋共掺SrBi4Ti4O15高温铁电陶瓷的上转换发光及其温度传感特性

Sr Bi4Ti4O15是一种具有高居里温度（Tc）、高机械品质因数和大电阻率的铋层状结构铁电、压电多功能材料,通过掺入稀土离子的手段,可使其具有上转换发光的特性,并且可以在一定程度上改善其电学性能.在本文中,同时将Ho3＋和Yb3＋对A位的Bi进行取代,其中Ho3＋的取代量为0.06 mol-1,Yb3＋的取代范围为0≤x≤0.3,采用传统的固相烧结法制备了Sr Bi3.94-xHo0.06YbxTi4O15陶瓷.主要通过控制Ho3＋离子的量不变,调节Yb3＋离子的浓度来研究不同稀土离子掺杂量对Sr Bi4Ti4O15陶瓷的形貌、上转换发光特性、以及介电性能的影响.在使用980 nm的红外激光器对Sr Bi3.94-xHo0.06YbxTi4O15陶瓷进行激发下,从上转换发光图谱中可以观察到三个峰,分别为峰位在547 nm附近较强的绿色发光、659附近以及759 nm处的较弱的红色发光.同时可以看到,随着Yb3＋浓度的增加,绿色上转换发光的强度表现出先增强,后减弱的规律,且当Yb3＋取代量为x=0.15时,绿色上转换发光强度达到最大值.通过研究上转换发光强度与激发光功率的关系得到,绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程.在研究Sr Bi3.79Ho0.06Yb0.15Ti4O15样品上转换发光与温度的关系时,可以观测到随着温度的增加,547 nm处的绿色上转换发光和659 nm处的红色上转换发光的强度均随之减弱,且I659 nm与I547 nm的荧光强度比与温度存在线性关系,利用这种温度与上转换发光强度的关系,可将Sr Bi3.94-xHo0.06YbxTi4O15陶瓷应用于光学温度传感器.     

具有优良喇曼增益属性的新型非对称双芯光子晶体光纤

提出了一种新型非对称双芯光子晶体光纤,通过对其横截面结构的合理设计,可以使该光子晶体光纤的喇曼增益系数gR和其有效纤芯面积Aeff接近同步变化,从而使其喇曼增益效率系数rR=gR/Aeff在一定的波长范围内接近常数,进而可为增益谱平坦宽带光纤喇曼放大器提供优良的增益介质．数值计算结果表明,在C波段（1530～1565nm）和L波段（1565～1625nm）,该光子晶体光纤的喇曼增益效率系数rR的波动率△rR分别约为2．2％和5．7％．     

螺旋形炭纤维的固相催化生长机制

采用纳米级超细镍粉为催化剂, 用基体法催化热解乙炔制备出螺旋形炭纤维. 利用扫描电子显微镜对螺旋形炭纤维的形貌进行了观察, 发现大部分是纤维直径为500～600 nm, 螺旋管径为4～5 mm的双螺旋炭纤维及部分特殊形状的螺旋形炭纤维. 提出了螺旋形炭纤维的生长机制为固相催化生长机制, 分析了在固相Ni颗粒的催化作用下, 乙炔热解生成螺旋形炭纤维的过程.     

真空紫外光激发下GdPO4:RE3+荧光材料的能量传递过程

采用高温固相合成法制备获得了GdPO4:RE3 (RE=Tb,Tm)多晶粉末,分析了基质与发光中心之间(Gd3 →Tb3 和Tm3 →Gd3 )的能量传递过程.由真空紫外区的发光光谱的分析,认为在GdPO4:Tm3 中,属于Tm3 离子电荷迁移态的180nm的强的吸收峰对Gd3 的313nm的发射起到了增强的作用;而GdPO4:Tb3 中则为处于高激发态(6DJ和6IJ)的Gd3 离子通过多次的弛豫过程和晶格传递,使Tb离子产生5DJ→7FJ的发射.     

β-Ga2O3:Cr单晶体的浮区法生长及光学特性

利用浮区法生长得到β-Ga2O3：Cr单晶体．在室温下测试了β-Ga2O3：Cr单晶体的吸收光谱和发射光谱．通过吸收光谱计算了晶体场分裂系数Dq和Racah系数，得到10Dq/B=23．14，表明Cr^3＋在β-Ga2O3晶体中处于较弱的晶体场β-Ga2O3：Cr单晶体经高温退火后Cr^3＋的发射明显加强，而绿光的发射减弱．采用420nm波长激发，在691nm可得到强而宽的特征发射，此发射对应于Cr^3＋的^4T2→^4A2跃迁．     

N-己基咔唑和苯作为聚芴衍生物封端基团的对比研究

采用Suzuki偶合方法合成了9,9-二辛基芴（DOF）与窄带隙单体4,7-二噻吩-2,1,3-苯并噻二唑（DBT）的共聚物PDOF-DBT,然后分别以N-己基咔唑和苯作为封端基团进行封端,并对其发光性能、电化学性能以及热力学性能进行了对比研究.结果表明N-己基咔唑替换苯作为PDOF-DBT的封端基团后,导致其发光颜色偏蓝,而且还有助于提高PDOF-DBT-B的发光效率,而且没有改变PDOF-DBT-B良好的热稳定性.     

基于整流特性的RRAM无源交叉阵列研究进展

阻变存储器（resistance random access memory,RRAM）无源交叉阵列由于其结构简单、密度高、易3D集成等优点而得到广泛的关注,是RRAM实现高存储密度的一种极具应用前景的集成方案.但是无源交叉阵列中的串扰问题限制了其发展与应用.本文从阻变存储器的集成、无源交叉阵列中的串扰现象出发,综述了应用在无源交叉阵列中的1D1R结构（one diode one resistor）和具有自整流效应的1R结构（one resistor）,这2种结构在一定程度上都能够抑制串扰现象的出现,从而避免误读.与有源阵列相比,必须对无源交叉阵列发展一套行之有效的测试方法才能够正确地评估其性能并实现商业应用,综述了当前无源交叉阵列常用的操作电压配置方案.最后,展望了RRAM无源交叉阵列的应用前景.     

多孔硅反射镜基有机微腔器件的微结构和光电特性研究

从微结构和光电特性方面研究了一种新型硅基微腔的有机发光器件(SBM-OLEDs): 硅基多孔硅分布Bragg反射镜(PS-DBR)/SiO₂/ITO/有机多层膜/LiF/Al(1 nm)/Ag. 微腔器件的重要组成部分PS-DBR由低成本、高效率的电化学腐蚀方法制备. 场发射扫描电子显微图清晰显示: SBM-OLEDs具有纳米级层次结构和平整的界面. PS-DBR反射谱的阻止带宽160 nm, 且反射率达99%. SBM-OLEDs的反射谱中出现了标志此结构为微腔的共振腔膜. 在绿光和红光波段, 从SBM-OLEDs中都得到了改进的电致发光(EL)谱: 绿光(红光)EL谱的半高宽可由无微腔的83 nm (70 nm)窄化为有微腔时的8 nm (12 nm), 且为单峰发射, 微腔器件EL谱的色纯性有较大提高. 与非微腔器件相比, 发绿光和发红光的微腔在谐振波长处EL的强度分别增强了6倍和4倍. 对微腔器件的电流-亮度-电压(I-B-V)特性和影响器件寿命的因素也进行了讨论.