纳秒脉冲激光制备的纳米硅光致发光研究

在氧气、空气或氮气环境中,用脉冲激光辐照加工出的纳米硅有较强的PL发光,将这些PL光谱进行高斯去卷积处理,可以得到不同的子峰,这是因为在氧气、空气或氮气中加工出的纳米硅能带带隙中有与氧和氮有关的局域态。结合 计算结果,在纳米硅中Si=0双键和si—N键等可引入的局域态对PL发光有贡献。     

富纳米硅氮化硅薄膜光致发光机制

对于富纳米硅氮化硅薄膜的光致发光,其电子-空穴对存在3类光激发-光发射过程.通过对富纳米硅氮化硅薄膜光致发光模型的数值模拟对比分析,提出富纳米硅氮化硅薄膜光致发光是量子限制模型和能隙态模型发光机制共同作用的结果.利用得到的结论,讨论一些已报道的富纳米硅氮化硅薄膜光致发光实验结果.     

含纳米硅氧化硅薄膜的光致发光特性

利用射频磁控溅射复合靶技术,通过调节复合靶的百分比制得富硅的氧化硅薄膜,并在不同的温度下退火,制得含纳米硅的氧化硅薄膜.通过Raman谱的测量,计算出800℃退火的薄膜中纳米硅晶粒的平均尺寸为5.6 nm,用X射线衍射测量同样的样品得出其粒径为6.0 nm.在室温下测量光致发光(PL)谱,探测样品的峰位为360 nm,并结合光致发光激发谱(PLE),研究相应的激发与发光中心.     

含纳米硅氧化硅薄膜的多峰光致发光研究

采用γ射线辐照含纳米硅的氧化硅薄膜,测量了其辐照前后的光致发光谱.用Gauss函数对各发光谱进行了拟合,结果表明各光谱都是三峰结构.γ辐照后,除原有的2个位于800 nm(1.55 eV)和710 nm(1.75 eV)的发光峰峰位几乎未变之外,位于640 nm(1.94 eV)的肩峰被一个很强的580 nm(2.14 eV)的新峰遮盖.根据实验现象与光谱分析,可以认为含纳米硅的氧化硅薄膜的光发射主要来自电子-空穴对在SiO2层发光中心上的辐射复合.     

基于硅纳米孔柱阵列氮化镓纳米结构的光致发光特性

以硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)为衬底,采用化学气相沉积技术在不同条件下制备了GaN/Si-NPA,并对其表面形貌和结构进行了表征.结果表明,随着制备温度和氨气流量的升高,GaN/Si-NPA中GaN纳米结构的形貌发生显著变化,特征尺寸逐渐变大.对样品光致发光谱的测试结果表明,不同温度制备的GaN/Si-NPA均具有紫外光、黄光和红光3个发光带,但发光带的强度、峰位和半高宽随制备温度发生变化.对GaN/Si-NPA的光致发光过程与发光机制进行了分析,通过改变制备条件可以对其光致发光特性实现有效调控.     

碳化的硅纳米孔柱阵列的光致发光特性

采用水热腐蚀法制备了硅纳米孔柱阵列(Si-NPA),并对其进行了不同时间的高温碳化处理.通过对样品光致发光谱进行对比分析,发现Si-NPA经碳化处理后红光发光峰消失,蓝光发射峰强度增强,同时出现一个新的紫外光发光峰.结合对Si-NPA中碳原子存在状态的拉曼分析,蓝光发射峰、紫外光发射峰被分别归因于氧化硅的缺陷发光和碳原子掺杂Si-NPA引起的缺陷发光.上述研究结果为澄清Si-NPA的发光机制以及实现其发光稳定性提供了有益的信息.     

硅纳米晶的制备及影响其光致发光因素研究

经过大量的实验得出硅纳米晶(Si-nc)的发光波长位置在750nm附近,从而验证了Si-nc的制备成功.其次,研究了在Si-nc的制备过程中制备不同的多层结构,掺杂不同的稀土元素,是否钝化等方法对材料进行处理后的Si-nc的光致发光强度,其实验结果表明多层结构对Si-nc的发光强度有一定的影响,掺杂不同的稀土元素后Si-nc的发光强度不同,且猝灭效应会降低Si-nc的发光强度,而钝化方法可提高Si-nc的发光强度.     

含纳米硅粒氧化硅薄膜的光致发光和光吸收研究

采用磁控共溅射法制备了含纳米硅粒尺寸不同的氧化硅薄膜。对各种样品测量了光致发光谱，其发光峰住位于655—665nm。通过对样品所作的光吸收测量，确定出了样品中纳米硅粒的光学带隙，并发现光致发光峰位随光学带隙的增加有微小红移。     

含纳米硅粒SiO2薄膜的光致发光

采用RF磁控溅射技术制备含纳米硅的SiO2薄膜.通过对Si-SiO2复合靶的比分进行调节控制,并在不同的温度下进行高温退火得到不同粒径的纳米硅.利用XRD对样品进行分析得出纳米硅的平均粒径;对样品测量光致发光谱,其发光峰分别位于361 nm和430 nm,比较发现光致发光的峰位随比分的改变有微小的蓝移.文中对发光机理进行初步讨论.     

硅锗合金氧化纳米结构的光致发光谱

首次发现硅锗合金氧化纳米结构中的锗纳米层的PL谱(5410A波长处的谱峰),采用量子受限模型分析PL谱结构得到的计算方法和结果与实验拟合较好.     

多孔硅光致发光热稳定性研究

运用微拉曼谱仪以不同功率的激光入射到用阳极脉冲腐蚀制备的多孔硅样品研究多孔硅的热稳定性.用斯托克斯与反斯托克斯散射强度的比率确定样品的温度.观察比较不同温度下多孔硅样品的拉曼谱趋向,发现在激光功率与样品温度之间的关系曲线上分为3个过程,与拉曼频移和拉曼强度的曲线相一致.所有现象都可以用Si-O健和非晶Si被光氧化的机制解释.     

氧化多孔硅和纳米硅粒镶嵌氧化硅光致发光机制模型

关于纳米硅／氧化硅系统的光致发光(PL)机制，有很多争议．该系统包括氧化多孔硅(PS)和用化学气相沉积、溅射或硅离子注入氧化硅等方法形成的纳米硅粒(NSP)镶嵌氧化硅．提出二种PL竞争机制：量子限制(QC)过程和量子限制-发光中心(QCLC)过程．两个过程中光激发都发生在NSP中，光发射在QC过程是发生在NSP中，而在QCLC过程是发生在与NSP相邻的氧化硅中的发光中心上．对两种过程的几率大小进行比较．哪一过程对PL起主要作用，取决于俘获截面、发光效率、发光中心密度和NSP的尺寸．对于一个有固定的俘获截面、发光效率和LC密度的纳米硅／氧化硅系统，LC密度越高，NSP尺寸越大，越有利于QCLC过程超过QC过程，反之亦然．对于固定的发光中心参数，NSP尺寸有一个临界值，当NSP的最可几尺寸大于临界值，QCLC2过程主导发光，当NSP的最可几尺寸小于临界值时，QC过程主导发光，当NSP大小接近临界值时，Qc与QCLC都要考虑在内．利用这个模型讨论了一些已报导的纳米硅／氧化硅系统PL的实验结果．     

多孔硅的制备和光致发光

用阳极氧化方法制备了多孔硅样品，研究了样品在室温下受紫外光（３５５ｎｍ）激发的发光特性．发现随着阳极氧化电流密度和腐蚀时间的增加，发光峰呈蓝移。用ＫＯＨ溶液和水对多孔硅处理，发光光谱有明显变化。解释了有关发光现象。     

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。     

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.     

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。     

纳米Si薄膜的光致发光模型

报导了纳米Ｓｉ 薄膜材料的光致发光现象．并根据纳米Ｓｉ 在１ ．６３ｅＶ 的发光峰值,讨论了发光与纳米微粒尺寸的关系,提出了一个模型,该模型能解释纳米Ｓｉ 光致发光现象,并研究了光致发光与限制激子的关系．     

掺Nd硅基氧化薄膜光致发光特性研究

通过对SiO2∶Nd的PL谱分析,并与SiO2∶La、SiO2∶Ce、Si+SiO2、C+SiO2等的PL谱进行比较,总结出薄膜光致发光的一些特性     

掺Nd硅基氧化薄膜光致发光特性研究

通过对SiO2:Nd的PL谱分析，并与SiO2:La、SiO2:Ce、Si^ →SiO2、C^*→SiO2等的PL谱进行比较，总结出薄膜光致发光的一些特性。