Ag-BaO复合薄膜光吸收谱中的双峰结构

经超额Ba激活的Ag-BaO复合薄膜光吸收谱显示,该薄膜样品在可见-近红外光波段存在2个吸收峰.理论分析表明,位于可见光区的主吸收峰源于埋藏在BaO半导体中的Ag纳米粒子的表面等离子激元共振吸收;而位于近红外光区的次吸收峰则是由BaO半导体基质中杂质能级的光吸收引起的.杂质能级的产生与超额Ba在BaO晶体中造成的氧缺位有关.     

金属银(Ag)超微粒子一氧化钡(BaO)牛导体薄膜的导电特性

本文研究了氧化钡薄膜及金属银超微粒子与氧化钡形成的固溶胶体薄膜电阻随温度变化特性,即lnR-1/T曲线特性。得到BaO薄膜的两个Ba杂质能级分别为0.4eV、0.2eV左右。BaO+Ag薄膜的lnR-1/T曲线。随着Ag量的增加,出现了激活能为0.05eV及零温度系数的折线。根据BaO薄膜及BaO+Ag薄膜的特点,对其传导特性进行了讨论。     

立方氮化硼薄膜中的氧杂质

采用等离子体增强化学气相生长技术制备立方氮化硼薄膜,系统研究了背底真空度和生长过程中氧气的存在对立方氮化硼薄膜中氧杂质含量的影响.发现把背底真空度提高至1×10-5Pa仍然不能有效消除立方氮化硼薄膜中的氧杂质.随着立方氮化硼薄膜中氧杂质的增加,其红外吸收谱的Lorentz拟合发现,在1230～1280cm-1附近出现由氧原子与硼原子结合形成的B-O键的反对称伸缩振动引起的吸收峰.该吸收峰的强度与薄膜中的氧杂质含量有较好的线性关系,因此可以通过分析该吸收峰的强度半定量地测定立方氮化硼薄膜中的氧杂质含量。     

一种新型功能材料——Ag／Si纳米复合物薄膜的结构及光学性质

采用复合靶及离子微波控制共溅射方法制备了银（Ａｇ）硅（Ｓｉ）复合物薄膜。透射电观察表明，银晶体小颗粒（１－３ｎｍ）镶嵌于非晶基体中。近紫外、可见光及近红外吸收光谱分析表明，当银含量低于５０ａｔ％时，薄膜显示典型非晶半导体光谱特征；当银含量高于５０ａｔ％时，在近紫外及可见波段显示两个吸收峰，讨论了其可能的吸收机制     

盐酸蒸气处理对酞菁氧钛薄膜的影响

用HCl蒸气对真空蒸发沉积的酞菁氧钛薄膜进行了处理，并用UV-Vis吸收谱、X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射（XRD）进行了分析，吸收谱结果表明HCl与酞菁氧钛蒸气作用后产生一个新的吸收峰，峰值位于820nm附近，此峰的出现使得酞菁氧钛光吸收带（Q带）加宽进入红外波段，光电子谱分析表明酞菁氧钛薄膜的成分发生了变化，其中Cl和O的含量随HCl蒸气处理的时间的增加而增加，而N和Ti的含量随HCl蒸气处理时间的增加而减小，说明HCl蒸气可与真空蒸发沉积的酞菁氧钛薄膜发生作用。XRD测试结果表明，经HCl蒸气处理后的酞菁氧钛薄膜的衍射谱中出现了若干新的衍射峰，表明酞菁氧钛分子的排列结构也发生了变化。     

Si衬底上低真空热处理制备单一相Mg2Si半导体薄膜

采用磁控溅射沉积方法制备Mg2Si半导体薄膜。首先在Si衬底上沉积Mg膜,随后低真空热处理。采用X射线衍射、扫描电镜、拉曼光谱对Mg2Si薄膜的结构进行表征。研究了在低真空(10-1～10-2Pa)条件下热处理温度(350～550℃)和热处理时间(3～7h)对Mg2Si薄膜形成的影响。结果表明,低真空热处理条件下制备了单一相Mg2Si半导体薄膜,400～550℃热处理4～5h是最佳的热处理条件。在拉曼谱中256和690cm-1处观察到两个散射峰,这与Mg2Si的拉曼特征峰峰位一致。     

Ag-Nd2O3复合介质薄膜的光吸收特性研究

在真空中用蒸发沉积的方法制备了埋藏有金属Ag纳米微粒的稀土氧化物复合介质薄膜Ag-Nd2O3.通过对这种薄膜的透射电子显微镜观察和光吸收实验研究,发现在相同Nd2O3的薄膜上沉积数量和大小不同的Ag纳米粒子,Ag-Nd2O3复合介质薄膜的光吸收特性随Ag粒子尺寸和体积分数的增大,吸收峰向长波方向移动.而且在光波长310～1 200 nm区域内,吸收比随Ag粒子尺寸和体积分数的增加而增加.分析表明Nd2O3与Ag粒子之间的相互作用是影响吸收峰位置和吸收比大小的主要原因,Ag粒子的体积分数是导致吸收峰移动的主要因素.     

Ag—Nd2O3复合介质薄膜的光吸收特性研究

在真空中用蒸发沉积的方法制备了埋藏有金属Ag纳米微粒的稀土氧化物复合介质薄膜Ag-Nd2O3。通过对这种薄膜的透射电子显微镜观察和光吸收实验研究，发现在相同Nd2O3的薄膜上沉积数量和大小不同的Ag纳米粒子，Ag-Nd2O3复合介质薄膜的光吸收特性随Ag粒子尺寸和体积分数的增大，吸收峰向长波方向转移。而且在光波长310～1200nm区域内，吸收比随Ag粒子尺寸和体积分数的增加而增加，分析表明Nd2O3与Ag粒子之间的相互作用是影响吸收峰位置和吸收比大小的主要原因，Ag粒子的体积分数是导致吸收峰移动的主要因素。     

氢化非晶碳硅及其光电特性

我们用射频辉光放电分解在单晶硅和玻璃衬底上制造非晶碳硅合金膜，通过红外吸收、光吸收、暗电导率和光电导率的测量给出了化学组分、光学带隙，红外光谱、暗电导率，光电导率，掺硼的影响和退火特性。     

硅基氧化物薄膜的结构及光吸收特性的研究

采用射频磁控共溅射方法制备了纳米Ge颗粒尺寸的Ge-SiO2薄膜、非晶Si-SiO2薄膜和非晶AlSiO复合薄膜，分析了样品的结构，研究发现3类样品均存在较强的吸收，对于Ge-SiO2薄膜观察到光吸收边随Ge颗粒尺寸变小而蓝移的现象，这主要是由于Ge颗粒的量子限域效应所引起的。而对于非晶样品也出现了光吸收边蓝移和能隙展宽的现象，这可能是由于样品中的杂质或缺陷等受到限域作用的结果。     

透明导电膜ZnO:Al(ZAO)的组织结构与特性

ZnO:Al(ZAO)是一种简单并半导体氧化物薄膜材料，具有高的载流子浓度和光学禁带宽度，因而具有优异的电学和光学性能，极具应用价值，对于其能级高度简并的ZAO半导体薄膜材料，在较低的温度下，离化杂质散射占主导地位，在较高的温度下，晶格振动散射将成为主要的散射机制；晶界散射仅当晶粒尺寸较小（与电子的平均自由程相当）时才起作用，本文分析了ZAO薄膜的制备方法，晶体结构特性，电子和光学性能以及载流子的散射机制。     

FcCOOH-SiO_2-DMA复合薄膜的制备及性质研究

首先制备二茂铁甲酸,利用其甲酸配位以及纳米SiO2量子效应复合后进一步与N,N-二甲基乙酰胺(DMA)结合制成复合薄膜材料(FcCOOH-SiO2-DMA),通过红外光谱、紫外可见光谱等对此复合薄膜材料进行表征和性质研究。紫外可见光谱分析表明此复合薄膜材料在230~300nm的近紫外区有较强的吸收,有望作为近紫外吸收薄膜材料。     

新型稀磁半导体母体YCuSO第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算了新型稀磁半导体母体YCuSO的能带结构和态密度以及介电函数、反射函数和吸收函数等光学性质.计算结果表明,YCuSO属于直接带隙半导体,禁带宽度约为1.22 eV.其费米面主要由Cu 3d和S 3p层电子构成.YCuSO半导体晶体在80~90 nm处存在明显的光损失,在80~350 nm区间光反射较大,光吸收主要发生在50~680 nm区间,表明YCuSO在红外与远紫外波段具有潜在的应用价值.这些结果为实验室合成基于YCuSO母体、电荷自旋注入机制分离的新型稀磁半导体,进而研究其性质提供了依据.     

溅射法生长 MgxZn1- xO薄膜的结构和光学特性

用射频磁控溅射法在不同衬底上制备出了MgxZn1-xO薄膜。X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)研究结果表明,薄膜为六角纤锌矿结构,具有(002)方向择优取向;随氧分压增加,(002)衍射峰的角度变大,表征薄膜表面粗糙程度的方均根粗糙度减小。室温光致发光谱中有多个紫外及可见光致发光峰,其中344nm发光峰应来源于近带边发射。室温透射谱表明薄膜在可见光区具有极高的透过率,薄膜的吸收边位于340nm附近,进而估算出Mg、Zn1-xO薄膜的带隙宽度为3．59eV,与光致发光结果一致。     

化学还原法合成硫化铅纳米棒及其表征

硫化铅纳米材料具有特殊的光电性能。许多方法用于合成各种形貌的硫化铅纳米材料。主要介绍以硝酸铅、四氢呋喃、硫粉和硼氢化钾为原料，通过化学还原方法来合成硫化铅纳米棒。在合成过程中，硝酸铅、四氢呋喃、硫粉和硼氢化钾的混合物在无水的条件下进行磁力搅拌，半导体硫化铅纳米棒即形成。硫化铅纳米棒分别通过x射线粉末衍射、透射电镜、紫外，可见光，近红外光分光光度仪和荧光分光光度仪进行表征。在透射电镜图中，硫化铅纳米棒的直径和长度分别为500hm和11μm。由于量子限域效应，分散在丙酮中的硫化铅纳米棒的紫外，可见光，近红外光吸收峰在1731nm，比硫化铅块体有明显的蓝移。通过532nm的绿色激光激发，硫化铅纳米棒在1516nm处发出荧光。     

溅射工艺对BST薄膜取向行为的影响

采用射频磁控溅射法在Si(100)衬底上沉积了Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜.借助XRD、AFM和SEM研究了衬底温度、退火温度、溅射气压等不同的溅射参数对Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜的晶化行为和显微结构的影响.在室温下沉积并未经退火处理的Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜是无定形态,在较高温度下沉积的薄膜晶化相对较好;随着在氧气气氛中退火温度的升高,X射线衍射峰的半峰宽变窄,衍射峰强度增强;在0.37～1.2Pa气压下沉积的Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜有(110)和(200)主衍射峰,且其强度随溅射气压的增加而增强;当溅射气压继续升到3.9Pa,(110)和(200)衍射峰明显增强,说明Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜具有(110) (200)择优取向.AFM和SEM结果显示薄膜晶粒细小均匀、结构致密、表面平整,且无裂纹、无孔洞.分析结果显示优化工艺参数制备的Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜是用以制备非致冷红外探测器的优质材料.     

Ti-Al共掺杂Si薄膜的光电性能增强机理研究

Ti超掺杂Si(Si:Ti)薄膜是通过脉冲激光的非平衡作用，在Si中掺入超固溶度3个数量级以上的高浓度Ti杂质形成。它摆脱了Si禁带宽度的限制，具有优异的亚带隙近红外(λ=1 100～2 500 nm)光吸收性能。通过真空电子束蒸发结合紫外纳秒激光熔融的方式，制备了Ti-Al共掺杂Si(Si:(Ti-Al))薄膜，以进一步提高薄膜的亚带隙近红外光吸收性能，更好地满足近红外器件的需求。研究结果表明，Si:(Ti-Al)薄膜的薄层电阻，由本征单晶Si衬底的10⁴Ω/square量级降低至10²Ω/square量级，与Si:Ti薄膜一致。但是，Si:(Ti-Al)薄膜在亚带隙近红外波段的吸光度，较本征单晶Si衬底平均提高了7倍，最大提高了一个数量级(λ=1 800 nm处);较Si:Ti薄膜平均提高了33%,最大提高了57.2%(λ=1 200 nm处)。表面形貌分析表明，Si:(Ti-Al)薄膜的二次激光加工降低了表面光反射。薄膜成分分析表明，Si:(Ti-Al)薄膜中存在TiSi₂和AlTi。TiSi₂     

Ba源配比对MOCVD法制备YBCO薄膜性能的影响研究

采用单一液相混合源进液及闪蒸的MOCVD系统在LaAlO₃(001)单晶基片上制备YBa₂Cu₃O_7-x(YBCO)薄膜, 研究混合源中Ba含量对YBCO超导薄膜成分、结构及电流承载能力的影响。结果表明, 当Ba含量较小时, YBCO薄膜中易于形成尺寸较小的CuO颗粒; 随着Ba含量的增加, 薄膜中形成Ba₂CuO₃晶粒, 并且Ba₂CuO₃晶粒尺寸随Ba含量的增加而逐渐增大。杂质相的含量、尺寸以及与YBCO的晶格匹配程度对YBCO薄膜的双轴取向生长和电流承载能力具有重要影响。当原料摩尔配比Ba/Y=3.9时, 成功制备出了具有优异面内面外取向、结构致密的YBCO超导薄膜, 77 K下的300 nm厚度薄膜的临界电流密度达到4.0 MA/cm², 该研究结果对于第二代涂层导体的发展具有重要意义。     

盐酸蒸气处理对酞菁氧钛薄膜的影响

用HC1蒸气对真空蒸发沉积的酞菁氧钛薄膜进行了处理 ,并用UV Vis吸收谱、X射线光电子能谱 (XPS)和X射线衍射 (XRD)进行了分析。吸收谱结果表明HC1与酞菁氧钛蒸气作用后产生一个新的吸收峰 ,峰值位于 82 0nm附近。此峰的出现使得酞菁氧钛光吸收带 (Q带 )加宽进入红外波段。光电子谱分析表明酞菁氧钛薄膜的成分发生了变化 ,其中Cl和O的含量随HC1蒸气处理时间的增加而增加 ,而N和Ti的含量随HC1蒸气处理时间的增加而减小 ,说明HC1蒸气可与真空蒸发沉积的酞菁氧钛薄膜发生作用。XRD测试结果表明 ,经HC1蒸气处理后的酞菁氧钛薄膜的衍射谱中出现了若干新的衍射峰 ,表明酞菁氧钛分子的排列结构也发生了变化     

气体压强对氮气氛下制备的C60纳米薄膜形貌和光学性质的影响

用扫描电镜、双光束紫外-可见分光光度计和椭偏仪研究了在氮气(N2)氛下制备的C60薄膜的表面形貌及光吸收特性。研究发现，薄膜表面粒子粒径随气压的增大而增大，表面结晶现象也随气压增大而明显；与真空中制备的C60薄膜比较，发现其紫外-可见吸收的相对强度明显不同，吸收峰位红移；并且随着氮气压强的增加吸收峰位红移增加。对氮气氛下C60薄膜的形成机理及光吸收特性进行了讨论。