银掺杂氧化亚铜薄膜的制备及其光电性能

采用水热法以Cu片为基底,Cu(NO_3)_2为铜源,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为添加剂,通过调节Ag^+浓度,制备不同Ag掺杂Cu_2O(Ag/Cu_2O)薄膜。研究了样品的光电性能及电容-电压特性等,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对其晶体结构、形貌及组成进行了表征。结果表明,当体系中Ag^+浓度为0.03 mmol/L时,Ag/Cu_2O薄膜的光电性能最佳,光电压和光电流密度分别为0.458 5 V和3.011 mA·cm^-2,比Cu_2O薄膜分别提高了0.205 1 V和1.359 mA·cm^-2;Ag/Cu_2O薄膜的载流子浓度达到3.10×10²⁰ cm^-3,比Cu_2O薄膜提高了2.38×10²⁰ cm^-3。XRD,SEM和EDS结果显示,Ag/Cu_2O薄膜的结晶性比Cu_2O薄膜好,但其粒径有所增大,Ag/Cu_2O薄膜中Ag元素的原子数分数为0.13%。     

退火对CNx薄膜光学性质的影响

报道了退火对电子回旋共振(ECR)辅助脉)中激光溅射方法制备的CNx薄膜样品光学性质的影响，X射线衍射(XRD)结果显示CNx薄膜基本为无定形结构，但存在微量的多晶结构，拉曼散射谱显示所制备的CNx薄膜样品主要由C≡N、少量的C—C和微量的C≡N组成，随着退火温度的升高，拉曼散射谱不但在1357cm^-1附近出现了一个新峰(新峰对应无序的CN键)，而且C≡N和CN的相对含量比随着退火温度的提高大致呈先减小后增大再减小的趋势，从而证实在退火过程中部分N原子发生了迁移，椭偏仪所测量的CNx薄膜的光学常数表明退火温度对ε1、ε2、n、κ的大小和谱线的形状均产生了显著影响，结合拉曼散射谱可断定其原因为退火改变了CNx薄膜样品的内部结构和键结构，实验中得到的ε1、ε2、n、κ随光子能量的变化关系可用洛伦兹色散理论得到很好解释。     

（英）退火温度对电子束蒸发沉积硅薄膜结构和光学性能的影响

系统研究了退火温度对硅薄膜结构和光学性能的影响。通过电子束蒸发工艺制备硅薄膜,然后在氮气保护下对薄膜样品在200~500°C范围内进行退火处理。使用XRD、拉曼光谱、电子自旋共振和透射光谱测量等方法对薄膜样品进行了表征。结果显示,随着退火温度的升高,非晶硅薄膜结构有序度在短程和中程范围内得到改善,同时缺陷密度显著降低-。当样品在400°C退火后,消光系数k由6.14×10^-3下降到最小值1.02×10~3(1000 nm),这是由于此时硅薄膜缺陷密度也降到最低,约为沉积态薄膜的五分之一。试验结果表明,硅薄膜在适当的温度下退火可以有效地降低近红外区膜层的光学吸收,这对硅薄膜在光学薄膜器件研制中具有重要应用。     

氧分压对脉冲激光沉积β-Ga2O3-δ薄膜光学性能的影响

在不同氧分压下,用脉冲激光沉积法在c-蓝宝石衬底上制备了高质量β-Ga₂O_3?δ薄膜。通过X-射线衍射、远红外反射光谱、X-射线光电子能谱和紫外-可见-近红外透射光谱系统地研究了β-Ga₂O_3?δ薄膜的晶格结构、化学计量比和光学性质。X-射线衍射分析表明,所有沉积的薄膜以(-201)晶向方向生长。透射光谱显示薄膜在255 nm以上的紫外-可见-近红外波段具有80%以上的高透明度,同时在255 nm附近有一个陡峭的吸收边。此外,利用Tauc-Lorentz(TL)色散函数模型和Tauc公式,我们提取了β-Ga₂O_3?δ薄膜的光学常数和光学直接带隙。更进一步,我们通过理论计算解释了氧气分压对β-Ga₂O_3?δ薄膜光学性质的影响。     

退火处理对离子束溅射WO3-x薄膜结构和特性的影响

利用离子束溅射结合后退火处理的方法制备了WO_3-x(0≤x≤1)薄膜,系统研究了不同退火气氛、退火温度和退火时间等条件对WO_3-x薄膜的晶体结构以及电学、光学和电致变色特性的影响。研究发现,当退火温度超过WO3结晶温度后,特别是在湿氧气氛下,退火温度越高、退火时间越长,WO_3-x薄膜的结晶度越好,除WO3主晶相显著增强以外,还会陆续出现O29W10、O49W18和WO₂等缺氧相;在干氧条件下,更高的退火温度和更长的退火时间都有助于降低WO_3-x薄膜的电阻值,也都有助于WO_3-x薄膜可见光透过率的提升;WO_3-x薄膜电致变色器件在632.8 nm波长处的光学调制值达到了70%左右,表现出良好的电致变色特性。     

国产金刚石实现峰值功率MW的拉曼激光输出

<正>金刚石晶体作为自然界最坚硬的物质，不但其化学性质稳定，且具有极宽的光谱透过范围(>0.23μm)、超高的热导率(>2000 W·m^-1·K^-1)和低热膨胀系数(～1.1×10^-6 K^-1)等优异的光学性能和热物性。结合金刚石晶体高的拉曼增益系数(～10 cm/GW@1μm)和大的拉曼频移(1332.3 cm^-1)等突出的非线性光学特性，金刚石晶体在产生高功率特殊波长激光方面具有巨大的优势。     

快速热退火对纳米晶粒SnO2薄膜性质的影响

以SnCl2·2H2O及无水乙醇为原料,利用溶胶-凝胶法在快速热退火下制备了SnO2纳米薄膜,研究了快速热退火(RTA)对SnO2薄膜性质的影响.采用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),研究了薄膜的晶粒尺寸、微结构、表面形貌与快速热退火条件的关联,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和光致发光研究了薄膜的光学性质.结果表明,快速热退火(RTA)温度对薄膜的光学性质、晶粒尺寸和薄膜的结构形态均有较大的影响.     

ZnO薄膜的结构特征及光学性能评价

利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法在Al2O3(0001)衬底上生长ZnO薄膜,通过改变衬底温度及生长舱压力,得到了各种不同表面形貌的ZnO薄膜.扫描电镜(SEM)用来对样品的形貌进行观察,当衬底温度及生长舱压力分别为400℃,40Pa和450℃,8Pa时,得到了纳米管及纳米墙结构.利用X射线衍射谱(XRD)、透射光谱及光致发光谱对样品的结构及光学性能进行评价.实验结果证明对于较高的生长温度和较低的生长舱压力所生长的样品具有较好的结晶质量.     

InSb晶片的显微拉曼研究

对热处理前后的InSb晶片进行了显微拉曼面扫描测试,开发了一种新的InSb晶片应力面分布表征方式。热处理前后InSb晶片的横向光学(Transverse Optical, TO)声子散射峰分别位于179.3 cm^-1和178.5 cm^-1;纵向光学(Longitudinal Optical, LO)声子散射峰分别位于188.8 cm^-1和188.7 cm^-1;特征峰的半峰宽分别为5.8 cm^-1和5.0 cm^-1。X射线双晶衍射曲线半峰宽值分别为12.10～20.04 arcsec和7.61～7.74 arcsec。用经热处理后的晶片制得的器件在80℃烘烤20天后,盲元增加量较小,整体数量较少。这表明热处理释放了晶片的残余应力,对后期抑制器件新增盲元存在有利影响,为新一代超高性能、超大面阵红外探测器的制备奠定了材料基础。     

傅里叶红外系统监测大气中温室气体的污染特征

研制了一套90 m的开放光路傅里叶变换红外光谱(OP-FTIR)温室气体分析测量设备，并利用该设备开展了CO₂、CH₄和CO质量浓度的高精度检测。OP-FTIR系统反演CO₂、CH₄和CO的光谱区域分别为2102～2250 cm^-1、2920～3140 cm^-1和2172～2210 cm^-1。以采集到的中红外吸收光谱为反演基准，开展了与Picarro温室气体分析仪的对比测试。选取测量期间10 d的数据，研究了温湿度、风向风速与环境大气中CO₂、CH₄和CO质量浓度的关联度，并详细分析了污染物的日变化特征。实验结果表明：研制的OP-FTIR光谱系统监测温室气体质量浓度具有较高的可靠性；温度、相对湿度、风速和风向对当地污染物质量浓度影响显著；CO₂、CH₄和CO质量浓度的时序变化具有明显的周期性变化趋势。将CO、CH₄质量浓度分别...     

退火温度对AZO薄膜场发射性能的影响

以纯度为99.95%、Al2O3为2wt.%的ZnO-Al2O3金属氧化物为溅射靶材,采用射频(RF)磁控溅射的方法,在玻璃衬底上制备Al掺杂ZnO(AZO)薄膜,研究其场发射特性和导电性能,并分析了不同的退火温度对AZO薄膜的形貌、导电及场发射性能的影响。采用原子力显微镜(AFM)及X射线衍射(XRD)对AZO薄膜表面形貌与结晶特性进行测试的结果表明,随着退火温度的升高,AZO薄膜的表面粗糙度随之增大,AZO薄膜的结晶度变好;场发射性能研究的结果表明,AZO薄膜的开启电场随着退火温度增加呈先减小后增大的趋势,当退火温度为300℃时,AZO薄膜样品粗糙度最大,场发射性能最好,开启场强为2.8V/μm,发光均匀性较好,亮度达到650cd/m2,导电性能最好,电阻率为5.42×10-4Ω·cm。     

低浓度Ge掺杂及Sn、Ge替换CsPbI3的电光学性质

基于第一性原理计算软件Siesta，分析了全无机钙钛矿材料CsBI₃(B=Pb,Sn,Ge)的结构、电学性质和光学性质。首先，基于GGA-PBE和GGA-PBEsol方法获得稳定的材料结构。其次，基于GGA-PBE和GGA-BLYP两种密度泛函方法分析了材料的带隙，并且通过改变材料的晶格常数，模拟材料产生的应变，对比发现材料的带隙随着晶格常数的增加而增加。此外，在超胞CsPbI₃中少量掺杂Ge，发现材料的带隙会缩小0.7%到3.8%。最后，从光吸收系数可以看出，CsPbI₃和CsGeI₃的光吸收系数都接近6×10⁵ cm^-1，但是前者的吸收峰值位于350 nm附近，后者位于410 nm附近，而CsSnI₃的光吸收系数接近4.75×10⁵ cm^-1，吸收峰位于350 nm附近。     

改变VO_2薄膜光学性能的低注量电子辐照方法

利用能量为 0 8MeV ,注量为 10 12 /cm2 的低注量电子束辐照VO2 薄膜 ,发现低注量电子辐照显著提高VO2 光学性能的温度响应速度 ,并引起薄膜相变过程中的热滞回线宽度变窄 ,但没有对相变温度点造成明显影响 ;通过对比辐照前后样品 370～ 90 0nm的吸收和透射性能 ,表明辐照后吸光度下降、透射率增加 ,在相变过程中四方相附近出现透射、吸收特性的非稳变化现象 ;利用X射线衍射 (XRD)及拉曼光谱对辐照前后样品进行分析 ,显示低注量电子辐照引起薄膜结构的变化 ,并且引起拉曼振动峰位的改变     

镁合金表面激光熔覆Al-Si基纳米SiC复合涂层的组织及性能

纳米材料由于其结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,为了将纳米材料的优异性能应用到镁合金表面改性当中,利用横流CO₂激光器在AZ31B镁合金基体上制备了Al-Si合金粉末+5%纳米SiC粉末复合涂层,采用光学显微镜、扫描电子显微镜观察了熔覆层的显微组织并分析了微区成分分布情况,激光熔覆层与基体结合良好,熔覆层的显微组织具有明显的结构特征,出现了大量的十字架结构。X射线衍射结果表明,激光熔覆层的组成相主要为Mg₂Si、Mg₂C₃、Mg₁₇Al₁₂、A_l3.21Si_0.47等。利用显微硬度仪进行了硬度测试,由于在激光熔覆过程中新形成的化合物起到了强化作用,熔覆层的最高显微硬度可达216 HV0.2,是基体的3倍多。     

退火对IBED氧化钒薄膜结构和性能的影响

对离子束增强沉积(IBED)氧化钒薄膜作不同条件的退火，用X射线衍射分析薄膜的晶体结构；用电阻．温度测试分析了薄膜的热电阻温度系数。实验发现，沉积薄膜存在一个形成二氧化钒结构的临界结晶温度，该温度随薄膜制备时离子束增强沉积条件的不同而改变。退火温度低于临界结晶温度时，很难使薄膜结晶成二氧化钒结构；高于临界温度较多的退火或形成VO2结构后再长时间退火，都会使VO2多晶薄膜中的钒分解降价，使薄膜的结构退化、性能变差。IBED多晶VO2薄膜在室温附近的电阻温度系数可达到4％／K以上。     

分层溅射法制备晶向可控的Mg2Si薄膜

采用分层溅射法在石英衬底上制备了结晶良好的Mg2Si多晶薄膜.当Si膜的溅射时间均为25min、Mg膜的溅射时间为18～22 min、退火温度为375℃时,随着膜厚增加,Mg2Si薄膜的织构由(311)向(220)转变;退火温度为400℃时,薄膜的最强衍射峰均为Mg2Si(220).所有样品均在256 cm1附近出现了...     

退火时间对ZnO:Al薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了Al/Zn原子比为0.1%的ZnO:Al薄膜,在500℃的氩气中进行了1~5h不同时间退火处理,利用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)、透射光谱和四探针法研究了退火时间对薄膜性能的影响.结果显示,退火1h时,样品出现了c轴择优取向,深能级发射(DLE)提高,可见光区光学透过率约为80%,电阻率仅为4×10-2Ω·cm.更长时间退火后,随着退火时间增加,薄膜结晶质量逐渐变差,电阻率逐渐增大.     

退火时间对TiO2薄膜光学性能的影响

研究退火时间对薄膜相结构、形貌及光学性能的影响。采用射频磁控溅射法在单晶硅片和石英玻璃片上负载TiO2薄膜,通过X-射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和紫外可见光谱(UV-Vis)对其进行表征。结果表明,在相同的退火温度下,与退火0.5 h相比,退火1 h的薄膜中锐钛矿相TiO2减少,金红石相TiO2增多,对可见光透射率有所减小,1 000℃以上退火时,透射率减小更明显。与退火1 h相比,退火0.5 h薄膜晶粒较小,明显呈纳米团簇状,薄膜表面粗糙度增大。     

热退火对InGaN薄膜性质的影响

对采用金属有机化学气相沉积方法生长的In组分为0.14的InGaN薄膜在不同温度下进行了热退火处理. 通过X射线衍射、原子力显微镜、光致发光谱和变温霍尔等测试方法研究了In0.14Ga0.86N薄膜的晶格质量、表面形貌以及光学特性和电学特性随着退火温度的变化情况. 结果表明，有利于提高In0.14Ga0.86N薄膜质量的最佳退火温度为500℃. 通过对变温霍尔实验数据的拟合，初步分析了退火前后InGaN样品中的多种散射机制以及它们的变化情况.     

Dy3+和Eu3+共掺NaY(MoO4)2荧光粉合成与发光性能研究

用高温固相法制备了一系列2 at.%Dy³⁺和x at.%Eu³⁺(x=0,0.1,0.5,1,2,5)共掺NaY(MoO₄)₂样品。X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱(FTIR)表征结果表明所合成的样品为四方相结构,空间群为I4₁/a。进一步研究了样品的激发光谱和在近紫外光激发下的发射特性,结果表明Dy³⁺和Eu³⁺之间存在能量共振传递,从而增强了Eu³⁺的发光。2 at.%Dy³⁺和2 at.%Eu³⁺共掺样品的CIE色度坐标值(x=0.659,y=0.338)接近NTSC规定的标准值,因而有望作为显色性能优良的发光材料用于固态照明领域。此外，NaY(MoO₄)₂物化性能稳定,易采用提拉法生长,因此本研究结果可以为Dy³⁺和Eu³⁺共掺NaY(MoO