类石墨薄膜的场致电子发射研究

利用脉冲激光烧蚀技术在硅衬底上制备了类石墨薄膜，以该薄膜为阴极进行了场致电子发射实验。当在阴阳极之间加电场后，两极之间出现了放电现象。放电之后．类石墨薄膜的阈值电场大大降低了．当电场为20V／μm时．该薄膜的发射点密度可以达到10^6/cm^2。利用Raman光谱、扫描电镜和X射线光电子谱对薄膜的表面形貌和微结构进行了测试．薄膜中的类石墨微结构对该薄膜的场致电子发射特性起了促进作用．场致电子发射实验显示类石墨薄膜作为冷阴极电子材料具有潜在的应用价值。     

未退火Co/n-poly-SiGe肖特基接触不均匀性研究

在n型单晶硅衬底上,用射频磁控溅射法沉积Si1-x Gex薄膜,在850℃下对薄膜进行40min磷扩散,制备出n-poly-Si1-x Gex.俄歇电子谱(AES)测试表明,Si1-xGex薄膜的Ge含量约为18％,即磷扩散后得到n-poly-Si0.82 Ge0.18.随即在n-poly-Si0.82 Ge0.18薄...     

量子阱态光电子谱研究的理论模型

近年来，光电子谱被广泛应用于薄膜中量子阱态的研究。为解释薄膜中分立的量子阱态和薄膜的光电子谱间的关系，发展了一些理论模型。介绍了近自由电子模型、相位积累模型和电子干涉模型等关于薄膜中量子阱态的理论模型，并用它们解释了量子阱态在光电子谱中峰位和线宽．线宽由准粒子寿命的倒数Γ以及电子在表面和界面反射系数的和R决定，电子波矢κ以及电子在表面和界面相位移之和Φ决定了峰的位置。     

碳氮纳米管薄膜及其场致电子发射特性

利用微波等离子体增强化学气相沉积技术,在玻璃衬底上600℃～650℃的低温下制备出了碳氮纳米管薄膜,氮含量为12％,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子谱(XPS)和Raman光谱等测试手段对所制备薄膜的表面形貌、微结构和成分进行了分析,并研究了其场致电子发射特性,阈值电场为3．7V／μm。当电场为8V／μm时,电流密度为413．3μA／cm^2,实验表明该薄膜具有优异的场发射性能,而且用这种方法制备的薄膜将大大简化平板显示器件的制作工艺。     

金刚石镶嵌非晶碳膜表面微尖对场致发射的增强作用

用微波等离子体化学气相沉积设备,在金属钼衬底上沉积出了表面存在大量微尖的金刚石镶嵌非晶碳膜,分别用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、金相显微镜和Ｘ射线衍射谱（ＸＲＤ）及Ｒａｍ ａｎ谱对样品进行了分析测试,并研究了各样品的场致电子发射特性。结果发现：在笔者的实验范围内,金刚石薄膜表面微尖对场致电子发射具有增强作用,且薄膜表面微尖数目越多,场发射电流密度和发射点密度越高,场发射的发射阈值越低。最后建立了一个二次场增强模型对实验结果进行了解释     

在(111)Si衬底上磁控溅射纳米SiC薄膜的退火效应

用射频磁控溅射法在常温硅衬底上制备出了纳米碳化硅薄膜,并研究了退火温度对薄膜的影响。用傅里叶红外透射谱（FTIR）、x射线衍射（XRD）、x光电子能谱（XPS）及原子力显微镜（AFM）对薄膜样品进行了结构、组分和形貌分析。AFM表明,随着退火温度的升高,碳化硅颗粒尺寸增大;在高于1000℃退火3h后,碳化硅颗粒呈现出勺状拖尾。     

LPCVD-SiGe薄膜的物理及电学特性

采用低压化学气相沉积法(LPCVD),分别在n-Si和SiO2衬底上制备Si1-xGex薄膜。Ge的组分比由俄歇电子谱(AES)测定。对n-Si和SiO2衬底上的Si1-xGex分别进行热扩散和热退火处理,以考察热扩散和退火条件对薄膜物理及电学特性的影响。薄膜的物相由X射线衍射(XRD)确定。其薄层电阻、载流子迁移率及浓度分别由四探针法和霍尔效应法测定。基于XRD图谱,根据Scherer公式,估算出平均晶粒大小。数值拟合得到霍尔迁移率与平均晶粒尺寸为近似的线性关系,从而得出LPCVD-Si1-xGex薄膜的电输运特性基本符合Seto模型的结论。     

Cu掺杂ZnO薄膜的结构及发光特性

采用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上制备了不同Cu掺杂量的ZnO薄膜。用显微镜和X射线衍射(XRD)研究了Cu掺杂对ZnO薄膜形貌和微结构的影响。结果表明,制备得到的ZnO薄膜具有应变小和c轴择优取向。室温下测量了样品Zn1-xCuxO的光致发光(PL)谱,发现所有样品的PL谱中均观察到435nm左右的蓝光发光带,发光带强度与Cu的掺杂量有关;当x=0.06时,Zn1-xCuxO薄膜的PL谱中出现了较强的蓝光发射。分析了掺杂量对发光性能的影响,并对样品的发光机制进行了探讨,推断出蓝光峰来源于电子由导带底到锌空位(VZn)能级的跃迁及锌填隙(Zni)能级到价带顶的跃迁,它们可通过改变Cu的掺杂量予以控制。     

Au掺杂碲镉汞气相外延生长及电学性能

采用气相外延技术生长Au掺杂的Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜材料,利用范德堡法对薄膜材料进行电学性能表征.通过变温霍尔测量,分析了常规Au掺杂p型薄膜的霍尔系数和霍尔迁移率随温度的变化,利用二次离子质谱(SIMS)分析薄膜中Au的纵向分布趋势.讨论了三种反常p型薄膜的霍尔系数和霍尔迁移率随温度的变化.通过变磁场霍尔测量,分析了具有反型层Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜的迁移率谱,证实了由于表面电子、体电子以及体空穴混合导电造成的反常霍尔性能.     

金刚石镶嵌非晶碳膜的场致电子发射研究

用微波方法在钼衬底上沉积出金刚石镶嵌非晶碳薄膜，对其场致电子发射特性和机理进行了研究，使该薄膜的场致发射电子激光发荧光屏，并观察到发光。     

掺氮对类金刚石薄膜场发射的影响

利用脉冲激光沉积技术制备出了掺氮和未掺氮的类金刚石薄膜。采用X射线衍射仪、喇曼光谱仪、扫描电镜观察了掺氮和未掺氮类金刚石薄膜的微结构和表面形貌。场发射实验表明,掺氮降低了类金刚石薄膜的阈值电场,提高了发射电流密度。     

氧化锌薄膜的电化学沉积法制备及受激发射研究

采用一种简单的电化学沉积法，在三电极化学池中，以单一的硝酸锌水溶液作为电沉积液，制备了高光学质量的半导体ZnO薄膜。透射光谱测量表明其光学带隙为3．35eV，400～2000nm波段的光学透过率大于80％。X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)研究表明，ZnO薄膜为纤锌矿结构的无序多晶颗粒膜，微晶尺寸小于250nm。当用355nm的皮秒脉冲激光作为抽运源垂直入射薄膜表面时，可以检测到400nm附近的近紫外受激发射光，其强度随入射强度呈超线性增长关系，阈值在196．8kW／cm^2处，并且激光发射是多模的和各个方向的，还与被激发的面积有关，表现为随机激光发射机制。     

The study on mechanism of ultraviolet laser emission at room temperature from nanocrystal thin ZnO films grown on sapphire substrate by L-MBE

ZnO nanocrystal thin films were fabricated on sapphire substrates by laser molecular beam epitaxy. The structure and optical properties of the films were investigated experimentally. The film having small nanocrystal size of about 50-200 nm shows optically pumped ultraviolet laser emission at room temperature. This paper discussed the theoretical mechanism of excitonic radiative recombination in relation with the nanocrystal structure on ZnO film ultraviolet laser research. It is concluded that the experimental results are consistent with the theoretical analysis.     

Avoiding trap states in poly(n-vinylcarbazole) thin films

Optical properties of poly(n-vinylcarbazole) (PVK) thin films are revisited. Steady-state emission spectra put in evidence a strong red band whose intensity increases with decreasing temperature when the solid state PVK film is excited by a continuous 375 nm laser line. This red band is assigned to the emission from PVK aggregate states which act as trap states for the monomeric PVK triplet high energy (blue) excitons. At the same low temperatures, these trap states can be avoided when the excitation of the PVK film is made by a 355 nm pulsed laser line with 10 Hz repetition rate. The red band was also observed to compete with the emission of guest poly(3-octadecylthiophene) (PODT) molecules in a PVK/PODT sequential bilayer structure. Different optical geometries enabled us to show that the exciton energy transfer effect from PVK donor to PODT acceptor states dominates the scenario in the bilayer structure, suppressing almost completely the trap state emissions.     

利用激光沉积研究镧钼阴极表面发射机制

为了研究镧钼阴极表面发射机制,采用专为研究阴极设计的与俄歇能谱仪相连的脉冲激光沉积装置制备薄膜阴极.通过测量阴极发射性能和原位分析表面成分(原子数分数),研究了阴极表面元素镧La和氧O变化对阴极发射性能的影响.实验发现随着阴极表面镧膜变薄,阴极发射性能逐渐减弱;阴极发射性能与表面元素La,O 的含量有关,表面层中La/O越高,阴极的发射性能越好.结果表明,传统的单原子层理论无法解释镧钼阴极的发射机制;超额镧在镧钼阴极的发射中起到了关键作用.     

Eu3+,Li+共掺杂ZnO薄膜结构与发光性质的研究

为了研究Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜结构与发光性质,采用脉冲激光沉积方法在P型单晶Si（111）衬底上制备了Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜,其中,Eu3+作为发光中心,而Li+作为低价电荷的补偿离子和发光敏化剂。分别对样品进行了X射线衍射谱测试和光致发光谱分析。得出的数据中X射线衍射谱显示,Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜具有c轴择优取向,X射线衍射谱中除ZnO晶向以外没有出现其它结晶峰;Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜的光致发光谱与ZnO纯晶体薄膜的发射光谱基本相似,但是掺杂ZnO薄膜的紫外发光峰却出现红移现象,峰值位于382nm处,且发光峰也不尖锐。当以395nm的激发光照射样品时,在光致发光光谱中观察到了稀土Eu3+在594nm,613nm附近的特征发光峰。结果表明,掺杂元素Eu3+,Li+均已进入到ZnO晶格中,形成了以Eu3+为发光中心的ZnO纤锌矿结构。     

Transfer-matrix formulation of spontaneous emission noise of DFBsemiconductor lasers

A unified formulation of the spontaneous emission noise in semiconductor DFB (distributed feedback) lasers is presented by using a transfer-matrix approach. Analytical expressions for the noise power per unit frequency bandwidth below threshold and the spontaneous emission rate into the lasing mode are obtained based on the Green's function method. Three DFB laser structures are analyzed: (1) a standard DFB structure with facet reflectivities, (2) a multisection DFB structure composed of n sections which models a phase-shifted DFB laser and a multielectrode (tunable) DFB laser, and (3) a periodic layered DFB structure which models a surface-emitting DFB laser. It is shown that the spontaneous emission noise of a complicated DFB laser structure can be calculated easily by the transfer matrix of each section of the structure and its derivative to frequency     

多孔硅的孔隙对硫化锌/多孔硅光电性质的影响

为了研究衬底多孔硅(PS)的孔隙对硫化锌/多孔硅(ZnS/PS)复合体系的光学性能和电学性质的影响,采用脉冲激光沉积方法在不同孔隙度的PS衬底上沉积了硫化锌薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计和Ⅰ-Ⅴ特性曲线分别研究了PS衬底上ZnS薄膜的晶体结构、表面形貌和ZnS/PS复合体系的光学和电学性质。结果表明,沉积的ZnS薄膜呈立方相晶体结构,沿β-ZnS(111)晶向择优取向生长。随着衬底PS孔隙的增多,ZnS薄膜衍射峰的强度减小,且薄膜表面出现一些空洞和裂缝;在ZnS/PS复合体系的光致发光谱中,PS的发光相对于未沉积ZnS薄膜的PS有所蓝移,随着PS孔隙的增多,该蓝移量增大,而且在光谱中间550nm左右出现了一个新的绿光发射,归因于ZnS的缺陷中心发光。ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,整个ZnS/PS复合体系呈现出较强的白光发射。ZnS/PS异质结的Ⅰ-Ⅴ特性曲线呈现出与普通二极管相似的整流特性,在正向偏置下,电流密度较大,电压降较低;在反向偏置下,电流密度接近于0。随着衬底PS孔隙的增多,正向电流增大。该项研究结果为固态白光发射器件的实现奠定了基础。     

电泳法制备平栅极碳纳米管场发射阴极及场发射特性研究

采用电泳法在ITO玻璃基板上选择性制备了碳纳米管(CNTs)阴极薄膜,采用电子扫描(SEM)分析了CNTs薄膜的表面形貌,并测试了碳纳米管阴极的场致发射特性.结果表明,利用电泳法制得的碳纳米管阴极薄膜均匀性、致密性良好,且具有较大发射电流密度;通过控制共面栅控CNTs场发射阴极的栅极电位能够有效控制阴极的场发射电流密度...