退火温度对ZnS/PS薄膜的晶体结构和光电性质的影响

用脉冲激光沉积法(PLD)在多孔硅(PS)衬底上生长ZnS薄膜,分别在300℃、400℃和500℃下真空退火。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了退火对ZnS薄膜的晶体结构和表面形貌的影响,并测量了ZnS/PS复合体系的光致发光(PL)谱和异质结的I-V特性曲线。研究表明,ZnS薄膜仅在28.5°附近存在着(111)方向的高度取向生长,由此判断薄膜是单晶立方结构的-βZnS。随着退火温度的升高,-βZnS的(111)衍射峰强度逐渐增大,且ZnS薄膜表面变得更加均匀致密,说明高温退火可以有效地促进晶粒的结合并改善结晶质量。ZnS/PS复合体系的PL谱中,随着退火温度升高,ZnS薄膜的自激活发光强度增大,而PS的发光强度减小,说明退火处理更有利于ZnS薄膜的发光。根据三基色叠加的原理,ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,ZnS/PS体系可以发射出较强的白光。但过高的退火温度会影响整个ZnS/PS体系的白光发射。ZnS/PS异质结的I-V特性曲线呈现出整流特性,且随着退火温度的升高其正向电流增加。     

ZnS/PS体系的结构和发光特性

用电化学阳极氧化法制备了不同孔隙率的多孔硅(PS)样品,然后用脉冲激光沉积(PLD)法在其表面生长ZnS薄膜,研究ZnS/Ps复合体系的结构和发光特性.X射线衍射仪(XRD)结果表明,ZnS薄膜的生长具有高度择优取向,在28.5°附近有一很强的衍射峰,对应于β-ZnS(111)晶向.扫描电子显微镜像(SEM)显示,ZnS薄膜表面很不平整并出现空洞,这是由于衬底PS的表面粗糙所致.ZnS/PS复合体系的光致发光(PL)谱的高斯拟合分峰表明,随着衬底孑L隙率的增大,在样品B和C的发光谱中,在光谱中间520 nm左右都出现了一个新的绿色发光峰,归因于ZnS的缺陷中心发光.位于480 nm附近的ZnS的蓝光和520 nm附近的ZnS的绿光以及位于600 nm处的PS的橙红光叠加在一起,整个znS/PS复合体系呈现出较强的白光.     

ZnS/PS复合体系的制备和性能表征

以电化学阳极氧化法制备的多孔硅（PS）为衬底,用脉冲激光沉积方法分别在200和300℃下制备了ZnS薄膜,得到ZnS/PS复合体系。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、荧光分光光度计分别对ZnS/PS复合体系的晶体结构、形貌和光致发光（PL）特性进行了研究。XRD结果表明,制备的ZnS薄膜呈立方相晶体结构,沿β-ZnS（111）晶向择优取向生长,生长温度较高的样品的XRD衍射峰强度较大。SEM图像显示,生长温度较高的ZnS薄膜表面较致密平整。室温下的PL谱表明,沉积ZnS薄膜后,PS的发光峰发生蓝移。较高的生长温度下,ZnS的自激活发光强度较大,而PS的红光强度较低且峰位红移。根据三基色叠加的原理,ZnS的蓝绿光与PS的红光叠加在一起,ZnS/PS复合体系呈现出较强的白光发射,为固态白光发射器件的实现开辟了一条新的捷径。     

多孔硅衬底上ZnS薄膜的PLD制备和表征

在电化学阳极氧化法制备的多孔硅（porous silicon,PS）衬底上用脉冲激光沉积法（pulsed laser deposition,PLD）在250℃和350℃下生长ZnS薄膜。XRD图样显示,制备的ZnS薄膜沿β—ZnS（111）方向择优生长,较高的生长温度下,衍射峰强度较大。SEM结果表明,250℃生长的Z...     

ZnS/PS复合体系的光致发光特性研究

通过电化学阳极氧化法制备了多孔硅（porous Si,PS）样品,然后用脉冲激光沉积的方法在其上沉积ZnS薄膜,并测量了ZnS/PS复合体系的光致发光谱,结果表明,在不同的激发波长（340nm,360nm,390nm）下,ZnS/PS复合体系的光致发光谱不同,ZnS和PS发光的相对（蓝/红）积分强度比值也不同;ZnS薄膜的生长温度不同（100℃,250℃,350℃）时,ZnS/PS复合体系的发光不同,随着生长温度的升高,复合体系的发光谱中,ZnS的发光增强而PS的发光减弱;衬底PS的制备电流密度不同（3mA/cm2,9mA/cm2,11mA/cm2）时,ZnS/PS复合体系的发光也有着不同的特点,在适当的PS制备电流密度条件下,把ZnS的发光与PS的发光叠加,得到了可见光区较宽的光致发光谱带（450nm～700nm）,呈现较强的白光发射。     

ZnS/PS复合体系的白光发射

用电化学方法制备了一定孔隙率的多孔硅(PS)样品,然后用脉冲激光沉积(PLD)法以多孔硅为衬底生长一层ZnS薄膜.ZnS的带隙较宽,对可见光是透明的,用适当波长的光激发,PS发射的橙红光可以透过ZnS薄膜,与ZnS的蓝绿光相叠加,得到了可见光区较宽的光致发光带,呈现较强的白光发射.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了ZnS薄膜的结构性质.结果表明,沉积的ZnS薄膜结晶质量较差,薄膜表面起伏不平,这是由于衬底PS的表面不平整所致.     

ZnS/PS复合体系的白光发射

用电化学方法制备了一定孔隙率的多孔硅(PS)样品,然后用脉冲激光沉积(PLD)法以多孔硅为衬底生长一层ZnS薄膜.ZnS的带隙较宽,对可见光是透明的,用适当波长的光激发,PS发射的橙红光可以透过ZnS薄膜,与ZnS的蓝绿光相叠加,得到了可见光区较宽的光致发光带,呈现较强的白光发射.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了ZnS薄膜的结构性质.结果表明,沉积的ZnS薄膜结晶质量较差,薄膜表面起伏不平,这是由于衬底PS的表面不平整所致.     

多孔Si/纳米ZnS复合材料发光的研究

利用脉冲激光沉积(PLD)分别在Si片和多孔Si衬底上沉积了ZnS薄膜,考察衬底对ZnS薄膜结构和发光性能的影响。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测量表明,两种衬底上制备的ZnS薄膜均沿立方相结构β-ZnS(111)晶向择优取向生长。多孔Si衬底上生长的ZnS薄膜表面有很多凹坑,而Si衬底上生长的ZnS薄膜表面相对比较平整。光致发光(PL)谱显示,ZnS薄膜沉积后,多孔Si的发光峰强度减小且峰位发生蓝移。根据ZnS薄膜具有较高透射率的特点,把透射出ZnS的多孔Si的橙红光和ZnS的发光叠加,多孔Si/ZnS纳米薄膜复合体系在可见光区有很强的PL现象。     

热氧化制备钠米氧化锌薄膜的光致发光特性研究

报道了热氧化制备钠米ZnO薄膜的光致发光.首先利用低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)工艺,在硅(100)衬底上制备了高质量的ZnS薄膜,然后在氧气环境下,在不同的温度下进行热氧化.X射线衍射(XRD)测量表明:在500℃退火的样品ZnS开始向ZnO转变.当退火温度为700℃时,ZnS衍射峰消失,说明ZnS完全地转变成ZnO.制备的ZnO薄膜具有六角纤锌矿型结构,但没有择优取向.在光致发光实验中,随着退火温度升高,紫外发光峰位明显地出现蓝移,而半高宽度(FWHM)逐渐变窄,直到900℃,而1000℃退火的样品出现相反的实验现象.我们认为束缚激子发射在紫外光致发光(PL)中起着重要作用,光致发光的强度与退火温度关系表现为较强的非线性.紫外发光强度与深能级发射之比是20,表明ZnO薄膜的高质量结晶.(OH18)     

多孔硅衬底上ZnS薄膜的白光光致发光

通过脉冲激光沉积（PLD）技术在多孔硅（PS）衬底上制备了ZnS薄膜。用光致发光（PL）的方法观察到白光发射,这个白光是由ZnS薄膜的蓝、绿光和PS的红光叠加形成的。白光光致发光谱是一个从450nm 到700nm的较强的可见光宽谱带。同时研究了激发波长、ZnS薄膜的生长温度、PS的孔隙率和退火温度对ZnS/PS光致发光谱的影响。     

核/壳结构ZnS:Mn/ZnS量子点光发射增强研究

利用水溶性前驱体材料在水性介质中制备了ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构量子点(QDs,quantum dots),并用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)对ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构QDs的结构和发光性能进行研究.ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS QDs XRD谱与标准谱吻合,根据De...     

用XPS法研究硅基硫化锌薄膜

应用X射线光电子能谱(XPS)研究Si基ZnS:Cu,Er薄膜的化学元素组成、分布和价态,认为Cu元素只有少数部分进入晶格中替代Zn2 起激活剂的作用,Er元素在ZnS基质中分布不均匀,且会与氧结合.PL测试发现样品发绿光,主要发光峰出现劈裂,对研究薄膜中的杂质中心、实现Si基发光有参考意义.     

水溶性量子点ZnS:Mn的光学非线性特性研究

以Nd:YAG锁模激光器二倍频532 nm激光为泵浦光,用Z-扫描技术详细研究了水溶性量子点ZnS:Mn的光学非线性特性.实验结果表明,ZnS:Mn量子点对532 nm的光存在明显的双光子吸收.重点研究了在双光子吸收区ZnS:Mn量子点的非线性吸收和非线性折射,求解了不同入射光强下ZnS:Mn量子点的双光子吸收系数、双光子吸收截面、非线性折射率以及三阶非线性极化率,计算得到双光子吸收截面的最大值达10650×1050 cm4·s·photon-1,平均非线性折射率为8.22×10-20 m2·W-1.分析表明,ZnS:Mn量子点具有长波长的荧光发射、优良的光化学稳定性以及较小的双光子吸收截面,这些特性使其有可能成为双光子荧光分子探针.     

ZnS薄膜脉冲激光沉积及其发光特性

综述了ZnS的发光机制,脉冲激光沉积(PLD)制备薄膜的原理、特点,分析了在用PLD制备ZnS过程中各主要沉积条件对成膜质量的影响,展望了ZnS薄膜的应用前景。     

Impurity induced disordering of OMVPE-grown ZnSe/ZnS strained layer superlattices by germanium diffusion

We report the first confirmation of disordering of ZnSe/ZnS strained layer superlattices (SLSs) by Ge diffusion. The as-grown sample showed ±first orders of well-resolved double crystal x-ray satellite peaks due to SLS periodic structure. However, the satellite peaks completely disappeared in the Ge-diffused sample, indicating that the SLS structure was disordered by the Ge diffusion. Photoluminescence measurements at 1.4K of both the as-grown and the annealed samples without Ge diffusion show identical, sharp excitonic emission around 420 nm. After Ge diffusion, the PL peaks shift to higher energy confirming the layer disordering of the SLS.     

基于CdSe/ZnS和Alq3的白光量子点LED的研究

采用CdSe/ZnS红光量子点(QD),利用旋涂和真 空蒸镀工艺制备了结构为ITO/TPD+PVK/QDs/Alq₃/LiF/Al的量 子点发光器件(QD-LED),并对器件的发光性能做了测试。研究了ITO表面处理、TPD空穴 传输层和QD发光层的厚 度对QD-LED性能的影响,并通过调整QD发光层和Alq₃电子传输层的 厚度,制备了可用于照明 的白光QD-LED。实验结果表明,ITO的表面处理可有效降低器件的开启电压,开启 电压从9V降到7V左右; TPD空穴传输层和QD发光层的厚度对器件的电流密度和发光亮度有较大的影响,而Alq₃电 子传输层和QD发光层 的合理配比可以混合出较高色温的白光。通过优化器件各参数,当TPD和PVK质量比为5∶1、QD度为1.0mg/ml和 Alq₃厚为60nm时,制备的器件在15V电压 时发光效率达到了1500c d/m²,色坐标为(0.3628,0.3796) ,显色指数为88.1。     

CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器增益特性分析

提出了一种半导体量子点CdSe/ZnS掺杂聚合物光纤放大器。测量了CdSe/ZnS量子点吸收和发射光谱,采用二能级结构和速率方程的方法,全面描述了CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器的增益性能。计算了放大器增益随量子点掺杂光纤长度、量子点掺杂浓度和信号光强度的变化,给出了不同泵浦光强条件下的增益谱线及半高全宽。结果表明,在mW量级的泵浦条件下,CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器可获得35dB以上的增益,获得相同增益所需泵浦光强度只有同类型染料掺杂聚合物光纤放大器的万分之一。泵浦光强与量子点掺杂浓度之间存在最佳对应关系,单位泵浦功率激发的最佳量子点数为6.33×107/mW。在室温下,CdSe/ZnS量子点掺杂聚合物光纤放大器具有550nm～610nm的带宽,含盖了聚合物光纤的低损窗口。     

硅基硫化锌薄膜的溅射法生长技术

利用射频磁控溅法在Si衬底上制备ZnS薄膜,用X射线衍射技术对薄膜的结构相变进行研究,揭示了Si衬底上ZnS薄膜的微观结构和相变特征与溅射功率的关系,为寻找高新发光材料提供依据。