射频磁控溅射掺氮ZnO薄膜的制备与表征

以ZnO为靶材,采用射频磁控溅射法,在衬底温度为450℃、混合气体压强为1.3Pa的条件下,在石英玻璃和抛光单晶硅衬底上沉积了一系列呈六角纤锌矿结构、沿(0002)晶面高度取向生长的ZnO薄膜.利用X射线衍射、四探针、原子力显微镜、吸收光谱和光致荧光光谱等实验分别对薄膜样品的晶体结构、表面形貌和光电特性进行了分析表征.结果表明,氮对ZnO薄膜的缺陷有明显的钝化作用,气体组分、溅射功率是影响ZnO薄膜沿C轴择优取向生长、结构特征和光电性质的重要因素.     

钙I光谱中的q反转和线宽变窄效应

本文报导了钙原子的高分辨VUV激光光谱实验。实验中应用了自制的可调频VUV激光系统和线性良好的热电离二级管检测器。实验精确地测量出了3d6p′P_1的线     

制备高质量ZnO光电薄膜的关键技术

提高ZnO薄膜的质量,使之适应制备光电器件的要求,是目前ZnO薄膜研究的一个主要问题。在对近年来人们在ZnO薄膜的制备上所作的工作进行调研的基础上,总结出对提高薄膜的质量有普遍参考价值的三种关键技术:“缓冲层”,“氢钝化”和“表面化学处理”。对三种关键技术的主要内容,及其在提高薄膜结晶质量与光电性能方面的效果和物理机制,作了较详细的介绍。并对这些技术提出了自己的一些见解。     

同质缓冲层对ZnO薄膜光学性质的影响

利用射频磁控溅射技术,在单晶硅衬底上生长出高质量(0002)晶面取向的ZnO外延薄膜。通过XRD、AFM、吸收光谱、光致荧光发光谱的实验研究,发现加入适当厚度的、低温生长的ZnO同质缓冲层,可有效降低晶格失配和因热膨胀系数不同引起的晶格畸变。在衬底温度200℃、沉积时间5min的ZnO缓冲层上,以450℃衬底温度溅射ZnO薄膜主层,得到的ZnO样品的晶体结构、表面形貌和光学性质均有较明显的改善。     

半导体/介质纳米颗粒镶嵌材料的超快激光光谱学

报道了近年来半导体 /介质纳米颗粒镶嵌材料中超快过程的激光光谱学的主要测量方法和技术、探测结果、机理分析和我们的一些见解。     

激光Z扫描测量技术

激光Z扫描测量技术因装置简单、灵敏度高已成为材料光学非线性研究的一种重要手段,并随着其广泛应用而取得了较大的发展。作者采用分类综述的方法,对近年来激光Z扫描测量技术在实验与理论领域取得的进展进行了全面的论述与评价。     

制备工艺对InP/SiO2纳米膜性能的影响

应用射频磁控共溅射方法,分别在InP薄片与磁控靶底座紧接触（方法1）和InP薄片放在石英靶表面（方法2）两种情况下制备了InP/SiO2复合薄膜,并分别在高纯H2中和在P气氛中对薄膜进行了热处理。X射线光电子能谱表明,对于用方法1制备的复合膜,其SiO2中的氧缺位、P和In的氧化物的含量都比用方法2的少得多。X射线和卢瑟福背散射实验结果表明,在P气氛下的高温（520℃）热处理,可以彻底地消除这些氧缺位和氧化物而得到符合化学计量的InP/SiO2纳米颗粒复合薄膜。复合薄膜的光致发光特性与制备工艺密切相关。较详细地阐述了俘获态对光致发光影响的机理。     

InP／SiO2纳米颗粒膜的非线性光学性质

采用射频磁控共溅射方法在石英玻璃和抛光单晶硅片上制备了InP/SiO2纳米复合薄膜,并在磷气氛保护下对薄膜进行了高温(520℃)退火处理,以消除复合薄膜中残存的In和In2O3,得到了纯净的InP/SiO2纳米颗粒膜样品.X射线光电子能谱和卢瑟福背散射实验结果表明薄膜中InP和SiO2的化学组分基本上保持理想化学计量配比;X射线衍射和激光拉曼光谱实验结果都证实了薄膜中InP纳米晶粒的存在;线性吸收光谱实验观察到了室温下纳米颗粒膜光学吸收边明显的蓝移现象.采用单光束脉冲激光Z扫描方法测量了InP/SiO2纳米颗粒膜的非线性光学性质.测量结果表明,我们所制备的InP/SiO2纳米颗粒膜的三阶光学非线性折射率系数达10-8 cm2/W量级,比InP晶体块材的相应值大4个数量级.(OB3)     

磁控共溅射GaAs/SiO2细小纳米颗粒镶嵌材料的结构和非线性光学性质

应用磁控共溅射技术和后退火方法制备了GaAs/SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜,并分别应用原子力显微镜、X射线衍射和卢瑟福背散射实验来观测薄膜的形貌、相结构和化学组分.结果表明GaAs纳米颗粒的平均直径很小(约为1.5～3.2nm),且均匀地分布于SiO2之中,薄膜中的GaAs和SiO2组分都符合化学计量关系.应用脉冲激光高斯光束对薄膜的光学非线性进行了Z扫描测试和分析.结果表明,薄膜的三阶光学非线性折射率系数和非线性吸收系数都由于量子限制效应而大大地增强,在非共振条件下,它们分别约为4×10-12m2/W和2×10-5m/W,在准共振的条件下,它们分别约为2×10-11m2/W和-1×10-4m/W.