氩等离子体诱导量子阱混合技术

研究了基于InGaAsP/InP应变多量子阱片的氩等离子体诱导量子阱混合工艺方法.当等离子刻蚀机（ICP）的射频(RF）功率为480 W、ICP功率为500 W、处理时间为1 min时,ICP处理过程中氩（Ar）等离子体对量子阱片的刻蚀深度小于牺牲层的厚度500 nm,晶格缺陷将产生在牺牲层内.样品在纯氮气条件、不同温度下快速退火2 min,缺陷扩散至量子阱层诱发量子阱混合.不同实验条件的样品PL光谱表明：随着退火温度和ICP功率的增加,量子阱片的光致发光谱（PL）峰值波长会发生显著的蓝移,分别在750 ℃和500 W时趋于饱和;此时获得的蓝移为110 nm,PL强度为原生片的55%,量子阱层仍保持了较好的晶格特性.     

双势垒量子阱中的纵向光学声子模

本文应用具有色散的连续介质流体力学理论，研究双势垒量子阱中的纵向光学声子模。研究，当势垒层宽度大于量子阱宽度时，光学声子模是禁闭在量子阱中的，当势垒层宽度较小时（一般约为或小于量子阱宽度的十分之一），双势垒量子阱中可存在更多支纵向光学声子模，获得了这些波导光学声子模和界面光学声子模和色散关系方程，并用数值方法计算了它们的色散关系。     

光控光子双开关的研究

研制了以光控光光子双开关 .在用X Y记录仪测试中 ,发现了P I N多量子阱具有光学双稳特性 ,并首次用示波器显示了CCTS激光器和P I N多量子阱的双双稳图形 .成功的实现了光子双开关双双稳功能     

量子阱半导体激光器材料的MBE生长研究

本文阐述了分子束外延（ ＭＢＥ） 技术的特点以及在实现大面积均匀的超薄外延层生长中的应用。利用进口ＭＢＥ 设备, 实现了单量子阱（ＳＱＷ） 和多量子阱（ ＭＱＷ） 半导体激光器外延片的生长, 并对外延片的电学和光学特性进行了测试和分析。     

氧化铝缓冲层对ZnO薄膜性质的影响

采用反应磁控溅射的方法在石英衬底上制备了一层AI2O3薄膜,并将其作为后续ZnO薄膜生长的缓冲层.然后,采用反应磁控溅射的方法在AI2O3缓冲层上制备了ZnO薄膜.对比研究了引入Al2O3缓冲层前后,ZnO薄膜的结构和光学特性.通过引入Al2O3缓冲层,发现ZnO薄膜样品的(002)方向X射线衍射峰的半峰宽(FWHM)明显减小,光致发光谱中与缺陷相关的可见发光峰强度明显减弱,吸收光谱中的吸收边变得更加陡峭.这些结果表明引入Al2Q3缓冲层后,ZnO薄膜的结构和光学特性得到了很大改善,为制备高质量ZnO薄膜提供了参考.     

量子阱半导体激光器材料的MBE生长研究

本文阐述了分子束外延（ＭＢＥ）技术的特点以及在实现大面积均匀的超薄外延层生长中的应用。利用进口ＭＢＥ设备，实现了单量子阱（ＳＱＷ）和多量子阱（ＭＱＷ）半导体激光器外延片的生长，并对外延片的电学和光学特性进行了测试和分析。     

水溶性CdTe/CdS量子点的制备及发光特性

采用水相合成法,以三种不同的稳定剂：巯基乙醇,巯基乙酸和巯基乙胺制备了CdTe/CdS核壳结构的量子点.研究了反应时间和稳定剂的种类对量子点荧光的光学特性的变化趋势的影响.结果表明,随着量子点晶体生长时间的增加,量子点的荧光峰向红移,荧光发射强度增加,半峰宽几乎保持不变.稳定剂的种类对量子点的荧光发射峰的波长有较大的影响.采用CdS对CdTe进行包裹,制备壳核结构的CdTe/CdS量子点.包裹后能增强水相制备过程中量子点在水相中的荧光强度和发光稳定性,改变量子点的荧光特性.采用红外光谱,对稳定剂和量子点之间的连接关系进行了初步探讨,并采用透射电子显微镜,对CdTe/CdS量子点的微观形态进行观察.     

分子束外延生长长波长多层InAs量子点

采用应变InGaAs覆盖层可以实现GaAs基量子点1.3μm,但是1.55μm GaAs基量子点的制备难度要大得多,需要高In含量的覆盖层和较大的量子点。但是高In量子点容易引起快速降解的非辐射复合中心,影响QD材料的晶体和光学特性。较为系统的研究了长波长多层InAs量子点的MBE生长,优化了生长条件,获得了波长约为1568nm的多层InAs量子点材料。     

ZnS包覆的CdSe量子点的荧光光谱特性研究

测定了分散于甲苯溶液中的CdSe/ZnS量子点的吸收与发射、激发光谱,从理论上分析了激发波长对量子点的光谱稳定性的影响.研究表明:当激发光波长从300 nm增加到500 nm时,观测到量子点的发射峰波长有一微小红移,最大可达4 nm,峰值强度相应降低;当激发波长小于350 nm时,在发射谱中400 nm附近出现了一个小峰.     

InSb量子点的微观结构及其光学性质

采用水平滑移式液相外延技术制备了不同形貌的InSb量子点,并利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)和Raman光谱研究了量子点的微观结构及其光学性质.SEM表明制备的InSb量子点易发生团聚,其粒径随着过冷度的增大而增大.EDS谱中出现了量子点的In和Sb元素峰.在182 cm-1波数处,Raman光谱中观察到InSb量子点的横向光学声子(TO)模式.     

Optical Characteristics of InAs Quantum Dots on GaAs Matrix by Using Various InGaAs Structures

The effcts of various InGaAs layers on the structural and optical properties of InAs self-assembled quantum dots（ QDs ） grown by molecular-beam epitaxy （MBE） were investigated. The emission wavelength of 1317 nm was obtained by embedding InAs QDs in InGaAs / GaAs quantum well. The temperature-dependent and time-resolved photoluminescence （ TDPL and TRPL ） were used to study the dynomic characteristics of carriers. InGaAs cap layer may improve the quality of quantum dots for the strain relaxation around QDs, which results in a stronger PL inteasity and an increase of PL peak lifetime up to 170 K. We found that InGaAs buffer layer may reduce the PL peak lifetime of InAs QDs, which is due to the buffer layer accelerating the carrier migration. The results also show that InGaAs cap layer can increase the temperature point when the thermal reemission and nonradiative recombination contribute significantly to the carrier dynamics.     

衬底温度对ZnO薄膜结构和光学特性的影响

采用射频磁控溅射的方法在不同温度下Si(111)衬底上制备出了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜,利用X射线衍射(XRD),原子力显微镜(AFM),光致发光(PL)谱等分析手段研究了衬底温度对ZnO薄膜微观结构及发光特性的影响.通过XRD和AFM分析发现随着衬底温度的升高,制备样品的X射线衍射半高宽(FWHM)减小,晶粒尺寸增大,在300 ℃时晶粒尺寸达到最大,但随温度的进一步升高(至400 ℃)晶粒尺寸减小,缺陷增多.薄膜样品PL谱均在520nm处出现绿光发射峰,本文认为这是由于氧空位(V_O)和氧替位(O_(Zn))共同作用的结果,绿光发射峰强度与其结晶质量密切相关,结晶质量越好,杂质和缺陷态就越少,发光峰越弱.     

Controlling growth of ZnO nanostructures via a solution route

A solution method was developed for fabricating ZnO nanostructures using (NH₄)₂CO₃ as starting material. SEM analysis shows that ZnO nanostructures exhibit nanorod, branch and flower-like morphologies. The crystal phase of as-synthesized products was characterized by X-ray diffraction (XRD). The growth process, formation mechanism and optical property were also discussed by means of transmission electronic microscopy (TEM), high resolution transmission microscopy (HRTEM) and photoluminescence (PL). The growth direction of ZnO nanostructures was investigated based on the results of HRTEM. The PL spectrum shows two strong peaks (centered at around ∼387 and ∼470 nm) and a broad peak (centered at around ∼580 nm). Funded by the Ministry of Education of China (PCSIRT0644)     

ZnO／PVP纳米复合膜的制备及其光学性质

采用溶胶-凝胶技术在玻璃衬底上利用旋转涂胶法制备了ZnO／PVP纳米复合薄膜。紫外可见透射光谱（UV-Vis）和光致发光光谱（PL）表明PVP实现了对ZnO纳米晶的有效包覆。从而有效阻止了ZnO纳米晶的团聚,强化了ZnO纳米粒子的量子限域效应,导致ZnO／PVP复合薄膜吸收边明显蓝移。PVP的包覆同时减少了界面缺陷,提高了复合薄膜的紫外发光效率,降低了可见区的发光强度。退火温度、薄膜层数及Zn^2＋和PVP物质的量比对复合薄膜的UV-Vis谱的吸收边和PL谱的发光峰位及强度都产生了影响。     

Photocatalytic degradation of rhodamine B Dye with high purity anatase nano-TiO<Subscript>2</Subscript> synthesized by a hydrothermal method

High purity anatase nano-TiO2 powders with high photocatalytic activity were prepared by a hydrothermal synthesis method. X-ray diffraction (XRD), field emission transmission electron microscopy (FETEM), ultraviolet-visible (UV-Vis) light absorption spectrum and photoluminescence (PL) spectrum were adopted to characterize the catalyst. Effects of temperature, time and sol concentration of hydrothermal synthesis on particle size and phases were investigated. Photocatalytic activities in the degradation of Rhodamine B Dye were studied. The experimental results indicated that photocatalytic activity of the nano-TiO2 powers was much higher than that of P25 (Degussa).     

啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输的影响

采用广义非线性薛定谔方程描述啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输特性的影响,利用对称分步傅里叶方法通过求解方程,数值计算了有无啁啾情况下相同脉宽和功率、不同入射波长飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输,对比不同色散区飞秒脉冲波形的演化及超连续谱的产生。结果表明,较低功率时,反常色散区和零色散区,初始啁啾对于孤子的快速形成和传输具有重要的作用,而位于正常色散区时,啁啾破坏了脉冲形状,不利于脉冲的传输。反常色散区和正常色散区啁啾有利于频谱的展宽;零色散区,啁啾对频谱展宽影响不明显。较高功率时,频谱展宽主要受功率影响,啁啾对频谱展宽作用不大。这些结论对于脉冲传输和超连续谱系统优化设计和控制具有理论指导意义。     

聚丙烯薄膜的光致发光

用紫外-可见分光光度计和光致发光测量装置测量了聚丙烯薄膜在氙灯辐照下的光致发光强度、发光光谱和吸收光谱,研究了聚丙烯薄膜的光致发光性能.结果表明:聚丙烯薄膜的光致发光强度随测量时间呈指数衰减,发光光谱在323.8 nm、395.6 nm、514.2 nm、561.8 nm、609.4 nm、680.7 nm和752.2 nm附近存在峰带,其中752.2 nm附近的峰带相对较强.辐照时间增加,发光峰强减弱,发光强度衰减变快,发光峰带向长波方向移动.吸收度随辐照时间的增长呈增色效应,吸收带的最大吸收波长发生红移,由吸收边算得其光能隙约为4.21 eV.     

p-n异质结TiO_2/NiO光催化剂的制备及其性能研究

采用溶胶凝胶和浸渍煅烧相结合的方法,制备出了具有p-n异质结结构的球形二氧化钛表面负载氧化镍颗粒的复合光催化剂.利用XRD、TEM、UV-Vis和PL等方法对催化剂的晶相组成、微观结构、吸光性能和光致发光性能等进行了表征.结果表明氧化镍晶粒与二氧化钛晶粒紧密接触形成p-n异质结.氧化镍颗粒的负载使复合光催化剂的吸收带边发生了明显的红移,并进入了可见光区.形成的p-n异质结促进了二氧化钛光生电子和空穴的分离,从而降低了其本征发光光强度.通过在可见光条件下对亚甲基蓝的降解研究了其光催化性能,结果表明,氧化镍颗粒的负载使二氧化钛的光催化效果在可见光区有了显著地提高,并在一定范围内随着氧化镍含量的增加光催化效果也随之提高.     

Fabrication of GaN epitaxial films on Al2O3/Si (001) substrates

Single crystal GaN films of hexagonal modification have been fabricated on Al₂O₃/Si (001) substrates via a low pressure metalorganic chemical deposition (LP-MOCVD) method. the full width at half-maximum of (0002) X-ray diffraction peak for the GaN film 1.1 μm thick was 72 arcmin, and the mosaic structure of the film was the main cause of broadening to the X-ray diffraction peak. At room temperature, the photoluminescence (PL) spectrum of GaN exhibited near band edge emission peaking at 365 nm. Project supported by the “863” Advanced materials Committee of China and the Planning Commission of China.