激光烧蚀掺杂氧化硅气凝胶产生SiO_2团簇的实验研究

利用飞行时间质谱方法．研究了多种掺杂氧化硅气凝胶在激光作用下在负离子通道中的团簇形成特性．测得几个主要的ＳｉＯ２团簇系列．讨论了掺杂物在激光能量吸收及传输与团簇产生机理中的重要作用。     

氧化石墨烯掺杂二氧化硅气凝胶的特性研究

为满足高温防护需求,快速制备高强度、低导热系数的气凝胶成为一项重要的科学挑战。采用超临界干燥法,成功通过掺杂氧化石墨烯(GO)的方式,改善了二氧化硅气凝胶的性能。通过电子显微镜观察发现,GO均匀地镶嵌在气凝胶基体中,形成了有效的支撑骨架,显著增强了气凝胶的强度。傅立叶变换红外光谱分析表明,GO与二氧化硅气凝胶之间仅存在物理结合,并未形成明显的化学键。通过氮吸附/解吸测量发现,GO/SiO₂气凝胶的比表面积和孔径可以通过调整GO的用量进行可控调节。实验结果显示,当GO含量为质量分数0.5%,1%和2%时,GO/SiO₂气凝胶的比表面积分别为895,1294和997 m²/g,与未掺杂的SiO₂气凝胶(852 m²/g)相比有所增加。由于GO的加入,GO/SiO₂气凝胶的密度(0.07 g/cm³)略高于纯SiO₂气凝胶(0.06 g/cm³),为其提供了更高的强度和承载能力。此外,GO/SiO...     

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。     

溶胶-凝胶法制备铜掺杂氧化锌薄膜的光学特性

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了不同Cu掺杂量的ZnO薄膜。用X线衍射仪、原子力显微镜研究Cu掺杂对ZnO(ZnO∶Cu)薄膜的微观结构、表面形貌的影响。结果表明,Cu掺杂并未改变ZnO的纤锌矿结构,但所有样品的衍射峰向大角度偏移,且薄膜的粒径增大,说明薄膜的内在应力使晶格发生了畸变。在ZnO薄膜的透射光谱中,透射率在可见光范围随掺杂量的增加而降低,且吸收边发生红移,可见Cu掺杂减小了带隙宽度。从室温下的光致发光谱来看,Cu掺杂仅改变带边发光峰的位置,未显著改变ZnO薄膜的其他发光峰的位置,但因发光淬灭的原因,发光峰的强度明显降低。     

二氧化硅纳米花的制备及发光特性研究

采用磁控溅射和化学气相沉积技术制备出二氧化硅纳米花。利用扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外吸收谱(FTIR)对上述纳米结构进行结构表征。用荧光光谱仪(PL)对其光致发光特性进行了研究。结果表明在激发波长为325nm时,在394nm处出现一个发光峰,表现出良好的发光特性。     

碱土族金属掺杂对C60薄膜的电子结构与性质的影响

将Sn粉末和C60粉末共同蒸发获得碱土族金属掺杂的C60薄膜样品，与未掺杂的纯C60样品一起进行扫描电镜，紫外可见吸收光谱和电阻随温度变化特性的测量，分析比较掺杂对薄膜样品的组成，结构和性质的影响，结果显示，掺锡后组成薄膜的纳米颗粒略有增大并突出表面，使薄膜的电子发射阈值降低，掺入的Sn原子在禁带中形成杂质能级，使电子吸收跃迁由原来的直接跃迁变为间接跃迁，导电性也由原来的绝缘体变为N型半导体。     

溶胶-凝胶法制备Co,Cu共掺杂ZnO薄膜 结构及光学特性

采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了纯ZnO薄膜和高浓度Cu掺杂的Co,Cu共掺ZnO(Zn0.90CoxCu0.1-xO,x=0.01,0.03,0.05)薄膜。扫描电镜观察到无论是纯ZnO还是掺杂ZnO薄膜表面都有均匀分布的颗粒,但是在Cu含量较高时均匀性更好。X射线衍射揭示所有样品都具有纤锌矿结构,但是Cu掺杂量的增加使晶格常数略有减小,而晶粒尺寸却略有增大。XPS测试结果表明样品中Co离子的价态为+2价和+3价,Cu离子的价态为+2价和+1价共存。室温光致发光测量在所有样品中均观察到较强的紫外发光峰、蓝光双峰和较弱的绿光发光峰。     

自然掺杂及N-Al共掺杂ZnO薄膜的发光特性

采用螺旋波等离子体辅助溅射技术制备了自然掺杂及N-Al共掺杂ZnO薄膜,对两种不同类型掺杂薄膜的低温光致发光(PL)特性进行了研究。实验结果表明,二者均呈现出了较强的与受主能级相关的发光特征,自然掺杂薄膜的光致发光谱在404.0 nm处出现了由于锌空位产生的近带边发光,N-Al共掺杂薄膜的光致发光谱在383.0 nm处出现了N作为受主的施主-受主对(DAP)跃迁发光。两种薄膜的发光特性比较分析表明,N-Al共掺杂技术能够有效提高N的固溶度,N受主能级密度增加使薄膜表现出较强的施主-受主对跃迁发光,表明该技术为实现p型ZnO薄膜制备的有效方法。     

氢掺杂C_(60)薄膜的电导性质研究

本文报道了用微波等离子法制备氢掺杂Ｃ６０薄膜．直流电导测量表明,室温下掺杂的电导率要比未掺杂膜的大５个量级．经５７３Ｋ温度退火后,掺杂膜的电导接近,但仍要高于本征膜的电导率,说明仍有少量的氢留在薄膜中．     

常压制备SiO2气凝胶薄膜

采用溶胶-凝胶工艺在常压下制备了SiO2气凝胶薄膜,并用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、椭偏光谱仪等表征了薄膜的结构和性能.研究结果表明,气凝胶薄膜的折射率低达1.067,对应孔洞率为87.7%,密度为0.269×103kg·m-3,热导率为0.020W·m-1·K-1(300K)时,介电常数为1.52.这些优异性能的获得,主要归因于酸/碱两步催化、溶剂替换以及胶粒表面硅烷化等三个过程.     

C60／70薄膜与碘掺杂薄膜的椭偏光谱研究

采用真空蒸镀的方法在玻璃、石英和硅衬底上制备了Ｃ６０／７０薄膜样品,膜厚范围在１５０～７００ｎｍ．用自制的高精度、自动化光度法椭偏光谱仪在２３０～６００ｎｍ波谱范围内测量了掺碘前后Ｃ６０／７０薄膜的椭偏光谱．用洛伦兹振子模型分析了这些椭偏光谱,得到了洛伦兹线型参数值Ｅ０、Ｅｐ、和Γ,并与有关Ｃ６０／７０掺钾的文献进行了比较     

用SiO2气凝胶做隔热层的铁电薄膜红外探测器性能与铁电薄膜层厚度的关系

研究了铁电薄膜红外探测器响应率等器件参数随铁电薄膜厚度的变化.器件的隔热层结构采用气凝胶二氧化硅.实验发现器件的热释电系数,吸收率以及热导均随膜厚增加而增加.铁电膜层厚度为240nm的器件,其热导与微桥结构器件的热导相近,都为10-7W/K量级,证明气凝胶二氧化硅做隔热层能够制备出性能优良的热释电红外探测器.随着薄膜厚度增加,热导急剧增大,这是引起器件响应率降低的原因.制备铁电薄膜过程中的多次650°高温退火可能降低了二氧化硅多孔率.     

光激发和碱金属掺杂C60中能量的变化

用电子－晶格耦合的紧束缚模型研究了光激发和碱金属掺导Ｃ６０的能量变化。发现在泊激发或碱金属掺杂引起的Ｊａｈｎ－Ｔｅｌｌｅｒ效应中，其能量的变化为弹性能减少，电子能量啬；且弹性能的减少量远大于基态二聚化相变时弹性能的增加量。     

掺氮ZnSe外延层的光致发光研究

报导了掺氮ＺｎＳｅ外延层的光致发光,研究了与氮受主有关的发光峰随温度和激发强度的变化关系．１０Ｋ下施主－受主对发光峰随激发强度的增加向高能方向移动,且峰强呈现饱和趋势．在１０～３００Ｋ温度范围光致发光谱表明,随着温度增加,由于激子在受主束缚激子态和施主束缚激子态之间转移,施主束缚激子发光峰强度相对受主束缚激子发光峰强度增加     

准一维聚对苯撑的光致发光

在连续激光激发下测量了聚对苯撑(PPP)的光致发光光谱及X射线衍射强度分布。结果表明:非本征发光具有发光峰在619.0nm和728.1nm的宽发光谱带;本征发光光谱呈现锐发光峰,位于436.0nm和466.0nm;PPP微晶区域线度较小,发光主要来自非晶区;并用极化子和束缚极化子讨论了非本征发光光谱特性。     

InGaAs／GaAs自组织量子点光致发光特性研究

用PL谱测试研究了GaAs和不同In组份InxGa1-xAs(x=0.1,0.2,0.3)覆盖层对分子外延生长的InAs/GaAs自组织量子点发光特性的影响,用InxGa1-xAs外延层覆盖InAs/GaAs量子点,比用GaAs做 其发光峰能量向低有端移动,发光峰半高度变窄,量子点发光峰能量随温度的红移幅度较小,理论计算证实这是由于覆盖层InxGa1-xAs减小了InAs表面应力导致发光峰红移,而In元素有效抑制了InAs/GaAs界面组份的混杂,量子点的均匀性得到改善,PL谱半高宽变窄,用InGaAs覆盖的In0.5Ga0.5As/GaAs自组织量子点实现了1．3μm发光,室温下PL谱半高宽为19．2meV,是目前最好的实验结果。     

生长在（311）A面GaAs衬底上的InAlAs／AlGaAsⅡ型量子点的光致发光研究

测量了生长在（311）A面GaAs衬底上的In0.55Al0.45As/Al0.5Ga0.5As自组织量子点光致发光谱,变激发功率和压力实验证明发光峰是与X能谷相关的Ⅱ型发光峰,将它指认为从Al0.5Ga0.5As势垒X能谷到In0.55Al0.45As重空穴的Ⅱ型跃迁,高温下观察到的高能峰随压力增大向高能方向移动,认为它来源于量子点中Г能谷与价带之间的跃迁,在压力下还观察了一个新的与X相关的发光峰,认为它与双轴应变引起的导带X能谷劈裂有关。     

Hg_（1－x）Cd_xTe的扫描光致发光研究

用傅里叶变换红外扫描光致发光方法研究了Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ体单晶样品，该方法可直接得到ＨｇＣｄＴｅ晶片组分的二维平面分布，并可得到辐射复合在复合机制中所占比重的平面分布，以及晶体中非平衡载流子寿命的分布