Si衬底的氮化处理对ZnO薄膜质量的影响

用氮化处理的方法对Si衬底的表面进行钝化,外延生长出高质量的ZnO薄膜。ZnO薄膜的质量通过X 射线(XRD)、阴极射线(CL)谱和光致发光(PL)谱来表征。氮化的作用主要表现在生长ZnO薄膜的XRD的半高宽由未经氮化的0.25°;减小为经氮化后的0.20°,CL谱的紫外发光增强,深缺陷发光变弱。这说明,在ZnO外延生长前,对Si表面的氮化是一种提高其质量的有效方法。并对氮化处理提高ZnO薄膜质量的机理进行了探索。     

钝化多孔硅的光致发光

选用含有胺基的正丁胺(CH3CH2CH2CH2-NH2)作碳源,采用射频辉光放电法制备碳膜对多孔硅进行碳膜钝化,其光致发光谱和存放实验表明:正丁胺对多孔硅进行钝化是一种十分有效的多孔硅后处理途径.研究了钝化多孔硅的光致发光谱随钝化温度和钝化时间的变化关系,其结果显示:通过调节钝化条件可实现钝化多孔硅最大的发光效率和所需要的发光颜色.     

钝化多孔硅的光致发光

选用含有胺基的正丁胺(CH3CH2CH2CH2-NH2)作碳源,采用射频辉光放电法制备碳膜对多孔硅进行碳膜钝化,其光致发光谱和存放实验表明:正丁胺对多孔硅进行钝化是一种十分有效的多孔硅后处理途径.研究了钝化多孔硅的光致发光谱随钝化温度和钝化时间的变化关系,其结果显示:通过调节钝化条件可实现钝化多孔硅最大的发光效率和所需要的发光颜色.     

钝化多孔硅的光致发光

选用含有胺基的正丁胺 (CH3CH2 CH2 CH2 - NH2 )作碳源 ,采用射频辉光放电法制备碳膜对多孔硅进行碳膜钝化 ,其光致发光谱和存放实验表明 :正丁胺对多孔硅进行钝化是一种十分有效的多孔硅后处理途径 .研究了钝化多孔硅的光致发光谱随钝化温度和钝化时间的变化关系 ,其结果显示 :通过调节钝化条件可实现钝化多孔硅最大的发光效率和所需要的发光颜色     

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。     

纳米硅量子点的自然形成及其发光特性

用 Si H4 气体的减压 CVD法 ,在氧化硅以及石英基板上自然形成了高密度的 (～ 10 11cm-2 )纳米尺寸的半球状硅晶粒 (硅量子点 ) ,并且对其光学吸收和发光 (Photo- luminescence,PL)特性进行了评价。用表面热氧化了的硅量子点样品 ,在室温条件且在高于 1.2 e V以上的能量范围内观察到了 PL谱。随着量子点尺寸的减少 ,PL谱的光学吸收限移向高能方向。 PL谱的峰值能呈现大幅度的 (约 0 .9e V)斯塔克移动 ,并且 PL谱的强度几乎与温度无关 ,说明发光来自与局域能级相关联的发光和复合过程。     

O3有效钝化多孔硅的研究

开发了用O3氧化钝化多孔Si（PS）的实用工艺方法。O3的基本作用是对Si-Hx和Si悬挂键（DB）的充分氧化，经过随后158d贮存的老化实验，得到了表面Si—H，键完全被Si-O3膜和Si-烷基膜所替代并覆盖的PS，其光致发光（PL）强度达到稳定的增强，这归因于PS纳米晶粒的表面势垒高度的提高以及量子效率的提高。     

多孔硅与有机发光材料复合的光电特性

用旋涂法实现了多孔硅(PS)与有机发光材料聚乙烯咔唑(PVK)和八羟基喹啉(Alq3)的复合，研究了PS／(PVK，Alq3)复合体系的光学性能和电学性能。PL谱的测试发现，PS／PVK复合体系的PL同时具有PS和PVK的峰；在485nm的位置出现了1个新峰，讨论了这个峰的来源。研究了n型单晶Si制备的PS与PVK复合(n-PS／p-PVK)和P型单晶Si制备的Alq3复合(p-PS／n-Alq3)后的}y特性。测试表明，这两个复合体系的I-V曲线都显示了良好的整流特性。结果表明，PS／(PVK，Alq3)复合体系适合用来制备PS基的发光二极管。最后借助无机半导体的能带理论对此进行了分析。     

多孔硅PL谱的影响因素分析

通过阳极氧化电化学方法制备了多孔硅,并在室温下对不同条件下制得的多孔硅光致发光谱(PL谱)进行系统的分析.结果表明,随着阳极电流密度、阳极化溶液浓度和时间的增大,多孔硅的PL谱峰将发生"蓝移",并且PL峰强也显著增加,但过大的电流密度、阳极化溶液浓度和时间将导致PL峰强下降.另外,还发现PL谱存在多峰结构,而多孔硅在空气中放置时间的延长将引起其PL的短波峰"蓝移"和强度下降,但对长波峰只引起强度减弱,并不影响其峰位.PL谱的多峰结构可以认为是由于样品中同时存在"树枝"状和"海绵"状两种微观结构所产生的,在这个假设下,用多孔硅氧化后发光中心从硅表面移到二氧化硅层及量子限制模型能够解释上述现象.     

多孔硅PL谱的影响因素分析

通过阳极氧化电化学方法制备了多孔硅,并在室温下对不同条件下制得的多孔硅光致发光谱(PL谱)进行系统的分析.结果表明,随着阳极电流密度、阳极化溶液浓度和时间的增大,多孔硅的PL谱峰将发生"蓝移",并且PL峰强也显著增加,但过大的电流密度、阳极化溶液浓度和时间将导致PL峰强下降.另外,还发现PL谱存在多峰结构,而多孔硅在空气中放置时间的延长将引起其PL的短波峰"蓝移"和强度下降,但对长波峰只引起强度减弱,并不影响其峰位.PL谱的多峰结构可以认为是由于样品中同时存在"树枝"状和"海绵"状两种微观结构所产生的,在这个假设下,用多孔硅氧化后发光中心从硅表面移到二氧化硅层及量子限制模型能够解释上述现象.     

类金刚石薄膜对多孔硅发光的钝化作用

介绍了类金刚石薄膜对多孔硅发光的钝化作用.类金刚石薄膜隔绝了外界对多孔硅表面的影响,使硅氢键不易断裂,从而减少了非辐射复合中心,稳定了多孔硅的发光性能.通过在类金刚石薄膜中掺氮还可以进一步提高钝化效果,因为氮使多孔硅表面更多的悬空键被钝化形成Si-N键,从而提高了发光强度.     

Diamond Like Carbon Film Deposited on Porous Silicon as Passivation Coating

By depositing diamond like carbon(DLC)film with radio frequency plasma chemical vapor deposition(RFPCVD)method,a new surface passivation technique for photoluminescence porous silicon(PS)has been studied.The surface microstructure and photoelectric properties of both porous silicon and DLC coated PS have been analyzed by using AFM,FTIR and PL spectrometers.The results show the DLC film with dense and homogenous nanometer grains can be deposited on the PS used as passivation coating as it can terminate oxide reaction on the surface of the PS.Furthermore,certain ratio of hydrogen existed in the DLC film can be improved to form hydride species on the DLC/PS interface as the centers of the luminescence so that the DLC coating is of benefit not only to the passivation of the PS but also to the improvement of its luminescent intensity.     

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...     

电解液浓度对双槽法腐蚀多孔硅的影响

设计了一种电化学双槽腐蚀装置,研究了不同电解液的浓度对制备多孔硅形貌和光学特性的影响.研究结果表明采用此装置制备的多孔硅孔洞均匀性好,并且随NaCl电解液浓度的增加,制备的多孔硅孔径呈减小的趋势,发光强度有所增强.     

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。     

用过氧化氢后处理多孔硅厚膜的一种新技术

提出使用过氧化氢后处理多孔硅厚膜.在乙醇、氢氟酸、过氧化氢溶液中,多孔硅样片做阴极施加电流密度为10mA/cm2,希望通过后处理增强多孔硅表面的稳定性、光滑度和机械强度.研究了厚度为20μm和70μm的多孔硅厚膜经过过氧化氢处理后的微结构.扫描电镜图显示经过过氧化氢处理后的多孔硅厚膜表面的光滑度有极大的提高,X光衍射光谱揭示经过过氧化氢后处理后多孔硅表面形成了一层氧化膜.     

Effect of substrate porosity on photoluminescence properties of ZnS films prepared on porous Si substrates by pulsed laser deposition

ZnS films were deposited on porous Si(PS) substrates with different porosities by pulsed laser deposition. The photolumi-nescence spectra of the samples were measured to study the effect of substrate porosity on luminescence properties of ZnS/porous Si composites. After deposition of ZnS films,the red photoluminescence peak of porous Si shows a slight blueshift compared with as-prepared porous Si samples. With an increase of the porosity,a green emission at about 550 nm was observed which may be ascribed to the defect-center luminescence of ZnS films,and the photoluminescence of ZnS/porous Si composites is very close to white light. Good crystal structures of the samples were observed by x-ray diffraction,showing that ZnS films were grown in preferred orientation. Due to the roughness of porous Si surface,some cracks appear in ZnS films,which could be seen from scanning electron microscope images.     

Electron Field Emission from Patterned Porous Silicon Film

Patterned porous silicon （PS） films were synthesised by using bydrogen ion implantation technique and typical electrochemical anodic etching method.The surface morphology and characteristics of the PS films were characterized by scanning electron microscopy （SEM）,X-ray diffraction（XRD）,and atomic force microscopy （AFM）.The efficient electron field emission with low turn-on field of about 3.5V/μm was obtained at current density of 0.1μA/cm^2.The electron field emission current density from the patterned PS films reached 1mA/cm^2 under and applied field of about 12.5V/μm.The experimental results show that the patterned PS films are of certain practical significance and are valuable for flat panel displays.