ZnO纳米多晶颗粒激射模式的特性研究

利用飞秒脉冲激光激发,研究了均匀沉淀法制备获得的ZnO纳米多晶颗粒的室温紫外受激发射.在高密度激发功率下,其发射光谱表现为宽的发射背景上一系列的锐窄结构,且两相邻尖锐峰间距基本相同,即激射模式具有等间距性质.改变激光激发强度,发射谱带红移,但激射模式间距不随激发强度变化而变化;进一步比较三组典型粒径的ZnO纳米多晶颗粒样品发射光谱的激射模式,发现模式间距也相同,即激射模式间距与粒径也没有关系,不同于传统的谐振腔理论.     

基于岛状多晶氧化锌薄膜的电泵浦紫外随机激光

光电子集成是当前光电技术和信息工程领域的新趋势和研究热点，其中光源集成化和工艺相容性已成为制约其进一步发展和应用的关键问题。报道了一种设计简单的、可直接集成在硅衬底上面的激子型激光二极管器件和工艺。基于岛状多晶氧化锌薄膜构建了一个金属/绝缘体/半导体（Au/MgO/ZnO MIS）异质结器件。利用Si衬底与ZnO外延层之间天然的大晶格失配，诱导ZnO薄膜表面形成了高度无序的多晶岛状纳米结构，从而在异质结激活层（ZnO/MgO界面区域）形成了高度无序的折射率随空间变化的散射介质。这极大增强了光学散射，有利于获得低阈值的随机激射。文中这种简单的光源器件结构设计和制备工艺提供了一种自下而上的实现氧化锌基集成光电子器件的新思路。     

纳米晶ZnO:Dy3+粉体的制备和发光性质

通过固相反应法制备了ZnO:Dy3 纳米粉末,样品的X射线衍射、透射电镜和选区电子衍射证实了ZnO:Dy3 纳米粉末属于六方纤锌矿多晶结构.研究了光致发光谱与激发波长和掺杂离子浓度的依赖关系.结果表明,从ZnO:Dy3 纳米粉末的光致发光光谱中首次发现除了Dy3 的4f→4f跃迁外,出现了Dy掺入ZnO后产生的两个缺陷A和B的宽谱带发射峰,峰值分别在600和760nm,半高宽分别约为200和100nm.在ZnO的激子激发下(385nm),峰值760nm的发光强度远远大于峰值在600nm的发光强度.样品的发射光谱中峰值的相对强度变化依赖于激发波长和Dy3 的掺杂浓度.当在Dy3 4f→4f激发下(454nm),光谱中只有Dy3 的4f态间的特征发射,而缺陷A,B不发光.     

Sol-Gel法制备ZnO纳米点阵结构

以Al2O3膜为模板,通过溶胶-凝胶浸渍法,经过干燥、高温加热制备了ZnO纳米点阵结构.SEM结果表明,AAO模板孔遭呈六角形排布,孔道垂直无交叉,孔径为50mm左右,在AAO模板内装入的ZnO为纳米颗粒.XRD结果表明,AAO模板为非晶结构,孔内ZnO具有多晶纤锌矿结构.PL谱结果表明,ZnO/AAO组装体系表现出了很强的紫外发射.     

纳米晶ZnO:Dy3+粉体的制备和发光性质

通过固相反应法制备了ZnO:Dy3+纳米粉末,样品的X射线衍射、透射电镜和选区电子衍射证实了ZnO:Dy3+纳米粉末属于六方纤锌矿多晶结构.研究了光致发光谱与激发波长和掺杂离子浓度的依赖关系.结果表明,从ZnO:Dy3+纳米粉末的光致发光光谱中首次发现除了Dy3+的4f→4f跃迁外,出现了Dy掺入ZnO后产生的两个缺陷A和B的宽谱带发射峰,峰值分别在600和760nm,半高宽分别约为200和100nm.在ZnO的激子激发下(385nm),峰值760nm的发光强度远远大于峰值在600nm的发光强度.样品的发射光谱中峰值的相对强度变化依赖于激发波长和Dy3+的掺杂浓度.当在Dy3+4f→4f激发下(454nm),光谱中只有Dy3+的4f态间的特征发射,而缺陷A,B不发光.     

ZnO纳米颗粒薄膜的制备及其光学特性

采用化学回流法制备了3种不同粒径的ZnO纳米颗粒,然后旋涂在ITO玻璃衬底上,形成样品a、b和c3种ZnO纳米颗粒薄膜.场发射扫描电子显微镜(FESEM)结果显示,3种样品晶粒都呈颗粒形状,形成的薄膜较平整,平均晶粒尺寸分别为(φ)5 nm、(φ)25 nm和(φ)40 nm.X线衍射(XRD)结果表明,ZnO纳米颗粒为多晶六方晶系纤锌矿结构.样品a、b在可见光区有很少的光吸收,在紫外光区有很强的吸收,而由于纳米颗粒的直径较大,样品c在紫外和可见光区都存在很强的吸收.室温下的光致发光谱表明,样品a有一个近带边(NBE)紫外发射峰和蓝光发射峰,样品b、c出现一很宽的深能级缺陷相关的可见光发光带,这说明3种薄膜都存在大量的本征缺陷.     

相干反馈无序激光器循环光散射探讨

Cao提出了相干反馈无序激光是由循环光散射(即多重散射形成回路)而产生的观点,但未指出不同数目的散射粒子构成的回路可能激射的相对几率.为了便于分析,对ZnO散射粒子提出了立方体、单面镜的简化模型.针对染料溶液中加入纳米ZnO粒子构成的相干反馈无序激光器以及ZnO粉末薄膜相干反馈无序激光器,通过对实验数据进行分析和计算,证明了二粒子回路比三粒子回路更容易激射,粒子越多的回路越难激射.实验支持了这一观点.     

电化学方法生长有序纳米柱阵列的发光性质

采用电化学方法在磁控溅射方法生长的ZnO薄膜上生长垂直于衬底排列的ZnO纳米柱.ZnO薄膜的作用主要是为ZnO纳米柱的生长提供同质外延层.电化学生长的ZnO纳米柱具有良好的晶体质量和发光性能.通过研究其变温发光光谱可以确定其紫外发光峰来自于带边激子的辐射复合.此种方法生长的ZnO纳米柱在场发射显示、蓝紫色和白光发光二极管方面有潜在的应用前景.     

纳米ZnO光学性质研究进展

介绍了纳米ZnO常见发光谱的发光机制。在室温光致发光谱(PL)中,一般在380 nm处出现紫外发光,也有报道在357和377 nm处的紫外发光,列举了几种不同的发光解释。对于深能级发光,一般在400～550 nm出现连续的发光带,也有观察到深能级的声子伴线和声子复制现象。在低温光致发光谱的紫外发射中,一般观察到由自由激子发射(FX)、中性施主束缚激子发射(D0X)、施主-受主对跃迁峰(DAP)、中性施主束缚激子对应的双电子卫星峰(TES)以及声子伴线。综述了纳米ZnO的喇曼光谱、透射光谱、电致发光谱(EL)的特征,最后展望了纳米ZnO的光学性能研究前景。     

基于化学溶液法制备的氧化锌量子点发光二极管研究

氧化锌（ZnO）量子点是一种宽直接带隙半导体纳米颗粒,具有激子束缚能大、绿色环保、量子效应等优点,引起广泛关注。近期,将通过化学溶液法制备的ZnO量子点应用到发光二极管的研究成为热点。文章综述了近几年ZnO量子点发光二极管研究进展,重点介绍了各种结构的ZnO量子点发光二极管最新研究成果,并对ZnO量子点发光二极管的发展趋势进行了展望。