YPO4:Ce3+，Tb3+反蛋白石光子晶体的制备及其发光性能的研究

本研究通过自组装法制备得到YPO₄:Ce³⁺ ,Tb³⁺ 反蛋白石光子晶体。对不同光子带隙的YPO₄:Ce³⁺,Tb³⁺的发光光谱进行研 究,可以明显的看出,反蛋白石光子晶体对⁵D₄-⁷F₅跃 迁相对于参考样品有了很明显的抑制。通过不同Tb³⁺离子掺杂浓度对发射光谱和浓度 淬 灭的研究,得出随着Tb³⁺离子浓度的不断增加其Tb³⁺离子的⁵D ₃－⁷FJ和⁵D₄－⁷FJ窄带发射强 度逐渐增大,但其⁵D₄－⁷F₅跃迁(546 nm)的 发光寿命则逐渐减少,光子晶体相对于参考样品 对Tb³⁺的浓度 淬灭抑制明显。这些发现对于进一步研究稀土发光特性以及制备新型发 光器件具有很大的指导 意义。     

锗单晶在酸性SiO2抛光液条件下的抛光机理及加工工艺

该文研究了化学机械抛光(CMP)条件下,锗单晶在含HNO₃的SiO₂抛光液中的腐蚀过程。通过改变抛光时间,分析锗单晶表面状态的变化规律。结果表明,在SiO₂抛光液pH值为1~2时,SiO₂抛光液中存在 Si—OH和 Si—O^-形式;锗单晶先与HNO₃反应生成Ge(NO₃)₄,而后Ge⁴⁺的含氧酸盐会剧烈水解生成Ge—OH,Ge—OH 继续反应并以Ge—OH₂⁺形式存在。由于表面电荷的吸引,Si—O^-和Ge—OH₂⁺在锗单晶表面生成Si—O—Ge软化层,从动力学角度加快了腐蚀速率,促进了表面抛光的程度。抛光时间为15~20 min时,机械抛光和侵蚀的法向速度处于平衡状态,CMP抛光后锗单晶表面粗糙度S_a≤0.8 nm,10倍显微镜下无划痕、麻点。     

Cs(7DJ)+H2的反应与非反应碰撞转移截面的测定

利用激光泵浦-吸收技术,研究了在样品池中的Cs(7D_J)+H₂→CsH[X¹∑+(v″=0)]+H光化学反应过程。双光子激发Cs-H₂混合蒸气中Cs原子至7²D态,荧光中除有泵浦能级发生的直接荧光外,还包含由精细结构碰撞转移产生的敏化荧光,CsH分子是由7D原子与H₂间的三体碰撞反应产生的。利用780 nm激光测量了CsH X¹∑+(v″=0→v″=21)吸收带。△Ⅰ′和△Ⅰ″分别表示泵浦7D_3/2和7D_5/2时的吸收光强。解速率方程组,得到7D_3/2→7D_5/2和7D_5/2→7D_3/2精细结构转移截面分别为(1.3±0.3)×10^-14和(9.8±2.0)×10^-15cm²。从7D_J碰撞到7D以外态的截面分别为(4.0±1.0)×10^-15(对J=3/2)和(3.6+0.9)×10^-15cm²(对J=5/2)。Cs(7D_J)+H₂→CsH+H的反应截面分别是(1.4±0.5)×10^-16(J=3/2)和(1.1±0.4)×10^-16cm²(J=5/2),7D_3/2与H₂的反应活动...更多性大于7D_5/2。     

烷基侧链长度对受体小分子的光伏性能的影响

以苯并二茚并二噻吩(IDT)为给体(D)单元,二氰基茚酮(IC)为受体(A)单元,合成了四个A-D-A型非富勒烯受体小分子。通过调节IDT结构单元上烷基取代基链的长度(-C₆H₁₃,-C₈H₁₇,-C₁₀H₂₁和C₁₆H₃₃),系统研究了分子热学性质、光学性质、能级结构及光伏性能随烷基链长度的变化规律。测试结果表明,烷基链长度的变化对分子的热稳定性、HOMO能级、最大吸收峰值和吸收范围并没有很大的影响,但随着烷基链变短,分子的摩尔消光系数变弱、结晶性升高。基于PBDB-T∶C₈-IDT-IC的光伏器件显示了较高的光电转换效率,达5.90%,而PBDB-T∶C₁₆-IDT-IC的器件效率最低,表明烷基取代基链长度对材料的光伏性能具有一定影响。     

Polymers as masks for Ion implantation

Polymers such as polyimides and photoresists, commonly used in semiconductor processing, have been investigated as high resolution masks for ion implantation. Thin films consisting of these materials were subjected to various implant doses of H⁺, Ne⁺ and Ar⁺ ions and the post implantation surface morphologies investigated. Polyimides maintained their integrity under severe H⁺ and Ne⁺ implant doses as high as 2.4 × 10¹⁶ cm⁻² and 1.0 × 10¹⁶ cm⁻², respectively, whereas photoresists began to degrade at implant doses of 9.6 × 10¹⁵ cm⁻² and 1.9 × 10¹⁵ cm⁻², respectively. When polyimide was H⁺ implanted with doses up to 10¹⁶ cm⁻² its dielectric constant and breakdown strength remained unchanged at 3.5 and 150 V/μm, respectively. However, a gradual increase in the dielectric constant was observed for doses above this level. It was also observed that under the influence of H⁺ implants with beam current densities exceeding 10⁻⁷ A-cm⁻² a hardening of the polyimide occurs, resulting in reduction of the etching rate in an O₂ plasma. The stopping powers of various polymers for H⁺ implants have been measured. The results show that the experimental energy loss rate for protons in these materials lies between 75–100 keV/μm.     

蓝色荧光粉K(Na)BaBP2O8:Eu2+的制备与发光特性

采用高温固相法在还原气氛中合成K(Na)BaBP₂O ₈:Eu²⁺系列硼磷酸盐蓝色荧光粉,研究煅烧温度 以及用Na⁺掺杂替换K⁺对荧光粉晶体结构和发光性能的影响。利用热重-示差扫描量热 (TG-DSC)、X射 线衍射(XRD)、荧光(PL)光谱和色坐标(CIE)等手段确定了 荧光粉的合成温度,并对荧光粉的晶体 结构和发光性能进行表征。结果表明,800～875℃制备的KBaBP₂O ₈:0.03Eu²⁺荧光粉具有KBaBP₂O₈纯相 结构,属于四方晶系,空间群I42d,荧光粉的最佳合 成温度为875℃。K(Na)BaBP₂O₈:Eu²⁺系列荧光粉 可被波长为365nm的近紫外光有效激发,与InGaN芯片( 350~410nm)相匹配;其发射光谱为 400~650nm的不对称宽带,发射峰位于456nm 左右,对应Eu²⁺的4f^65d1-4f⁷-5d⁰跃迁。利用van Uitert经 验公式计算了Eu²⁺取代KBaBP₂O₈中Ba²⁺和K⁺时所占的晶体学格位,得出 449.4nm、439.1nm两个发射属 于Eu²⁺占据8配位的Ba²⁺和K⁺的5d-4f跃迁发射 ,511.0、506.7nm两个发射属于Eu²⁺ 占据6配位的 Ba²⁺和K⁺的5d-4f跃迁发射。用适量Na⁺替换K⁺可 以明显提高荧光粉的发光强度,其最佳掺杂摩尔比例为 Na/K=0.35/0.65,此时荧光粉的主晶相没有改变,但XRD衍射峰向大角度方向偏移。K(Na)Ba BP₂O₈:Eu²⁺ 荧光粉的CIE点可落在从蓝光到蓝白光区域,在近紫外LED应 用中可以根据实际需要灵活选择。     

355 nm激光作用下CH3I分子的多光子电离解离

利用飞行时间质谱仪在超声射流冷却条件下研究了CH3I分子在355 nm激光作用下的多光子电离解离机制.得到了分子的飞行时间质谱,质谱中有较强的H 、CH 3和I 信号,较弱的C ,CH 、CH 2和母体离子CH3I 信号,CH3I 的出现表明CH3I分子的多光子电离解离(MPID)属母体离子阶梯模式:CH3I分子由双光子共振激发到里德堡C态,处于该激发态的母体分子继续吸收光子上泵浦至电离态形成母体离子CH3I ,碎片离子可由母体离子解离形成.同时结合母体离子及碎片离子的出现势对CH3I分子的多光子电离解离通道进行分析,提出了可能的解离电离通道.     

纳米盘光子晶体增强Si+/Ni+离子共注入SOI的光致发光

报道了一种在Si⁺/Ni⁺离子共注入绝缘体上硅（SOI）基片上直接构筑纳米盘阵列光子晶体以实现SOI光致发光有效增强的方法。通过时域有限差分法（FDTD）设计出具有荧光增强效应的光子晶体结构金属膜,利用Langmuir-Blodgett（LB）方法在Si⁺/Ni⁺离子共注入SOI上排列一层聚苯乙烯（PS）小球,接着沉积一层Au薄膜,然后用电感耦合等离子体（ICP）蚀刻技术在SOI晶片顶部形成了纳米盘状的刻蚀Au光子晶体。光致发光（PL）实验表明光子晶体的引入有效增强了缺陷Si薄膜在近红外波段的发光效率。这种工艺简单、成本低且发光增益高的光子晶体在硅基集成光子学上具有重要的应用前景。     

Simulation of double junction In0.46Ga0.54N/Si tandem solar cell

A comprehensive study of high efficiency In_0.46Ga_0.54N/Si tandem solar cell is presented. A tunnel junction (TJ) was needed to interconnect the top and bottom sub-cells. Two TJ designs, integrated within this tandem: GaAs(n⁺)/GaAs(p⁺) and In_0.5Ga_0.5N(n⁺)/Si(p⁺) were considered. Simulations of GaAs(n⁺)/GaAs(p⁺) and In_0.5Ga_0.5N (n⁺)/Si(p⁺) TJ I-V characteristics were studied for integration into the proposed tandem solar cell. A comparison of the simulated solar cell I-V characteristics under 1 sun AM1.5 spectrum was discussed in terms of short circuit current density (J_sc), open circuit voltage (V_OC), fill factor (FF) and efficiency (η) for both tunnel junction designs. Using GaAs(n⁺)/GaAs(p⁺) tunnel junction, the obtained values of J_sc = 21.74 mA/cm², V_OC= 1.81 V, FF = 0.87 and η = 34.28%, whereas the solar cell with the In_0.5Ga_0.5N/Si tunnel junction reported values of J_sc = 21.92 mA/cm², V_OC = 1.81 V, FF = 0.88 and η = 35.01%. The results found that required thicknesses for GaAs(n⁺)/GaAs(p⁺) and In_0.5Ga_0.5N (n⁺)/Si(p⁺) tunnel junctions are around 20 nm, the total thickness of the top InGaN can be very small due to its high optical absorption coefficient and the use of a relatively thick bottom cell is necessary to increase the conversion efficiency.     

用于白光LED的红色荧光粉SrAl2Si2O8:Eu3+,Li+的制备和发光性能研究

采用高温固相法制备了Sr1－x Al₂Si₂O₈:Eu³⁺ x,Li⁺0.03系列红色荧光粉,研究了试样的晶体 结构和发光性质。合成的试样均为纯相的SrAl₂Si₂O₈晶体,单斜晶系,空间群为 C2/m(12); Eu³⁺和Li⁺进入基质晶体中,使得SrAl₂Si₂O₈晶胞参数a、b和c 略微减小,只引起了晶体结构轻 微的畸变。试样的激发光谱由位于220~580nm波长的一个宽激发带 和一组锐线峰构成,其中 395nm波长处Eu³⁺的⁷F₀→⁵L₆激发峰的强度最强。发射光谱位于550~750nm波长范围内呈现多 条锐 线发射,其中595nm和615nm波长处发射峰最 强,分别归属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₁磁偶极跃迁和⁵D ₀→⁷F₂电偶极跃迁。研究了Eu³⁺浓度对荧光粉发光性能的影响, 结果表明,随着Eu³⁺浓度的增 加,发光强度先增加后减小,最佳掺杂量为0.03,而对试样的色坐标 几乎没有影响;该系列荧光粉浓度淬灭机理为电偶极–电偶极(d-d)相互作用。     

266nm激光作用下1,3-二溴苯的多光子电离和解离研究

在波长为266 nm的激光作用下对1,3-二溴苯分子的多光子电离解离过程进行了研究,获得了溴苯分子的MPIF-TOF质谱,并测得了各碎片离子占总离子信号的百分比对激光强度的依赖关系.用这些实验结果分析1,2-二溴苯分子的多光子电离解离机理,得出1,3-二溴苯的MPI过程主要是母体分子解离-中性碎片电离C6H 4,C5H 3,C4H 2,C3H 等碎片离子主要是经过离子离解阶梯模式产生的,并给出了可能的解离通道.     

Si(CH_3)_4分子的多光子电离和解离研究

对Si(CH_3)_4分子在280.0nm波长的激光多光电子电离和解高产物离子的飞行时间质谱进行了测定,结果表明:Si(CH_3)_4分子解离和电离后的主要正离子产物为:Si(CH_3)_2~+、Si~+和CH_x~+(x=0,1,2,3)离子等。本文还讨论了不同激光功率下Si(CH_3)_4分子产生不同碎片产物离子的机理。     

乙醇/水混合团簇的多光子电离质谱研究

利用激光器(输出波长355nm)激发乙醇和水二元混合团簇中的离子-分子反应,运用飞行时间质谱技术检测反应后生成的团簇离子.实验观测到多个序列的质子化团簇离子:(C2H5OH)nH 和(C2H5OH)n(H2O)mH (n=1-12,m=1-4),其产生是通过团簇内的质子转移反应.通过对团簇离子的峰强度同乙醇数目n和水分子数目m的关系的研究发现,团簇离子(C2H5OH)8(H2O)H 是幻数结构.     

侧向腐蚀在1.3μm垂直腔面发射激光器中的应用

研究了广泛应用于垂直腔面发射激光器(VCSEL)等I-V族光电子器件制作的侧向腐蚀技术.分别采用C6H8O7:H2O2溶液、HCl:H3PO4溶液对InAlAs材料,InP材料进行了侧向腐蚀试验,获得了较稳定的速率,并对其腐蚀机制和晶向选择性进行了分析.采用侧向腐蚀技术制备了电流限制孔径分别为11μm和5 μm的1.3...     

FTIR监测浙江地区空气中C_2H_2和C_2H_6及其相关分析

使用多次反射池FTIR系统在2010年12月对浙江地区两种挥发性气体乙炔（C_2H_2）和乙烷（C_2H_6）进行了监测,通过对测量气体的吸收光谱进行光谱定量分析,获取了这两种组分的浓度信息,并分析了它们的相关性。研究结果表明,该测量系统能以非接触的方式对空气中多种气体进行在线监测,及时反应测量区域内浓度信息。     

激光辐照化学反应体系中磁场作用的实验探讨

本文观察到激光辐射溴与乙炔合成产物加溴的混合液（Ｃ２Ｈ２Ｂｒ２＋ＣＨＢｒ３＋Ｃ２Ｈ３Ｂｒ３＋ＣＢｒ４＋Ｃ２Ｈ２Ｂｒ４＋Ｂｒ２）在有无磁场存在时，各组份浓度出现不同的变化，对这种变化的原因进行了分析讨论。     

类金刚石碳膜作为红外元件减反射膜的研究

本文以甲苯为工作气体,先用高频辉光放电等离子体CVD方法制备出类金刚石碳膜,研究了它的光吸收和红外增透性,以及在Si、Ge等红外元件上作为减反射膜的应用。     

醇/水混合团簇的多光子电离质谱及从头算研究

利用多光子电离技术和飞行时间质谱仪实验研究了醇/水混合团簇的光电离质谱。在脉冲激光波长为355nm条件下,观测到以质子化(ROH)n(H2O)H+ 混合团簇离子和(ROH)nH+团簇离子为主的电离产物。醇水混合团簇电离后团簇离子发生内部质子化转移反应是形成质子化团簇离子的主要原因。应用量化计算,构造了质量数较小的几个团簇离子的可能的空间几何构型,发现二元团簇离子(CH3OH)n(H2O)H+是以(CH3OH)H+作为内核离子,再通过氢键与其它分子组合而构成团簇离子。     

A first-order model for computation of laser-induced breakdownthresholds in ocular and aqueous media. I. Theory

An analytic, first-order model has been developed to calculate irradiance thresholds for laser-induced breakdown (LIB) in condensed media, including ocular and aqueous media. The model is derived from the simple rate equation formalism of Shen for cascade breakdown in solids and from the theory of multiphoton ionization in condensed media developed by Keldysh. Analytic expressions have been obtained for the irradiance thresholds corresponding to multiphoton breakdown, to cascade breakdown, and to initiation of cascade breakdown by multiphoton ionization of seed electrons (multiphoton initiation threshold). The model has been incorporated into a computer code and code results compared to experimentally measured irradiance thresholds for breakdown of ocular and aqueous media by nanosecond, picosecond, and femtosecond laser pulses in the visible and near-infrared. The code and comparison of code results to experiment have been documented in part II     

激光辐照化学反应体系中的化学振荡现象

本文首次报导在激光辐照溴与乙炔合成产物加溴的化学反应实验中观察到，当体系远离平衡态时，在合适的条件下，我们观察到有几种成份的含量（百分浓度）出现周期性或类似周期性变化的化学振荡或类化学振荡现象，本文还对这种现象进行了初步讨论。