纳米晶Ge颗料镶嵌SiO_2复合膜的多峰光致发光及其机理

用射频（RF）共溅射和热退火处理的方法制备了纳米锗颗粒镶嵌SiO2复合薄膜（nc－Ge／SiO2），观察到了多峰的光致发光现象，发现随着激发光波长的增长，多峰发光谱的最强峰向低能方向移动，但是各子峰的位置不发生改变，而且不同样品的发光谱子峰位置非常一致．X射线光电子能谱（XPS）分析显示膜中不存在纳米晶硅成分，表明多峰光致发光与镶嵌在SiO2复合中的纳米锗颗粒有关。     

多孔硅光致发光谱的多峰结构

基于多孔光致发光的量子限制效应模型,研究了多孔硅发光性质随温度的变化关系.结果表明:多孔硅光致发光谱呈多峰结构,这些分立的发光峰是由多孔硅的本征因素引起的.     

纳米硅镶嵌氮化硅薄膜的制备与光致发光特性

为研究氮化硅薄膜发光材料的制备工艺及其光致发光机制,实验采用射频磁控反应溅射技术与热退火处理制备了纳米硅镶嵌氮化硅薄膜材料.利用红外光谱(IR)、X射线衍射谱(XRD)、能谱(EDS)和光致发光谱(PL),对不同工艺条件下薄膜样品的成分、结构和发光特性进行研究,发现在制备的富硅氮化硅薄膜材料中形成了纳米硅颗粒,并计算出其平均尺寸.在510 nm光激发下,观察到纳米硅发光峰,对样品发光机制进行了讨论,认为其较强的发光起因于缺陷态和纳米硅发光.     

纳米锗颗粒镶嵌复合薄膜的显微结构研究

用离子束浅射技术成功地制备了Ｇｅ－ＳｉＯ２纳米颗粒镶嵌复合薄膜。采用透射电子显微镜研究了不同热处理条件下获得的薄膜样品的显微组织结构，并用Ｘ射线光电子能谱技术分析了薄膜样品的成分。研究结果表明，镶嵌纳米锗颗粒为ｆｃｃ结构、其点阵参数随着锗颗粒度的不同而有一个变化范围。     

纳米硅薄膜的电致发光和光致发光

对用ＰＥＣＶＤ方法控制生长条件制备的纳米硅薄膜材料的发光性质进行了初步研究．在膜的纵向加直流偏压，暗场环境下可清楚地看到材料的电致发光现象．在同一套测量系统中分别测量了纳米硅材料的电致发光光谱和光致发光光谱，并用Ｌａｍｂｄａ９紫外／可见／近红外分光光度计测量了样品的透射谱，从而得到样品的Ｔａｕｃ曲线和光能隙Ｅ     

Au/SiO_2纳米复合薄膜的结构表征及光致发光特性

采用磁控溅射和退火技术制备出Au/SiO2纳米复合薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对上述纳米复合薄膜进行了结构表征。实验结果表明,纳米复合薄膜的表面上均匀分布着直径在100～300nm的金纳米颗粒。金纳米颗粒的大小随着退火时间的增加而增大。用荧光光谱仪(PL)对薄膜的光致发光特性进行了研究。结果表明,在激发波长为325nm时,分别在525nm和560nm处出现两个发光峰;在激发波长为250nm时,在325nm处出现发光峰,这一发光峰可能与非晶SiO2的结构缺陷有关。     

纳米Ge颗粒镶嵌硅基薄膜的结构与光吸收特性的研究

采用射频磁控共溅射方法制备了纳米Ge颗粒镶嵌于SiQ中的复合薄膜(Ge—SiO2)，结合样品结构对光吸收特性进行深入的研究。研究发现该类样品存在较强的光吸收，并且光吸收边随Ge颗粒尺寸变小有显著的蓝移现象。采用量子限域模型和介电限域模型分别作了相应的理论计算，结果表明两种模型的理论计算结果与实验值均有一定的偏差；在小尺寸的Ge颗粒情况下，前者与实验值有明显的差异。对此结果我们给出了相应的分析讨论。     

Ag—SiO2纳米复合薄膜微结构研究

本文采用基片可旋转并利用红外灯管加热基片多靶磁控溅射台的制备了不同成分及基片温度的Ag～Sio2复合薄膜。采用XRD、TEM、SEM等手段分析了薄膜的微观组织结构，并测定了薄膜的电阻率。研究结果表明：复合薄膜的微结构由多晶富Ag区和细密的Ag晶体和非晶SiO2混合物组成；室温下随SiO2含量的增加．薄膜中金属Ag呈网状分布．晶粒细化，电阻率上升；随基片温度的升高．复合薄膜中银晶体最终聚集成孤立的纳米颗粒；与微结构相对应，薄膜的电阻率可在大范围（102～106μΩcm）内变化。     

SiC/SiO_2镶嵌结构薄膜光致发光特性研究

采用 SiC/SiO_2复合靶,用射频磁控共溅射技术和高温退火的方法制备了 SiC/SiO_2纳米镶嵌结构复合薄膜,并应用傅里叶红外吸收(FTIR),X 射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和光致发光(PL)实验分析了薄膜的结构、表面形貌以及光致发光性能。结果表明,样品经高温退火后在 SiO_2基质中有 SiC 纳米颗粒形成。以 280 nm 波长光激发样品薄膜表面,显示出较强的 365 nm 的紫外光发射以及 458 nm 和 490 nm 处的蓝光发射,其发光强度随退火温度从 800℃升高至 1 050℃而增强。其发光归结为薄膜中与 Si-O 相关的缺陷形成的发光中心。     

Au/SiO_2纳米复合膜的形貌及发光特性

采用磁控溅射和退火法在Si(111)衬底上制备Au/SiO2纳米复合薄膜,并在两种实验模式下进行退火处理。模式A:不同的退火温度,退火20min;模式B:退火温度1 000℃,不同的退火时间。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射方法(XRD)和光致发光(PL)等测试手段对退火后的Au/SiO2纳米复合薄膜的表面形貌、微观结构和发光特性进行了分析。SEM结果表明,在模式A情况下,随着温度的增加,Au纳米颗粒的大小先增加后减小,这与XRD测试结果相吻合。PL结果表明,在模式B情况下,随着退火时间的增加,发光峰强度先增加后减小。在325nm波长下激发,440nm的发光峰与Au颗粒的大小和数量有关,而523nm的发光峰与纳米复合膜的结构有关,这与SEM平面图相吻合。实验结果表明,Au/SiO2纳米复合薄膜的表面形貌、微观结构和发光特性与退火温度及退火时间有很强的依赖关系。     

InAs/GaAs量子点光致发光光谱多峰结构发光本质

研究了InAs/GaAs量子点光致发光光谱中出现的多峰结构.观察到随着激发功率的增加光谱中发光峰的数目逐渐增多并且部分发光峰的峰位随激发功率的增加向高能量方向移动.解释了各发光峰的来源并结合量子点能级结构的特点,计算了量子点中电子和空穴各子带间的能级间距.     

InAs/GaAs量子点光致发光光谱多峰结构发光本质

研究了InAs/GaAs量子点光致发光光谱中出现的多峰结构. 观察到随着激发功率的增加光谱中发光峰的数目逐渐增多并且部分发光峰的峰位随激发功率的增加向高能量方向移动. 解释了各发光峰的来源并结合量子点能级结构的特点,计算了量子点中电子和空穴各子带间的能级间距.     

纳米晶ZnO:Er3+的光致发光特性

为了探讨稀土Er^3＋与纳米ZnO基质之间的能量传递，利用化学沉淀法制备了纳米ZnO：Er^3＋粉体材料，测量了样品的X射线衍射谱（XRD）、光致发光谱（PL）和激发谱（PLE）。X射线衍射结果表明；ZnO：Er^3＋具有六角纤锌矿晶体结构。室温下，在365nm激发下，在纳米ZnO宽的可见发射背景上，观测到了Er^3＋的激发态^4S3／2（549nm）、^2H11／2（522nm）和^4F5／2（456nm）的特征发射，ZnO：Er^3＋的紫外近带边发射与未掺杂的纳米晶ZnO的近带边发射比较，强度明显减弱，绿光深能级发射略有增强。分析丁稀土Er^3＋的^4S3／2、^2H11／2和^4F5／2激发态发射，证实了纳米ZnO基质与稀土Er^3＋离子之间存在能量传递。     

埋入SiO2薄膜中的Ge,Si和C团的电学性质

研究了埋入ＳｉＯ２薄膜中的Ｇｅ，Ｓｉ，Ｃ微晶的电学性质与温度的关系。结合对光致发光（ＰＬ）的测量、电导激活能、电导与发光强度和峰位关系的测量发现，当测量温度高于６０℃时，埋入ＳｉＯ２中的Ｇｅ，Ｓｉ，Ｃ微结构具有半导体导电规律，尽管Ｃ／ＳｉＯ２复合膜在室温至６０℃之间表现出金属导电性质。对电导和ＰＬ机制进行了讨论。     

纳米Si镶嵌SiO2薄膜的发光与非线性光学特性的应用

采用射频磁控溅射技术和热退火处理制备了纳米Si镶嵌SiO2薄膜,在室温下观察到光致发光现象,峰值分别位于360,430和835nm,结合吸收谱、光致发光激发谱和X射线衍射分析讨论了发光机理.利用纳米Si镶嵌SiO2薄膜的非线性光学特性可作为可饱和吸收体,在Nd:YAG激光器中实现被动调Q运转.     

离子束溅射技术制备Ge—SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜的微结构和光学性质研究

采用透射电子显微镜（ＴＥＭ）对Ｇｅ－ＳｉＯ２纳米颗粒镶嵌薄膜样品的形和结构进行了观察研究。测量了不同直径纳米锗颗粒镶嵌薄吸收光谱，并砂同激光光能量下对样品进行了室温荧光光谱研究，发现在中心波长为４２０ｎｍ处有一个较强的光致荧光峰。研究结果表明纳米锗粒子的相结构和电子能级结构同常规的大块锗晶体相比均发生显著的改变。     

Si/SiO2和SiNx/SiO2多层膜的室温光致发光

采用射频磁控溅射法,制备了纳米Si/SiO2和SiNx/SiO2多层膜,得到强的可见光致发光,利用傅里叶红外吸收(FTIR)谱和光致发光(PL)谱,对其发光特性进行了研究,在374 nm和712 nm左右观察到强发光峰.用量子限制-发光中心(QCLC)模型解释了其可能的发光机制,认为发光可能源自于SiOx界面处的缺陷发光中心.建立了发光的能隙态(EGS)模型,认为440 nm和485 nm的发光源于N-Si-O和Si-O-Si缺陷态能级.     

磁控共溅射GaAs/SiO2细小纳米颗粒镶嵌材料的结构和非线性光学性质

应用磁控共溅射技术和后退火方法制备了GaAs/SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜,并分别应用原子力显微镜、X射线衍射和卢瑟福背散射实验来观测薄膜的形貌、相结构和化学组分.结果表明GaAs纳米颗粒的平均直径很小(约为1.5～3.2nm),且均匀地分布于SiO2之中,薄膜中的GaAs和SiO2组分都符合化学计量关系.应用脉冲激光高斯光束对薄膜的光学非线性进行了Z扫描测试和分析.结果表明,薄膜的三阶光学非线性折射率系数和非线性吸收系数都由于量子限制效应而大大地增强,在非共振条件下,它们分别约为4×10-12m2/W和2×10-5m/W,在准共振的条件下,它们分别约为2×10-11m2/W和-1×10-4m/W.     

磁控共溅射GaAs/SiO2细小纳米颗粒镶嵌材料的结构和非线性光学性质

应用磁控共溅射技术和后退火方法制备了GaAs/SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜,并分别应用原子力显微镜、X射线衍射和卢瑟福背散射实验来观测薄膜的形貌、相结构和化学组分.结果表明GaAs纳米颗粒的平均直径很小(约为1.5～3.2nm),且均匀地分布于SiO2之中,薄膜中的GaAs和SiO2组分都符合化学计量关系.应用脉冲激光高斯光束对薄膜的光学非线性进行了Z扫描测试和分析.结果表明,薄膜的三阶光学非线性折射率系数和非线性吸收系数都由于量子限制效应而大大地增强,在非共振条件下,它们分别约为4×10-12m2/W和2×10-5m/W,在准共振的条件下,它们分别约为2×10-11m2/W和-1×10-4m/W.