氧化铝薄膜在发光方面的研究进展

对近十几年来Al2O3薄膜在发光方面的研究进展分4个方面进行了介绍:(1)多孔阳极氧化铝薄膜基质的光致发光(PL)及其发光机理研究;(2)退火温度对多孔阳极氧化铝薄膜发光性能的影响;(3)氧化铝薄膜基质中掺杂稀土离子或过渡金属离子后的光致发光研究;(4)Al2O3薄膜的电致发光(EL)研究.此外,还对氧化铝薄膜发光方面的发展前景进行了展望.     

ZnGa2O4:Mn2+粉末的电致发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了ZnGa2O4∶Mn2+粉末,利用丝网印刷技术制得交流粉末电致发光器件,并对其电致发光性能进行了测定和分析。结果表明:器件所发出的绿光(504nm)是Mn2+的3d5电子构型内4T1→6A1跃迁所致;启亮电压为100V左右;发光亮度与所加驱动电压满足B=Boexp(-bV-1/2)关系,这与传统电致发光器件类似,且在3000Hz以内发光亮度与频率成正比。讨论了ZnGa2O4∶Mn2+粉末的光致发光(PL)和电致发光(EL)的机理。     

实现受激光发射的Si基纳米材料与结构

提出了5类实现Si基激光器的增益介质材料,即具有强三维量子限制效应的纳米晶Si(nc-Si)薄膜,掺稀土发光中心Er的si基纳米材料,具有预期人工改性的高纯体单晶Si,基于子带跃迁的SiGe/Si量子级联结构,以及具有受激Raman散射特性的SOI(silieon on insulator)光波导结构.评述了这些材料在近3～5年中在高效率光致发光(PL),电致发光(EL)、光增益和受激光发射特性方面所取得的重要进展,并简要讨论了今后发展中存在的一些问题.     

Eu3+掺杂β-NaYF4∶20%Yb3+, 0.5%Tm3+的合成与双频光转换性能

采用高温溶剂热法合成了Eu3+掺杂的双频转换发光材料β-NaYF4∶20%Yb3+,0.5%Tm3+,并使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和光致发光谱(PL)仪对所制备样品的物相结构、形貌特征和发光性质进行了表征,通过分析发光原理,解释了上、下转换发光的竞争机制,并探讨了稀土离子Tm3+与Eu3+之间的能量转移。结果表明:所合成的β-NaYF4∶20%Yb3+,0.5%Tm3+,xEu3+为纯六方相晶体,结晶良好,颗粒尺寸在200nm左右。改变Eu3+的掺杂浓度后晶格结构没有发生明显变化,样品可在394nm和980nm光的激发下,分别发生下转换和上转换发光。     

Zn_(1-x)Mn_xS稀磁半导体的水热法制备及其性能

以乙二胺为修饰剂,采用水热法合成了不同掺杂比例的Zn_(1-x)Mn_xS(x=0,0.02,0.05,0.07)稀磁半导体材料,并通过XRD、FESEM、HRTEM、XEDS、光致发光光谱(PL)和振动样品磁强计(VSM)对样品的晶体结构、形貌、光学性能和磁学性能进行表征。实验结果表明:本方法制备的所有样品具有结晶良好的纤锌矿结构,没有杂峰出现;样品形貌为一维的纳米棒状,分散性良好;掺杂的Mn2+以替代Zn2+的形式进入到ZnS晶格中,随着Mn掺杂量的增加晶格常数呈现收缩趋势;样品的PL光谱存在明显的紫外发光峰、蓝光发光峰和绿光发光峰,而且峰位发生蓝移;同时一定量的Mn掺杂ZnS纳米晶在室温条件下具有铁磁性。     

一种P掺杂ZnO纳米梳的制备及其光致发光性能研究

采用化学气相沉积(CVD)方法制备了P掺杂ZnO纳米梳,扫描电子显微镜(SEM)结果显示,纳米梳状产物均匀分布在Si衬底上。P掺杂ZnO纳米梳为高度结晶的六方纤锌矿结构,ZnO中P的掺杂含量约为2%(原子分数)。室温光致发光(PL)光谱表明,P掺杂ZnO纳米梳在样品不同区域的发光性能略有不同,但是均出现3个发光峰:紫外、绿光和近红外发光峰。同时PL结果也表明样品的整体结晶质量比较好。     

凝胶网络模板法可控制备NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)稀土上转换纳米颗粒

采用水凝胶空间网孔结构作为纳米级反应容器可控制备了NaYF4:Yb3+,Er3+稀土上转换发光纳米颗粒。通过控制交联剂密度可以改变网络凝胶网孔结构,用不同网孔结构的凝胶模板可以控制合成纳米颗粒。通过XRD、TEM、PL等方法研究了不同凝胶模板对颗粒的尺寸、发光性能的影响。结果表明,利用高分子交联后形成的凝胶网络,可以制得粒径在10 nm左右的NaYF4:Yb3+,Er3+纳米颗粒。随着交联剂浓度的升高,颗粒粒径及荧光强度都有所下降。本研究为稀土上转换发光纳米颗粒的制备提供了工艺简单、绿色环保的新方法。     

N_2O等离子体处理对富硅氮化硅薄膜发光的影响

采用PECVD方法制备富硅氮化硅(SiNx)薄膜,并研究了N2O等离子体处理对SiNx薄膜光致发光(PL)及电致发光(EL)的影响。研究结果表明,N2O等离子体处理前后SiNx薄膜的PL发光峰均位于430nm处,且强度变化不大。而其EL发光峰位于600nm处,处理后强度有所提高。但经过高温热处理后,EL强度会大幅度降低。这主要是由于N2O等离子体处理在薄膜中引入N原子,这些N原子与Si原子结合,消除Si的悬挂键,降低了非辐射复合中心的浓度;而热处理后发生的原子重排,使得N原子与Si原子断开,进而与O原子结合,致使EL强度降低。     

CdS及其稀土掺杂纳米带的制备与发光性质的研究

采用热蒸发法制备CdS及其稀土掺杂的纳米带(CdS∶Ce3+、CdS∶Er3+)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪(PL)对纳米带的形貌、晶体结构和发光性质进行了表征和分析。结果表明,所制备的纳米带的外形规则,表面光滑、平整,纳米带的厚度大约在20～60nm范围内;纳米带具有六方结构,晶格常数a=0.414nm、c=0.671nm;CdS纳米带的光致发光谱的谱峰位于405nm左右;CdS∶Ce3+纳米带的光致发光谱的谱峰位于523和535nm处;CdS∶Er3+纳米带的光致发光谱中观察到3个强的发光峰,分别位于525、556和582nm处。     

白光LED用LiY(MoO_4)_2∶RE~(3+)(RE=Eu,Sm,Pr)荧光粉的制备与性能

采用水热法制备了LiY(MoO4)2∶RE3+(RE=Eu、Sm、Pr)系列荧光粉,通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对该系列荧光粉的物相、形貌进行了表征。结果表明,稀土离子的掺入没有改变荧光粉的晶相,3种稀土离子的加入使得LiY(MoO4)2粉体形成片层状结构。利用PL(光致发光光谱)对样品的发光性能进行了测试,分析了稀土离子掺杂浓度对发光强度的影响并进行浓度猝灭机理分析,结果表明,Eu3+、Sm3+、Pr3+最佳掺杂浓度分别为7%,4%和1.5%。LiY(MoO4)2∶Eu3+荧光粉能够很好地被395nm的紫外光和465nm的蓝光有效激发而发射红光,而Sm3+和Pr3+掺杂的LiY(MoO4)2分别在406和453nm激发下,发射出650和657nm的红光,LiY(MoO4)2∶RE3+(RE=Eu、Sm、Pr)系列荧光粉有望成为白光LED用红色荧光粉。     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.