富硅量不同的富硅二氧化硅薄膜的光致发光研究

以硅－二氧化硅复合靶作为溅射靶，改变靶上硅与总靶面积比为０％，７％，１０％，２０％和３０％，用射频磁控溅射方法在ｐ型硅衬底上淀积了五种富硅量不同的二氧化硅薄膜．所有样品都在３００℃氮气氛中退火３０分钟．通过Ｘ射线光电子能谱、光吸收和光致发光测量确定出：随着硅在溅射靶中面积比的增加，所制备的氧化硅薄膜中纯硅（纳米硅）的量在增加，纳米硅粒的平均光学带隙在减小；但不同富硅量的二氧化硅膜的光致发光谱峰都接近于１．９ｅＶ，随硅在溅射靶中面积比增加，发光峰有很小的红移，其红移量远小于纳米硅粒的平均光学带隙的减少量．     

掺铒富硅氧化硅薄膜的光致发光

本文研究了富硅氧化硅薄膜掺入铒的发光特性．富硅氧化硅薄膜（氧含量为６０％）采用ＰＥＣＶＤ方法生长,室温下离子注入铒,经过８００℃,５ｍｉｎ的退火,在１０～３００Ｋ温度下得到较强的波长１．５４μｍ光致发光．发光强度随温度升高而下降,其温度猝灭激活能为１４．３ｍｅＶ．发光谱表明富硅氧化硅中Ｅｒ－Ｏ发光中心仍具有Ｔｄ对称性．     

掺Al富Si/SiO2薄膜制备及紫外发光特性研究

采用射频磁控溅射技术制备出掺Al的富Si/SiO2复合薄膜,以不同退火温度对样品进行热处理.对样品进行X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外吸收光谱(FTIR)、光致发光(PL)和光致发光激发谱(PLE)检测.结果表明SiO2薄膜中存在纳米Si晶粒,并且含有AlOx成分.室温下,可以观察到位于3.24～3.42 eV的较强紫外光致发光,其发光强度随退火温度和Al含量的变化而变化.分析表明该发光带与SiO2中的氧空位缺陷有关,缺陷分布与纳米Si的形成以及不同Al含量的氧化有关,从而影响薄膜发光强度.     

纳米硅/二氧化硅发光膜的窄发光带

用电化学方法制备了含有纳米硅点的光致发光二氧化硅膜,发现其激发谱分别在２４６ ｎｍ 及５０６ ｎｍ 附近有极大值。当激发波长在５０６ ｎｍ 附近时,观测到一个强度很弱但发射谱线宽度只有约０ ．０５ ｅＶ 的发光带,远小于２５０ ｎｍ 激发时的发射光谱的宽度（ 约０ ．５０ ｅＶ） 。此窄发光带的发光波长及峰型随激发波长的变化而变化,分析表明它起源于硅氧化合物中的纳米硅点,而短波长（２５０ ｎｍ） 光波激发时的宽发射谱主要来自于二氧化硅中的杂质与缺陷     

纳米硅薄膜的发光特性研究

研究了 nc- Si:H薄膜的光致发光 ( PL) ,分析了晶粒尺寸、温度对发光特性的影响。对发光样品 ,晶粒尺寸有一上限 ,其值在 4～ 5nm之间。在 10～ 77K,nc- Si:H薄膜的发光强度几乎没有变化 ;当温度高于 77K,发光强度指数式下降。随温度升高 ,发光峰位有少许红移。讨论了nc- Si:H光致发光机理 ,用量子限制 -发光中心模型对实验现象进行了解释。从载流子的激发、复合两方面讨论了发光过程 ,认为载流子在晶粒内部激发后 ,弛豫到晶粒界面的发光中心复合发光。     

硅基SiNxOy：C^＋薄膜的光致发光

采用等离子体增强化学气相淀积法在单晶硅表面淀积一层厚约１２０ｎｍ的ＳｉＮｘＯＹ薄膜，并在薄膜中注入Ｃ＾＋，注入能量为３５ｋｅＶ，剂量为５＊１０＾１６ｃｍ＾－２。     

多孔硅的制备和发光特性

本文叙述了多孔硅的制备、多孔形态层的形成机理,以及多孔硅的光致发光现象和理论解释,并且讨论了目前存在的一些问题。     

金纳米颗粒增强富硅氮化硅发光特性的研究

采用时域有限差分(FDTD)方法,对Au纳米颗粒的尺寸和形貌对于其光学特性的影响进行了系统的理论研究。通过采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、晶化处理、电子束蒸发和高温退火等工艺,制备基于局域表面等离子共振(LSPR)效应的富硅氮化硅发光芯片。利用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜(SEM)、奥林巴斯显微镜等对不同结构Au纳米颗粒富硅氮化硅发光器件的特性进行了表征。研究表明,通过对Au纳米颗粒的大小、形状和分布合理优化,富硅氮化硅芯片的发光强度在570nm波长附近提升了7倍,增强峰的位置红移了10nm。     

富硅氮化硅薄膜的制备及其发光特性

采用射频磁控反应溅射法制备了氮化硅薄膜.利用X射线衍射谱(XRD)、红外光谱(IR)、能谱(EDS)和光致发光谱(PL),通过与氮气中和空气中退火薄膜比较,对原沉积薄膜进行了成分与结构和发光特性研究.研究发现原沉积薄膜是部分晶化的富硅氮化硅薄膜,薄膜中晶态氮化硅颗粒的平均粒径为33 nm;在氮气中退火后,纳米颗粒增大;在空气中退火后,薄膜被氧化,晶态颗粒消失.在4.67 eV的光激发下,原沉积薄膜中观测到7个强的PL峰,其峰位分别为3.39,3.24,3.05,2.82,2.61,2.37和2.11 eV.在氮气和空气中退火后, PL峰位和强度有变化.对其光致发光机制进行了探讨, 认为硅悬挂键≡Si,氮悬挂键=N,硅错键≡Si-Si≡以及与氧有关的缺陷在富硅氮化硅薄膜高强度荧光发射中起主导作用.     

Cu掺杂ZnO薄膜的结构及发光特性

采用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上制备了不同Cu掺杂量的ZnO薄膜。用显微镜和X射线衍射(XRD)研究了Cu掺杂对ZnO薄膜形貌和微结构的影响。结果表明,制备得到的ZnO薄膜具有应变小和c轴择优取向。室温下测量了样品Zn1-xCuxO的光致发光(PL)谱,发现所有样品的PL谱中均观察到435nm左右的蓝光发光带,发光带强度与Cu的掺杂量有关;当x=0.06时,Zn1-xCuxO薄膜的PL谱中出现了较强的蓝光发射。分析了掺杂量对发光性能的影响,并对样品的发光机制进行了探讨,推断出蓝光峰来源于电子由导带底到锌空位(VZn)能级的跃迁及锌填隙(Zni)能级到价带顶的跃迁,它们可通过改变Cu的掺杂量予以控制。     

Ge,Al共掺SiO2薄膜的发光性能研究

用射频磁控溅射法制备Ge,Al共掺SiO2复合薄膜并以不同温度进行退火,得到具有特定光致发光性质的复合材料。经600℃退火的薄膜样品在260 nm谱线激发下,主要有398和494 nm发光峰。通过对样品的X射线衍射谱和X射线光电子能谱的测试,确定了薄膜的结构特征,同时对观察到的光致发光从理论上做了重点分析,认为双重配位的Si孤对中心和GeO色心中的三重激发态到基态(T1→S0)之间的辐射跃迁分别是产生414和398 nm发光峰的主要原因。实验结果表明,Al的掺入可能在GeO2晶粒中引入了新缺陷能级,从而产生494 nm这一特殊的发光带,同时Al的掺入也提高了398 nm发光峰的发光效率。     

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.     

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.     

退火温度对Ga掺杂SnO_2薄膜结构和光致发光特性的影响

利用电子束蒸镀在石英玻璃上制备出Ga掺杂的SnO_2(SnO_2∶Ga)薄膜。结合X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计和光致发光谱,研究了不同退火温度对薄膜的结构与发光特性的影响。研究结果表明:当退火温度超过500℃,薄膜呈现四方金红石结构,随着退火温度的提高,晶粒尺寸增大,薄膜的禁带宽度变宽,发光强度逐渐增加,成功制备出发蓝紫光的SnO_2∶Ga薄膜。薄膜样品在700℃下退火后光致发光强度显著增强,这是因为随着退火温度的升高,SnO_2∶Ga薄膜的非辐射中心减少,有利于发生辐射复合。     

电泳法制备ZnO/SiO2复合薄膜

用电泳法在硅衬底上沉积了ZnO/SiO2复合薄膜,然后在650℃和950℃退火热处理30 min。测试结果表明,样品经650℃退火后,复合薄膜ZnO和SiO2微晶颗粒集结成块状,结晶程度较高,颗粒尺寸较大,不连续的散落在硅衬底上。经950℃退火后,其中ZnO和SiO2发生反应生成少量的ZnSiO4微晶颗粒,使复合薄膜在室温下的绿色发光强度有所增加。     

非晶SiHxOy薄膜的强可见荧光

采用 PECVD方法制备了非晶 Si Hx Oy 薄膜 ,室温下观察到了性能稳定的强荧光发射现象 ,其中3 65nm、4 70 nm、73 0 nm三个带由分立能级的荧光峰组成 ,说明这些荧光带起源于氧有关的能级。通过能级间相对荧光强度的变化解释了发射带中心位置的移动现象     

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。     

Photoluminescence Enhancement in Formamidinium Lead Iodide Thin Films

Formamidinium lead iodide (FAPbI₃) has a broader absorption spectrum and better thermal stability than the most famous methylammonium lead iodide, thus exhibiting great potential for photovoltaic applications. In this report, the light‐induced photoluminescence (PL) evolution in FAPbI₃ thin films is investigated. The PL intensity evolution is found to be strongly dependent on the atmosphere surrounding the samples. When the film is exposed to air, its photoluminescence intensity is enhanced more than 140 times after continuous ultraviolet laser illumination for 2 h, and the average lifetime is prolonged from 17 to 389 ns. The enhanced photoluminescence implies that the trap density is significantly reduced. The comparative study of the photoluminescence properties in air, nitrogen, and oxygen/helium environment suggests that moisture is important for the PL enhancement. This is explained in terms of moisture‐assisted light‐healing effect in FAPbI₃ thin films. With this study, a new method is demonstrated to increase and control the quality of hybrid perovskite thin films.