Ge掺杂ZnO薄膜光学特性的研究

采用射频磁控共溅射法在硅基片上沉积了Ge掺杂ZnO薄膜,所制备的样品具有强蓝光发射和弱黄光发射.通过分析Ge掺入量和退火温度对发光谱的影响,并与相同条件下所沉积的纯ZnO薄膜的发光特性进行比较,结果表明,蓝光发射可能与Ge杂质形成的施主能级有关,弱黄峰可能源于Ge替代Zn空位形成的杂质能级到价带的跃迁复合.     

Fe的不同掺杂量对ZnO薄膜光致发光的影响

采用射频磁控溅射在玻璃衬底上制备了不同掺杂量的Fe-ZnO薄膜,分析不同掺杂量对薄膜光学性能的影响.利用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)研究Fe-ZnO薄膜的微观结构和形貌结构.Fe-ZnO薄膜光致发光(PL)性质的研究发现,发光峰主要有蓝光发射和绿光发射,蓝光发射主要是由于电子从导带向锌空位形成的浅受主能级上的跃迁;绿光发射是由于电子从氧空位到锌空位的能级跃迁及导带底到氧错位缺陷能级的跃迁.由透射谱和吸收谱分析,Fe-ZnO薄膜在可见光区的平均透过率为66%,掺杂量为2%Fe的薄膜的禁带宽度最接近于ZnO的禁带宽度.     

衬底温度对低功率直流磁控溅射ZnO薄膜特性的影响

采用低功率直流反应磁控溅射法,在Si衬底上成功制备出了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜,利用X射线衍射仪、荧光分光光度计研究了沉积温度对ZnO薄膜微观结构及光致发光特性的影响.结果表明,合适的衬底温度有利于提高ZnO薄膜结晶质量;在室温下测量样品的光致发光谱(PL),观察到波长位于440nm左右和485nm左右的蓝色发光峰及527nm左右微弱的绿光峰,随衬底温度升高,样品的PL谱中蓝光强度都明显增大,低功率溅射对其蓝光发射具有很重要的影响.综合分析得出440nm左右的蓝光发射应与Zni有关,485nm附近的蓝光发射是由于氧空位形成的深施主能级上电子跃迁到价带顶的结果,而527nm左右的较弱的绿光发射主要来源于导带底到氧错位缺陷能级的跃迁.生长温度主要是通过改变薄膜中缺陷种类及浓度而影响着ZnO薄膜的发光特性的.     

Sn掺杂ZnO半导体纳米线的制备、表征及光学性能

采用化学气相沉积法获得了Sn掺杂含量约为2.4%(原子分数)的Sn掺杂ZnO半导体纳米线。X射线衍射结果表明,Sn的掺杂并没有改变ZnO的纤锌矿结构。掺杂纳米线的室温光致发光光谱在409.2nm和498.0nm处出现了蓝绿光发光峰。探讨了其发光机制,认为前者可能来源于从导带到Zn空位形成的浅受主能级的跃迁以及从氧空位形成的浅施主能级到价带的跃迁;而后者来源于从氧空位形成的浅施主能级到锌空位浅受主能级的跃迁。     

过渡金属(Mn2+、Ni2+、Fe3+、Cu2+)掺杂ZnO基稀磁半导体的制备及性质

利用溶液腐蚀法制备了Mn2+、Ni2+、Fe3+、Cu2+离子掺杂的ZnO基稀磁半导体。XRD表明掺杂后的ZnO仍然保持单一的纤锌矿结构,没有任何杂质相产生。由紫外-可见光反射谱可知掺杂后吸收边发生了红移。掺杂前ZnO的带隙为3.20eV,对样品分别掺入Mn、Ni、Fe和Cu后的带隙分别为3.19eV、3.15eV、3.08eV和3.17eV。掺杂后样品的室温PL谱除了紫外发射峰外,对于Mn掺杂的样品还在蓝光区域出现了2个分别位于424nm和443nm的发射峰,Fe掺杂的样品出现了一个位于468nm的微弱发射峰,Cu掺杂的样品出现了位于469nm及535nm的很宽的发射峰。室温磁滞回线显示掺杂后样品有明显的铁磁性,掺入Mn、Ni、Fe和Cu样品的剩余磁化强度(Ms)分别为0.3902×10-3emu/cm3、0.454emu/cm3、0.372emu/cm3和0.962×10-3emu/cm3,矫顽力分别为47Oe、115.92Oe、99.33Oe和23Oe。经分析室温铁磁性来源于缺陷调制的Mn2+-Mn2+长程铁磁交换相互作用。     

Ce掺杂ZnO纳米晶的光致发光特性

以 Zn(NOs)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纯ZnO和ZnO:Ce纳米晶,利用XRD、TEM和PL谱研究样品的结构和性能.结果表明:产物粒子形状基本为球形,结晶良好,属六方晶系结构;随着掺杂量的增加,粒子尺寸逐渐减小,说明Ce掺杂能够有效地抑制ZnO晶粒生长.在310nm光的激发下,观察到480～500nm强而宽的可见发射,在此背景上出现487nm和494nm的蓝绿光子发射峰,掺杂样品的发光强度显著增强.蓝光发射主要是由于氧空位与间隙氧之间的跃迁,绿光发射是由于材料表面离子化氧空位中的电子与价带中光激发的空穴之间的复合.     

Fe掺杂片状ZnO晶体的制备及光学性能研究

采用均匀沉淀法在常温开放体系下制备了片状ZnO晶体前驱物,经600℃煅烧得到纯ZnO晶体;在此基础上,采用原位掺杂的方法制备了片状掺Fe的ZnO晶体。通过体视显微镜、XRD、UV-Vis吸收和PL研究了Fe掺杂对片状ZnO晶体结构和光学性能的影响。结果显示掺Fe后ZnO晶体仍具有正六边形形貌和纤锌矿结构,其在398nm处的紫外发射峰和458nm处的蓝光发射峰位置保持不变,但晶片直径减小,禁带宽度增大,发光峰强度降低。     

阴离子掺杂ZnO的荧光性能与X-光电子能谱特征

以溴化铵(NH4Br)为助熔剂,在较低温度(～800℃)下的空气气氛中煅烧硫化锌(ZnS),合成了S2-、Br-共掺杂ZnO绿色荧光粉.采用XPS技术对该类ZnO荧光粉绿光发射的原因进行了探讨,认为S2-、Br-共掺杂将促进ZnO中氧空穴和锌空穴的形成,使光生电子从禁带中的这些局域缺陷中心跃迁至深陷阱的空穴而产生强的绿色发射.     

锑掺杂对二氧化锡薄膜结构及发光性质的影响

采用射频磁控溅射方法在石英玻璃衬底上制备了SnO2:Sb薄膜.所制备的薄膜为四方金红石结构的多晶薄膜.PL谱表明,样品在396、450、500nm附近存在室温光致发射峰,发光峰的起因分别与SnO2薄膜中的氧空位缺陷及掺杂所致的施主一受主对之间的跃迁以及电子由其激发态向基态能级跃迁等因素有关.     

水热法制备ZnS∶Cu纳米晶及其光致发光性能

采用水热法制备了不同掺杂浓度的ZnS∶Cu(0~0.6%(原子分数))纳米晶。结果表明,ZnS∶Cu纳米晶为立方晶系闪锌矿结构,晶粒尺寸在3~4nm之间;相比未掺杂的ZnS纳米晶,掺杂ZnS∶Cu纳米晶在500nm处产生了发射光谱(PL)。这是由于发光中心位于446和468nm两个PL光谱与ZnS自身的缺陷有关,发光中心位于500nm的绿光为浅施主能级(S缺陷)与铜t2能级之间跃迁而产生。并且其发光强度随掺杂浓度显著增强,当浓度为0.4%(原子分数)时达到最大值,进而发生了浓度淬灭现象。     

Blue and white light emission in Tm3+ and Tm3+/Dy3+ doped zinc phosphate glasses upon UV light excitation

A spectroscopic study based on photoluminescence spectra and decay time profiles in Tm³⁺ and Tm³⁺/Dy³⁺ doped Zn(PO₃)₂ glasses is reported. The Tm³⁺ doped Zn(PO₃)₂ glass, upon 357 nm excitation, exhibits blue emission with CIE1931 chromaticity coordinates, x = 0.157 and y = 0.030, and color purity of about 96%. Under excitations at 348, 352 and 363 nm, which match with the emissions of AlGaN and GaN based LEDs, the Tm³⁺/Dy³⁺ co-doped Zn(PO₃)₂ glass displays natural white, bluish white and cool white overall emissions, with correlated color temperature values of 4523, 10700 and 7788 K, respectively, depending strongly on the excitation wavelength. The shortening of the Dy³⁺ emission decay time in presence of Tm³⁺ suggests that Dy³⁺→Tm³⁺ non-radiative energy transfer occurs. By using the Inokuti-Hirayama model, it is inferred that an electric quadrupole-quadrupole interaction might be the dominant mechanism involved in the energy transfer. The efficiency and probability of this energy transfer are 0.12 and 126.70 s⁻¹, respectively.     

片上电子源的研究现状(二)

本文主要回顾总结近数十年来片上电子源的研究工作及最新进展,包括场发射片上电子源、内场发射片上电子源以及新型热发射微型片上电子源。本文从这些片上电子源的基本原理、加工制备以及工作性能(包括工作电压、工作真空、发射电流、发射电流密度和发射效率)等方面进行比较,分析各种片上电子源的优劣点,为片上电子源的发展现状做一个简单的总结。     

Mn2+掺杂Ba2LuF7纳米晶的制备以及发光颜色调控

通过水热法合成了Yb和Tm共掺的Ba2LuF7纳米晶。合成出的样品用透射电镜(TEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)进行了表征。在980nm激光下测试了样品的发射光谱。结果表明纳米晶属于立方晶相,大小只有10~20nm。适当的稀土离子掺杂,可使样品发出较强的绿光和红光。通过在纳米晶中掺杂锰离子(Mn2+),可以调控绿光和红光的强度。此外锰离子(Mn2+)掺杂也会影响纳米晶的晶相和尺寸。当加入的Mn2+浓度较高时,会出现新的晶相,样品的形貌和尺寸也有显著的变化。     

碳纳米管场发射机理述评

较全面地介绍了碳纳米管场发射研究10年来在发射机理方面的研究结果,包括场发射能量分布、逸出功、发射模型以及发射稳定性和失效等问题,并介绍了相关方面的研究结果.     

场致发射阴极材料的研究与进展

场致发射显示器是一种新型的具有竞争力的平板显示器,场致发射阴极是场致发射显示器的重要组成部分.介绍了各种场致发射阴极材料及其特性,分析了场致发射机理及各种场致发射阴极材料最新进展,并简单讨论了场致发射材料国内外开发应用研究现状及差距.     

非晶氧化铝超薄膜中的电荷输运特性

研究了反应射频磁控溅射制备的非晶氧化铝薄膜中电荷输运过程,发现交流和直流电导导电机制是明显不同的。对直流输运,以Poole-Frenkel发射发射模式为主,而新样品的直流电导则常常是带陷阱的空间电荷限制电流模式。交流电导则是由所谓的声子辅助的定域载流子的跳跃引起的。电导的温度特性表明,交流电导有两种不同的导电机制,即低温区的浅陷阱发和 高温区的因氧缺陷导致的深陷阱的发射过程,直流电导与交流电导在高温区趋于一致。     

声发射测试系统的发展

综述了声发射测试系统的发展历程及现状。展望了其发展前景，给出了两种分类依据，重点介绍了几种目前先进的声发射仪．     

定向碳纳米管的制备及其场发射性能研究

定向碳纳米管的制备方法是碳纳米管场发射显示器技术领域一项十分关键的技术.简要介绍了定向碳纳米管的制备方法、结构检测技术,并综合评述了影响定向碳纳米管场发射性能的因素.     

氮化碳在场发射冷阴极材料中的研究进展EI北大核心CSCD

氮化碳具有优良的热稳定性、高热导率、较大的禁带宽度和负的电子亲和势等优点,是一种极具潜力的场发射阴极材料。本文在介绍氮化碳的结构、性能以及作为场发射材料的研究现状的基础上,着重评述了氮化碳薄膜和粉体的制备方法;从优化结构中的sp^(2)簇的数量及尺寸、调控表面形貌、元素掺杂,以及通过与其他场发射材料复合或表面修饰形成多级发射结构等方面,阐述了优化氮化碳场发射性能的方法。最后总结了氮化碳薄膜和粉体分别作为场发射阴极材料仍然存在的问题,并以此指出将来开展相关研究的重点在于继续优化其场发射性能,以及探索其内部结构、缺陷等对场发射性能的影响。     

系统动力学的碳排放政策对供应链影响

随着低碳经济的发展,碳排放政策对于供应链的影响越来越受到关注。建立了基于系统动力学的单个供应商和销售商的供应链模型,并在此基础上引入强制排放和碳税两种碳排放政策。利用模型仿真,分析两种排放政策对于供应商、销售商及整个供应链的总成本和碳排放的影响。研究表明在强制排放模型中,不同的碳排放额度会使销售商选择不同的订货周期,发现合理的排放额度才能引导供应链双方降低排放,否则不仅达不到减排的目的,反而影响供应链效率;而在碳税模型中,提高碳税税率虽然会使政府获取一定的收益,但是实际上可能带来供应链总成本的上升和碳排放的增加,需要合理制定碳税税率引导绿色供应链发展。