最新刊期
      2004年第25卷第2期

        论文

      • MgZnO薄膜及其量子阱和超晶格的发光特性

        张德恒, 张锡健, 王卿璞, 孙征
        2004, 25(2): 111-116.
        摘要：MgO和ZnO形成合金MgxZn1-xO的带隙可以在3.3～7.9eV之间变化,在制备紫外波段光电器件方面有着广阔的应用前景.由ZnO和MgZnO交替沉积而成的ZnO/MgxZn1-xO量子阱和超晶格在激光器、光探测器和其他光电器件方面也有潜在的应用价值.回顾最近几年对MgZnO薄膜材料发光特性的研究进展,介绍在不同衬底上用不同方法制备MgZnO合金薄膜的制备技术、发光特性以及发光特性与薄膜中Mg含量的关系;综述近年来在ZnO/MgxZn1-xO超晶格、量子阱研究上的成果,特别介绍了ZnO/MgxZn1-xO对超晶格、量子阱的发光特性、发光机理以及发光特性与势垒层镁含量、器件温度的关系.  
        关键词：MgZnO薄膜;量子阱;超晶格;光致发光;受激发射   
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        更新时间：2020-08-11

      • 氧化锌薄膜光电功能材料研究的关键问题

        傅竹西, 林碧霞
        2004, 25(2): 117-122.
        摘要：氧化锌薄膜光电功能材料是近年来新发展起来的研究课题,由于它在短波长光电信息功能材料方面具有潜在的应用前景而备受关注.为了开发ZnO结型光电器件,目前首先需要解决高质量ZnO单晶薄膜的外延及p型掺杂等关键问题.综合国内外的研究结果,结合我们的工作,叙述了利用多晶格匹配原理通过过渡层在Si衬底上异质外延高质量ZnO薄膜,介绍了用SiC作过渡层生长ZnO薄膜的有关问题.对ZnO的p型掺杂,分析了制备p型ZnO的困难和利用Ⅲ-Ⅴ族共掺杂方法生长p型ZnO的作用和优点.  
        关键词：ZnO薄膜;异质外延;p型掺杂   
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        更新时间：2020-08-11

      • 溶胶-凝胶法制备ZnO纳米薄膜的工艺和应用

        刘超, 李建平, 孙国胜, 曾一平
        2004, 25(2): 123-128.
        摘要：ZnO是一种重要的功能材料和新型的Ⅱ-Ⅵ族宽禁带半导体材料.采用溶胶-凝胶(Sol-gel)工艺在Si(100)、Si(111)和c面蓝宝石衬底上成功制备出高质量的ZnO纳米薄膜,并用XRD、SEM、AFM等方法研究了薄膜的特性.首次以制备的ZnO纳米薄膜为缓冲层,在n型Si(100)衬底上采用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺外延生长了SiC薄膜,得到了低载流子浓度、高电子迁移率和高空穴迁移率的两种SiC薄膜样品,分析了该薄膜的性能.  
        关键词：ZnO薄膜;溶胶-凝胶工艺;纳米薄膜;宽禁带半导体   
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        更新时间：2020-08-11

      • 氧气后处理对氧化锌薄膜紫外发射性质的影响

        林碧霞, 傅竹西, 廖桂红
        2004, 25(2): 129-133.
        摘要：为了提高ZnO光发射效率和制备p型ZnO,对热处理的氧分压对薄膜的结构、形貌、光致光发射和ZnO/Si异质结的Ⅰ-Ⅴ特性的影响进行了研究.用直流反应溅射法在p型硅衬底上生长ZnO薄膜形成n-ZnO/P-Si异质结.在1000℃下用不同比例的氧和氨热处理,我们发现,在纯氮气中得到的样品有强的紫外发射(390nm),随氧气比例增大,紫外增强,同时绿光也产生并随之增强.但过大的氧分压反而产生多的受主缺陷,使越来越多的激发能量转移到发射能量低的绿光中心,从而使紫外减弱.在纯氧和无氧条件下热处理的俄歇谱表明纯氧下氧过量,而无氧下锌大大过量.ZnO/p-Si异质结的Ⅰ-Ⅴ特性表明,无氧热处理表现为典型的n-ZnO/p-Si异质结;而在纯氧气氛中处理后所得Ⅰ-Ⅴ曲线反向,这表明在高氧压下受主缺陷的产生,表明ZnO薄膜有可能由于高氧压热处理由n型转为p型.  
        关键词：氧化锌薄膜;光致发光谱;缺陷;化学计量   
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        更新时间：2020-08-11

      • ZnO薄膜的掺杂特性

        刘大力, 杜国同, 王金忠, 张源涛, 张景林, 马艳, 杨晓天, 赵佰军, 杨洪军, 刘博阳, 杨树人
        2004, 25(2): 134-138.
        摘要：通过MOCVD方法生长的ZnO薄膜一般为富锌生长,呈n型电导,要想得到高阻或低阻p-ZnO薄膜需要对其进行掺杂施主或受主杂质.主要研究在生长过程中通过NH3对ZnO薄膜进行氮掺杂的情况,利用优化生长条件,即生长温度为610℃,Ar气(携带DEZn)流量为4sccm,O2流量为120sccm,N2流量为600sccm,得到在NH3流量为80sccm时生长样品的结晶质量最高,在掺杂薄膜中NH3流量高于或低于80sccm时,样品的表面形貌都将变差,只有在80sccm时表面粗糙度最低晶粒最小,表明该流量下获得的样品表面较光滑致密.所以80sccmNH3流量为在R面蓝宝石上生长<110>取向ZnO薄膜的最佳掺杂流量.Hall测量结果表明,NH3流量为50sccm的样品电导呈弱p型,电阻率为102Ω·cm,空穴载流子浓度为+1.69×1016cm-3,迁移率为3.6cm2·V-1·s-1;当NH3流量增加时样品的电导呈n型,电阻率最高达108Ω·cm,我们认为与进入ZnO薄膜的H的量有关,并对其变化机理进行了详细的分析.  
        关键词：MOCVD方法;高阻p-ZnO薄膜;富锌生长   
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        更新时间：2020-08-11

      • MOCVD方法生长ZnO微米柱的结构与光学性质

        魏志鹏, 吕有明, 申德振, 刘益春, 赵东旭, 李炳辉, 张吉英, 范希武
        2004, 25(2): 139-142.
        摘要：通过X射线衍射、扫描电子显微镜和变温光致发光光谱对MOCVD方法生长在蓝宝石衬底上的ZnO微米柱材料的结构及发光特性进行了表征.X射线衍射结果表明,ZnO具有良好的c轴择优取向,扫描电子显微镜图中可观察出ZnO微米在呈六角结构生长,半径约为0.5～1.5μm.样品的发光光谱通过He-Cd激光器的325nm线激发,从光谱中发现低温(81K)下出现极强的与激子相关的带边发光峰,温度升高到360K时与自由激子相关的紫外发射峰仍然是清晰可见.  
        关键词：金属有机化学气相沉积;ZnO微米柱;X射线衍射;扫描电子显微镜;先致发光   
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        更新时间：2020-08-11

      • 等离子MOCVD系统生长ZnO薄膜掺N2和掺NH3特性比较

        常玉春, 杨晓天, 王金忠, 王新强, 刘博阳, 刘大力, 胡礼忠, 杜国同
        2004, 25(2): 143-146.
        摘要：利用MOCVD方法生长了高质量的ZnO薄膜材料,分别通过N2和NH3对c面和R面蓝宝石衬底上生长的ZnO薄膜材料进行了掺杂行为研究.掺N2时,X射线衍射半峰全宽仅为0.148°,室温光荧光发光峰位于3.29eV,半峰全宽～100meV,电阻率由0.65Ω·cm增大到5×104Ω·cm.掺NH3时,X射线衍射峰半峰全宽0.50°,样品为弱p型,电阻率为102Ω·cm,载流于浓度为1.69×1016cm-3.同时我们还观察到弱p型材料很容易退化成n型高阻材料.  
        关键词：金属有机化学气相沉积;氧化锌;掺杂   
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        更新时间：2020-08-11

      • 用等离子体辅助分子束外延生长氧化锌单晶薄膜

        梁红伟, 颜建锋, 吕有明, 申德振, 刘益春, 赵东旭, 李炳辉, 张吉英, 范希武, 范景田
        2004, 25(2): 147-150.
        摘要：利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)方法,通过优化生长条件,在c平面蓝宝石(Al2O3)上生长出氧化锌(ZnO)单晶薄膜.使用反射式高能衍射仪(RHEED)原位监测到样品表面十分平整,X射线摇摆曲线(XRC)测得ZnO薄膜的<002>取向半峰全宽为0.20°,证实为ZnO单晶薄膜.室温下吸收谱(ABS)和光致发光(PL)谱显示了较强的激子吸收和发射,且无深能级(DL)发光.电学性能测量表明,生长的ZnO为n型半导体,室温下载流于浓度为7×1016cm-3,与体单晶ZnO中的载流子浓度相当.  
        关键词：氧化锌单晶薄膜;射频等离子体;分子束外延;蓝宝石衬底   
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        更新时间：2020-08-11

      • 热退火对ZnO薄膜表面形貌与椭偏特性的影响

        刘磁辉, 林碧霞, 王晓平, 朱俊杰, 钟声, 傅竹西
        2004, 25(2): 151-155.
        摘要：利用原子力显微镜(AFM)和椭偏仪对溅射制备的硅基ZnO薄膜的热退火表面形貌与椭偏特性进行了研究.结果发现:未退火或低温退火(≤850℃)薄膜的形貌呈现较弱的各向异性,晶粒尺寸大小较为均匀,尺寸约为50nm.当经高温退火后,ZnO薄膜的晶粒尺寸明显增大,同时伴随晶粒尺寸分布非均匀化,较大的尺寸可达400nm,而较小的尺寸仅为50nm.此外,椭偏测量表明:椭偏参数在不同的退火温区的变化呈现明显差别;当退火温度高于850℃时,薄膜的结构有明显的变化.  
        关键词：氧化锌薄膜材料;热退火;原子力显微镜;椭偏测量   
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        更新时间：2020-08-11

      • ZnO基紫外探测器的制作与研究

        杨晓天, 刘博阳, 马艳, 赵佰军, 张源涛, 杨天鹏, 杨洪军, 李万程, 刘大力, 杜国同
        2004, 25(2): 156-158.
        摘要：利用新型的等离子体辅助金属有机化学气相沉积(P-MOCVD)系统在蓝宝石、硅等衬底上生长出具有单一c轴取向、高阻的ZnO薄膜,利用添加的等离子体发生装置,进行氮掺杂获得高阻ZnO薄膜.利用ZnO的宽禁带与高光电导特性,结合MSM(金属-半导体-金属)结构器件响应度高、速度快、随偏压变化小、工艺简单、易于单片集成等优点,制作了ZnO基紫外探测器,器件规格为80μm×100μm,电极为叉指式电极.测试中采用500W的氙灯做测试光源,探测器的Ⅰ-Ⅴ特性曲线显示;正向偏压下探测器的暗电流及光照电流与外加偏压呈线性增长.不同波长下的响应曲线显示:探测器对紫外波段有响应,响应峰值在375nm附近.  
        关键词：等离子体辅助金属有机化学气相沉积;ZnO薄膜;紫外探测器   
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        更新时间：2020-08-11

      • ZnO薄膜光学常数测量

        傅竹西, 林碧霞, 何一平, 廖桂红
        2004, 25(2): 159-162.
        摘要：利用Kramers-Kronig方法(K-K方法)测量了ZnO薄膜的复分电常数和复折射率(折射率和消光系数).为了满足K-K方法所要求的条件,光源发出的光束通过一个特殊设计的中间带孔的反射镜垂直投射到ZnO薄膜表面,在ZnO薄膜表面产生的反射光穿过反射镜中间的小孔进入单色仪,从而测量出正入射情况下ZnO薄膜的反射光谱.对有限波段下测量的数据经合理的外推后,得出全波段的薄膜反射谱,然后利用K-K方法计算出ZnO薄膜的复分电常数和复折射率.实验结果表明,氧化锌薄膜在可见光范围内的折射率近似为一常数3.5;在430nm附近出现折射率最大值,而在短波长范围所对应的折射率大大降低,其值在0.5～2.5之间起伏波动.  
        关键词：氧化锌薄膜;反射光谱;K-K关系;光学常数   
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        更新时间：2020-08-11

      • 库仑场中束缚光学极化子的温度效应

        于毅夫, 尹辑文, 肖景林
        2004, 25(2): 163-167.
        摘要：采用线性组合算符和么正变换方法研究强弱耦合情形下,库仑场中束缚光学极化子的基态能量、振动频率和平均声子数与温度的关系.对RbCl晶体进行数值计算,结果表明:在强耦合情形下,库仑场中束缚光学极化子的基态能量的绝对值随温度的升高而增大,振动频率、平均声子数随温度升高也增大.  
        关键词：束缚光学极化子;基态能量;振动频率;平均声子数;温度效应   
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        更新时间：2020-08-11

      • GaP1-xNx混晶中新束缚态的研究

        吕毅军, 高玉琳, 林顺勇, 郑健生, 张勇, Mascarenhas A, 辛火平, 杜武青
        2004, 25(2): 168-172.
        摘要：利用变温光致发光(PL)谱及时间衰退发光谱研究了一系列CaP1-xNx混晶的光学性质.GaP1-xNx混晶的PL谱从低组分的NN对束缚激子及其声子伴线到高组分杂质带发光的特征,表现出明显的带降降低的趋势.测量结果显示,在组分x≥0.24%的样品的发光谱中NN1能量之下已经开始出现几个新的束缚态,对其激活能的拟合及对时间衰退发光谱的分析表明,新的束缚态一方面仍保留有N束缚激子的性质,另一方面又表现出有别于NN对束缚激子的发光机制.说明新的束缚态有可能由新的N原子组成(如NNN原子)或与NN对束缚激子存在着某种相互作用.  
        关键词：发光;Ⅲ-Ⅴ族半导体;带隙弯曲   
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        更新时间：2020-08-11

      • 超细氧化硅纳米线阵列的制备和发光特性

        朱彦武, 陈喜红, 陈耀锋, 徐军, 张洪洲, 冯孙齐, 俞大鹏, 张国义
        2004, 25(2): 173-177.
        摘要：以液态金属Ga作为催化剂合成了大量的非晶SiO2纳米线阵列.这些纳米线具有高度取向性,直径分布均匀,平均约8nm,长度大于300μm.研究发现,载气的湿度对非晶SiO2纳米线阵列的生长有重大影响,提出了一种可能的生长模型,以解释这一与传统的VLS机制不同的生长过程.对样品的光致荧光(PL)谱的测量表明,非晶SiO2纳米线阵列在蓝光波段附近存在两个很强且稳定的发射峰,它们直接与样品中的缺陷和空位有关.首次发现了一个稳定的PL峰,存在于红外波段,作为光源,非晶SiO2纳米线阵列可能会在纳米光电子器件中得到应用.由于SiO2是传统的光纤材料,单根SiO2纳米线也有希望应用于近场光学扫描显微镜(SNOM)之中.  
        关键词：非晶SiO2;纳米线阵列;光致荧光   
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        更新时间：2020-08-11

      • 多孔硅/多孔氧化铝与PVK复合光致发光特性

        赵毅, 夏明哲, 杨德仁, 周成瑶, 阙端麟
        2004, 25(2): 178-182.
        摘要：用旋徐法实现了多孔硅、多孔氧化铝与聚乙烯咔唑(PVK)的复合,研究了多孔硅/PVK、多孔氧化铝/PVK复合体系的光致发光性能.PL谱的测试发现,多孔硅/PVK复合体系的PL谱同时具有多孔硅和PVK的发射峰.此外,在485um的位置出现了一个新峰,讨论了这个峰的来源.而多孔氧化铝与PVK复合后,没有产生新的峰.但多孔氧化铝与PVK复合后,由于多孔氧化铝纳米孔的纳米限制效应使PVK的发光峰出现大幅度蓝移.从多孔硅与多孔氧化铝发光机制的不同出发,讨论了多孔硅、多孔氧化铝与PVK复合后产生不同结果的原因.  
        关键词：多孔硅;多孔氧化铝;PVK;光致发光   
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        更新时间：2020-08-11

      • 掺入Eu的钛酸钡纳米晶陶瓷材料制备与电子结构特征

        孙秀云, 路大勇, 刘益春
        2004, 25(2): 188-192.
        摘要：以Eu2O3、TiO2和BaCO3为原材料,在高温高压的极端条件下(4.0GPa,1090℃)采用固相反应法制备了结构均匀的新陶瓷材料Ba1-xEuxTiO3(x=0.1～0.4),样品显示灰黑色.当x增加到0.5时,出现ABO3型钙钛矿相和Eu2Ti2O7焦绿石相共存.X射线衍射图样显示Eu离子对A位Ba离子的均匀替代,并随着Eu含量的增加,结构向高对称性转变.通过对X射线衍射数据计算,表明材料结晶在平均粒度为几十纳米的数量级.X射线电子能谱(XPS)分析说明:在高压的作用下,Eu3+离子部分被还原,在晶体结构中以Eu3+离子(4f6)和亚稳态Eu2+离子(4f7终态构形)稳定共存.同时在样品表面存在大量的吸附氧.Ba1-xEuxTiO3材料的电中性由亚稳态Eu2+离子和吸附氧(O-)共同补偿.  
        关键词：钛酸铕钡;高温高压;晶体结构;亚稳态Eu2+离子;吸附氧   
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        更新时间：2020-08-11

      • 含油岩心显微荧光成像光谱研究

        黄乔松, 徐晓轩, 许家林, 杨仁杰, 张林灿, 于肇贤, 俞钢
        2004, 25(2): 202-206.
        摘要：发展了一种显微荧光光谱成像技术,并将其应用于天然岩心进行显微荧光成像光谱研究.利用这种技术同时采集含油岩心表面的荧光光谱信息和空间信息,并对获得的光谱图像给予光谱学和地质学解释.结果表明,不但能显示岩心形貌和组分的大致趋势,而且能揭示其精细细节,为石油地质研究提供了一种新方法,为今后的石油勘探开发工作提供了一种先进的指导手段.  
        关键词：含油岩心;显微镜;成像光谱;荧光   
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        更新时间：2020-08-11

      • OLED/LCD器件中的γ校正

        杨虹, 彭俊彪, 曹镛
        2004, 25(2): 207-211.
        摘要：阐述了OLED/LCD器件中γ校正的基本原理,通过考虑人眼视觉非线性和液晶电光非线性,得到了CRT相对于OLED/LCD的灰度级亮度特性曲线.以所设计的26.4cmVGA(行反转)的TFT-LCD为例,采用源驱动器μPD16641芯片,通过γ校正电路和输入数据、灰度级和基准电压的关系,进行了实际的γ校正,得到了驱动电路中的γ校正的外部电压设定值,将设定目标值与实际驱动测定值进行了比较,从比较的结果可以看到,两者十分接近的,解决了实际的TFT液晶驱动电路中Gamma(γ)校正问题,达到了预期的设计目的,使图像的质量满足了用户的要求.  
        关键词：γ校正;灰度级;行反转;μPD16641芯片   
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        更新时间：2020-08-11

        稀土发光材料

      • Y2O2S：Eu3+,Mg2+,Ti4+红色材料的制备和长余辉性能

        杨志平, 郭智, 王文杰, 朱胜超
        2004, 25(2): 183-187.
        摘要：用高温固相法制备了Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+红色长余辉材料,余辉时间达到1h以上,X射线衍射测量表明材料的晶体结构为Y2O2S.发射光谱对应了Eu3+离子5DJ(J=0,1,2,3)→7FJ(J=0,1,2,3,4)的特征发射;激发光谱主峰位于345um,另外在260,396,468,540um等处也存在激发峰.对比测量了Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+和Y2O2S:Eu3+的热释发光曲线,Y2O2S:Eu3+的热释发光曲线可以拟合成3个热释发光峰的叠加:237,226,301K;而Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+的热释发光曲线可以拟合成5个热释发光峰的叠加:149,215,262,287,334K,并计算了相应的陷阱能级.Ti4+是引起较深陷阱能级的主要原因,Mg2+起电荷补偿的作用.  
        关键词：长余辉;激发光谱;发射光谱;热释发光;Y2O2S：Eu3+;Mg2+;Ti4+   
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        更新时间：2020-08-11

      • 纳米Gd2O3中两种格位Eu3+的电荷迁移态激发跃迁

        刘春旭, 张家骅, 吕少哲, 刘俊业, 花景田
        2004, 25(2): 193-196.
        摘要：观测了粒径分别为15,23,135nm的立方相Gd2O3:Eu3+的选择激发光谱、发射光谱和激发光谱.受强量子限域效应的影响,纳米Gd2O3:Eu3+的激发光谱的强度表现出对颗粒尺寸的明显依赖性.用Jorgensen公式计算电荷迁移带的位置,与实验测得激发光谱中位置相一致.通过电荷迁移带不同位置的选择激发光谱可以分辨出立方相Gd2O3:Eu3+中C2和S6格位Eu3+的发光,从选择激发的发射光谱和激发光谱结果计算出C2和S6格位电荷迁移带的激发光谱,与实验结果相符合.  
        关键词：Gd2O3：Eu3+纳米晶;电荷迁移带;格位选择激发光谱   
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        更新时间：2020-08-11

      • SrAl2O4：Tb3+,Ce3+发光材料的合成与发光特性

        邱克辉, 李峻峰, 高晓明, 傅茂媛
        2004, 25(2): 197-201.
        摘要：以高温固相法合成SrAl2O4:Tb3+,Ce3+发光材料,蓄光后在暗室中观察发出明亮的绿光.利用X射线粉晶衍射仪对其进行了物相测定,扫描电镜对其进行了晶相与显微结构分析,分析结果表明,合成物为α-SrAl2O4,属于单斜晶系.利用荧光分光光度计进行了光谱分析,测定了所合成样品的激发光谱和发射光谱,研究了Tb3+)含量与合成荧光粉发光强度的关系,在SrAl2O4:Tb3+体系中加入Ce3+,发现Ce3+可将能量传递给Tb3+,对Tb3+起到了敏化作用.  
        关键词：SrAl2O4：Tb3+;Ce3+;激发光谱;发射光谱;能量传递   
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        更新时间：2020-08-11
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