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    2006年第27卷第6期

      研究论文

    • 极性半导体膜中的束缚极化子

      王秀清, 肖景林
      2006, 27(6): 843-848.
      摘要:采用线性组合算符法和幺正变换方法,研究极性晶体膜中束缚极化子的基态能量、自陷能随膜厚d的变化关系.得出束缚极化子的自陷能由两部分组成:第一部分是由于电子-体LO声子相互作用所引起的(Ee-LOtr)极化子效应;第二部分则是电子-SO声子相互作用引起的.后者又包含两部分,分别是电子与极性膜中两支表面声子相互作用的贡献(Ee-SOtr(+),Ee-SOtr(-)).通过对KCl半导体膜的数值计算表明,Ee-LOtr随膜厚d的增加而增加;但是Ee-SOtr、极化子的振动频率以及电子-声子相互作用所产生的总自陷能Ee-phtr随膜厚d的增加而减少,当膜厚大于5nm时,总自陷能Ee-phtr趋于一稳定值.另外,由于束缚势的存在,使极化子的振动频率增大,这主要是由于束缚势的存在,使电子-声子间的相互作用增强,极化子效应增大而引起的.  
      关键词:极性晶体膜;束缚极化子;线性组合算符;自陷能   
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      更新时间:2020-08-11
    • 非对称量子点中极化子的性质

      肖玮, 肖景林
      2006, 27(6): 849-855.
      摘要:采用线性组合算符和幺正变换方法研究了非对称量子点中强、弱耦合极化子的性质,导出了非对称量子点中强、弱耦合极化子的基态能量和基态结合能随量子点的横向、纵向有效受限长度,电子-声子耦合强度的变化关系.通过数值计算,结果表明,量子点中强、弱耦合极化子的基态能量和基态结合能随量子点的横向、纵向有效受限长度的减小而迅速增大.  
      关键词:非对称量子点;极化子;线性组合算符;有效受限长度   
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      更新时间:2020-08-11
    • 光在有缺陷存在的斐波那契准晶中的透射特性

      伍清萍, 刘正方, 陈爱喜
      2006, 27(6): 856-860.
      摘要:利用传输矩阵方法,模拟研究了FC(N)准晶链排列的多层介质膜中存在不同缺陷情形时,光在其中传播的透射规律.结果表明,当Fibonacci准晶中存在缺陷时,引入了缺陷模,而且其缺陷模具有与自身结构相关的特点.还进一步模拟研究了存在负折射率吸收缺陷媒质时的FC(N)准晶链的透射系数,出现了共振透射率大于1的情形.同时还研究了负折射率缺陷媒质的虚部对禁带中共振透射峰大小的影响,发现并不是所有引入负折射率吸收缺陷媒质的准晶都会出现共振透射率大于1的现象.  
      关键词:负折射率介质;Fibonacci准晶;传输矩阵;缺陷;透射系数   
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      更新时间:2020-08-11
    • 汤炳书, 殷恭维, 徐健良, 沈廷根
      2006, 27(6): 861-865.
      摘要:利用转移矩阵方法对二维正方介质柱光子晶体的传输特性进行了研究,数值计算研究了不同晶格、同一晶格柱体截面面积不同、放置方位角不同时光子晶体的传输特性。数值结果表明光子禁带的宽度与中心频率和晶格结构有很大关系,正方晶格更易形成平坦光子禁带,柱体截面面积大,则形成的禁带较宽,在其他因素相同的条件下柱体放置的方位角对光子禁带有重要影响。数值研究表明在正方介质柱下设计宽平坦光子禁带时,可以首先考虑正方晶格结构,其次设法使柱体截面尽量大一些,最后可通过柱体放置方位角来微调光子禁带的宽度与中心频率以达到设计要求。  
      关键词:二维光子晶体;转移矩阵方法;传输特性;正方介质柱   
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      更新时间:2020-08-11
    • 非对称量子点中极化子的声子平均数

      刘亚民, 肖景林
      2006, 27(6): 866-870.
      摘要:采用线性组合算符和幺正变换方法研究非对称量子点中强、弱耦合极化子的声子平均数的性质,导出了量子点中强、弱耦合极化子的声子平均数和振动频率随量子点的横向和纵向受限强度、电子-声子耦合强度的变化关系。对RbCl晶体进行数值计算,结果表明非对称量子点中强耦合极化子的振动频率和声子平均数随量子点的横向和纵向的受限强度的增强而迅速增大,随电子-声子耦合强度的增强而增大。  
      关键词:非对称量子点;声子平均数;受限强度;线性组合算符   
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      更新时间:2020-08-11
    • 磁场中准二维强耦合磁极化子的有效质量

      额尔敦朝鲁, 徐秋, 刘宝海, 杨洪涛
      2006, 27(6): 871-876.
      摘要:采用改进的线性组合算符和LLP变分法,研究了外磁场对量子阱中电子与界面光学声子强耦合、与体纵光学声子弱耦合磁极化子的有效质量的影响。对AgCl/KI量子阱进行了数值计算,结果表明,磁极化子的有效质量随阱宽的增加而减小,随磁场的增强而增大,但不同支声子与电子和磁场相互作用对磁极化子有效质量的贡献大不相同。  
      关键词:量子阱;强耦合磁极化子;有效质量   
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      更新时间:2020-08-11
    • ZnS作为空穴缓冲层的新型有机发光二极管

      仲飞, 叶勤, 刘彭义, 翟琳, 吴敬, 张靖垒
      2006, 27(6): 877-881.
      摘要:采用磁控溅射方法在ITO表面沉积了不同厚度的ZnS超薄膜作为有机发光二极管(OLEDs)的缓冲层,使典型结构(ITO/TPD/Alq3/Al)的OLEDs的发光性能得到改善。ZnS缓冲层厚度对器件性能影响的实验结果表明,当ZnS缓冲层厚度为5nm时,器件电流密度提高了近2倍,亮度提高了2倍;当ZnS缓冲层厚度为10nm时,器件发光的电流效率提高18%,器件的性能得到改善。宽禁带的ZnS缓冲层对空穴从阳极到有机功能层的注入有阻碍作用,促进器件载流子平衡,提高了器件发光效率,改善了器件性能。  
      关键词:有机发光二极管;ZnS超薄膜;空穴缓冲层;电流效率   
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      更新时间:2020-08-11
    • 一种新型铽、钆稀土配合物的发光特性

      程宝妹, 邓振波, 梁春军, 徐登辉, 王瑞芬
      2006, 27(6): 882-886.
      摘要:合成了一种新型的铽、钆稀土配合物TbGd(BA)6(bipy)2,把它作为发光材料应用于有机电致发光器件中。为改善稀土配合物的载流子传输能力并避免其在真空蒸发时的热分解,实验中将铽、钆稀土配合物TbGd(BA)6(bipy)2掺入高分子导电聚合物Poly(N-vinycarbazole)(PVK)中,用旋涂的方式制备发光层,并制成电致发光器件。通过测量器件的光致和电致发光光谱,均得到纯正的、明亮的Tb3+离子的绿光发射,四个特征峰分别位于489,545,585,620nm,分别对应着能级5D47FJ(J=6,5,4,3)的跃迁。讨论了共混体系的发光特性和能量传递机理。稀土配合物的光致发光是由于外部直接激发及PVK到稀土配合物的能量传递。电致发光有两个途径,PVK到稀土配合物的能量传递及载流子的直接俘获。在双层器件中,发光区域随Alq3厚度变化,尤其是在高电压下,激子复合区域移向Alq3一侧。优化后,多层器件在电压为13V时,达到最高亮度183cd/m2,得到明亮的铽的绿色发光。  
      关键词:铽配合物;发光特性;能量传递;稀土配合物   
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      更新时间:2020-08-11
    • Nd3+掺杂PbWO4晶体的光谱特征和浓度效应

      黄彦林, 赵连泽, 谢建军
      2006, 27(6): 891-896.
      摘要:钨酸铅晶体(PbWO4)是新型的闪烁晶体,针对其广阔的光电子应用,实验测试了Nd3+掺杂PbWO4晶体的吸收光谱,讨论了不同的Nd3+掺杂浓度对于吸收系数和PbWO4光学吸收边的影响。依据Judd-Ofelt理论计算了吸收截面积、强度参数、量子荧光效率、荧光分支比等。讨论了不同浓度Nd3+掺杂的PbWO4晶体的光致发光光谱;室温LD 808nm泵浦下,1.06μm荧光发射的荧光强度、荧光寿命和发射截面积,论述了这些性能随Nd3+掺杂浓度的变化关系。  
      关键词:钨酸铅单晶;Nd3+掺杂;发光光谱;浓度效应;光学材料   
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      更新时间:2020-08-11
    • ZnO薄膜表面和边缘的发光特性

      谢伦军, 陈光德, 竹有章, 汪 屿
      2006, 27(6): 910-916.
      摘要:研究了分子束外延方法生长的ZnO薄膜的光学特性,首先测量样品反射光谱,然后重点研究其光致发光光谱。实验中通过改变激发光的强度,以及采用波导配置和不同的实验几何配置等手段,观察到了ZnO薄膜中起源于激子-激子散射和电子-空穴等离子体复合发光的受激辐射,同时观察到两种配置下自发辐射谱中存在巨大的差异。通过对实验数据和理论计算结果的分析,初步认为造成了从ZnO薄膜表面和侧面得到的PL谱之间的显著区别原因有两种:一是非对称薄膜波导的吸收损耗造成的波长选择效应,二是薄膜波导对掠出射光的类似薄膜微腔的微腔效应。  
      关键词:ZnO;光致发光;Fabry-Perot干涉;波导   
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      更新时间:2020-08-11
    • 纤锌矿结构ZnO中定位Ga-N共掺杂对p型掺杂效率的影响

      周昌杰, 康俊勇
      2006, 27(6): 917-921.
      摘要:采用第一性原理和密度泛函理论的方法,计算未掺杂、N单掺杂和Ga-N共掺杂纤锌矿结构ZnO的总能、电荷密度和能带结构.总能计算表明,Ga原子的共掺杂使总能极大地降低,从而显著提高杂质N原子在ZnO中的稳定性.电荷密度分布显示,总能的降低主要是Ga-N共掺杂后Ga原子的3d态和N原子的2p态电子之间的强杂化相互作用所致.特别是在Ga原子的负电荷和N原子的正电荷沿c轴排成一线的共掺杂构型中,较大的局域极化场的变化引起价带顶向禁带中的大分裂,降低了N受主的激活能,将空穴的浓度提高了三个量级,有效地提高p型掺杂效率.  
      关键词:氧化锌;p型掺杂;能带结构   
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      更新时间:2020-08-11
    • ZnO薄膜的制备和结构特性及应变

      邓雷磊, 吴孙桃, 李静
      2006, 27(6): 922-926.
      摘要:在SiO2/Si衬底上面,利用射频磁控溅射方法,在不同的工艺条件下生长ZnO薄膜,然后进行热处理(600~1000℃退火).研究了氩氧比和退火温度对薄膜结晶性能的影响.薄膜的表面结构和晶体特性通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)来进行表征.结果表明:所制备的薄膜为多晶纤锌矿结构,具有垂直于衬底的c轴(002)方向的择优取向性.热处理可使ZnO(002)衍射峰相对强度增强,半峰全宽(FWHM)变小,即退火使c轴生长的薄膜取向性增强.未经退火的ZnO薄膜存在张应力,经过热处理后应力发生改变,最后变成压应力,并且随着退火温度的升高,压应力逐渐增大.  
      关键词:ZnO薄膜;射频磁控溅射;X射线衍射;扫描电子显微镜   
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      更新时间:2020-08-11
    • 反应溅射氧化锌薄膜的结构特点及性质

      刘建, 刘佳宇
      2006, 27(6): 927-932.
      摘要:以金属Zn(纯度为99.99%)作为靶材,采用离子束反应溅射法在玻璃衬底上溅射沉积了一系列ZnO薄膜样品。通过对薄膜样品X射线衍射(XRD)谱的分析,发现尽管溅射条件不同,但是ZnO薄膜只沿(0002)晶面取向生长。衬底温度和溅射气体的氧分压对薄膜沿c轴取向生长有影响,其中衬底温度的影响较明显。溅射过程中发现衬底温度为360℃最适合(0002)晶面的生长,在此温度下溅射获得了完全沿c轴取向生长且衍射峰最强的ZnO薄膜。室温下测量了ZnO薄膜的发射光谱,发现薄膜在紫外区(364nm附近)、蓝绿区(470nm附近)有较强的发光峰,在紫光区(398nm附近)、蓝光区(452nm附近)和红外区(722nm附近)有较弱的发光峰。ZnO薄膜在空气中退火,对薄膜的结构、发光和电学性质都有一定影响。合适的退火温度可以促进薄膜沿c轴的取向生长;退火后ZnO多晶薄膜的晶粒比未退火的略大;退火使部分发光峰的位置发生偏移并使薄膜的发光强度增强;退火使薄膜的电阻率显著增大,薄膜的电阻率随氧分压的增大而增大。  
      关键词:ZnO薄膜;晶体结构;光致发光;电学性质;离子束溅射   
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      更新时间:2020-08-11
    • 赵俊亮, 李效民, 古彦飞, 于伟东, 杨长
      2006, 27(6): 933-938.
      摘要:通过脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)衬底上沉积一层高质量的ZnO籽晶层,在籽晶层上进一步采用超声喷雾热分解(USP)法生长ZnO薄膜,研究了籽晶层对ZnO薄膜结晶质量和ZnO/Si异质结光电特性的影响。研究结果表明,在籽晶层的诱导作用下,USP法生长ZnO薄膜由多取向结构变为(002)单一取向,结晶性能得到了显著改善;籽晶层上生长的薄膜呈现出垂直于衬底生长的柱状晶结构,微观结构更加致密。通过研究紫外光照前后ZnO/Si异质结的整流特性,发现引入籽晶层后,反向偏压下异质结的光电响应显著增加,并且在开路状态下出现明显的光伏效应。  
      关键词:ZnO薄膜;籽晶层;喷雾热分解法;结晶质量;光电性能   
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      更新时间:2020-08-11
    • 采用PVA方法制备ZnO基发光稀磁半导体

      杨景景, 方庆清, 王保明, 王翠平, 陈辉, 李雁, 刘艳美, 吕庆荣
      2006, 27(6): 939-944.
      摘要:不同的制备工艺对ZnO薄膜的微结构和性能有很大的影响,为了得到成本较低,样品具有较好特性的实验方法,对于制备手段进行了探索。使用PVA溶胶-凝胶法制备了Zn0.88Co0.12O薄膜,研究了不同退火工艺对其微结构的影响。对于Zn0.88Co0.12O样品的微结构和室温下的铁磁性和发光特性,具体比较分析了产生原因。对比了Co掺杂和复合Co、Fe掺杂Zn0.88(Co0.5Fe0.5)0.12O样品的微结构,采用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁特性,发现单一掺杂的薄膜具有更好的晶体质量和更强的磁性。  
      关键词:PVA方法;ZnO薄膜;掺杂   
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      更新时间:2020-08-11
    • Li掺杂ZnO薄膜的导电和发光特性

      王相虎, 姚斌, 申德振, 张振中, 吕有明, 李炳辉, 魏志鹏, 张吉英, 赵东旭, 范希武
      2006, 27(6): 945-948.
      摘要:通过将含有原子数分数为2%锂的Zn-Li合金薄膜和金属锌薄膜在500℃氮气氛中退火2h,然后在700℃氧气氛下退火1h的方法分别制备出ZnO:Li和ZnO薄膜。Hall效应测量表明,其导电类型分别为p型和n型。通过He-Cd激光器的325nm线激发,测量了样品室温和低温(12K)光致发光光谱,并根据ZnO:Li薄膜的低温发光光谱特征,计算出Li相关受主能级位于价带顶137meV处。  
      关键词:氧化锌;合金;退火;真空镀膜;p型掺杂   
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      更新时间:2020-08-11
    • 用电化学沉积方法制备钴掺杂的氧化锌薄膜及其光学性质

      曹萍, 李炳辉, 张吉英, 赵东旭, 吕有明, 姚斌, 申德振, 范希武
      2006, 27(6): 949-952.
      摘要:通过选用乌洛托品作为络合剂,采用电化学沉积的方法成功地制备出钴掺杂的氧化锌薄膜。通过对样品的XRD表征,得出生长的样品为ZnO纤锌矿结构,并没有其他杂相峰,即没有出现分相;通过对样品XPS的分析显示Co离子在薄膜中以+2价的形式存在;为进一步验证Co2+离子进入ZnO的晶格,对掺杂不同Co2+浓度的样品进行PL谱的测量,从发光光谱上可以看出随着掺杂Co2+浓度的增加,带隙逐渐变窄,发光峰位红移,证明Co2+部分取代了Zn2+而进入了ZnO晶格中。  
      关键词:氧化锌;乌洛托品;电化学沉积;光致发光   
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      更新时间:2020-08-11
    • 刘学超, 施尔畏, 陈之战, 张华伟, 宋力昕
      2006, 27(6): 953-957.
      摘要:采用磁约束电感耦合等离子体增强溅射法(ICP-PVD)在Si(100)和石英玻璃衬底上沉积了Zn0.95Co0.05O薄膜。XRD谱显示薄膜具有较强的(002)衍射峰,表明Zn0.95Co0.05O薄膜为c轴择优取向生长;透过光谱显示Zn0.95Co0.05O薄膜具有良好的透过性,其在可见光和红外波段的平均透过率大于80%,吸收光谱表明Co2+取代了Zn2+处于四配位晶体场中;喇曼光谱证明Zn0.95Co0.05O薄膜具有良好的六方纤锌矿结构;室温PL谱测量发现在可见光的蓝光波段和绿光波段存在较宽的发光带,却没有发现本征的近紫外光发射,这是由于Co掺杂后引入较多的缺陷导致的。  
      关键词:ZnO薄膜;Co掺杂;溅射沉积;光学特性   
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      更新时间:2020-08-11
    • 脉冲激光沉积(PLD)法生长高质量ZnO薄膜及其发光性能

      边继明, 杜国同, 胡礼中, 李效民, 赵俊亮
      2006, 27(6): 958-962.
      摘要:采用脉冲激光沉积(PLD)法在单晶Si(100)衬底上生长ZnO薄膜,以X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)等手段分析了所得ZnO薄膜的晶体结构和微观形貌。优化工艺(700℃,20Pa)下生长的ZnO薄膜呈c轴高度择优取向,柱状晶垂直衬底表面生长,结构致密均匀。室温光致发光(PL)谱分析结果表明,随着薄膜生长时O2分压的增大,近带边紫外发光峰与深能级发光峰之比显著增强,表明薄膜的结晶性能和化学计量比都有了很大的改善。O2分压为20Pa时所生长的ZnO薄膜具有较理想的化学计量比和较高的光学质量。  
      关键词:ZnO薄膜;脉冲激光沉积;光致发光   
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      更新时间:2020-08-11
    • MOCVD-GaxIn1-xAsyP1-y/InPDBR结构的晶格振动

      蒋红, 宋航, 缪国庆
      2006, 27(6): 967-970.
      摘要:利用微区Raman散射技术研究了MOCVD-GaxIn1-xAsyP1-y/InPDBRs结构的晶格振动。在InP衬底上生长的与InP晶格匹配的四元合金Ga0.4In0.6As0.85P0.15中包含三种主要的振动模式,分别归属于类InAs、类GaAs和类GaInP。随着Ga0.4In0.6As0.85P0.15与InP交替生长构成的DBRs结构周期数增加,Raman散射谱中三种振动模式的谱线线型发生明显变化,类InAs振动强度不变,谱线窄化,峰值位置向低频方向移动,类GaAs和类GaInP振动强度逐渐减弱。同时类InAs与类GaAs振动强度比增大。Raman散射研究中声子的限制效应表明多层结构生长过程中界面存在非完整晶态。  
      关键词:MOCVD-GaxIn1-xAsyP1-y/InP;分布布喇格反射镜结构;Raman散射;晶格振动   
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      更新时间:2020-08-11
    • 射频等离子体辅助MBE生长GaN及Mg掺杂的光致发光

      隋妍萍, 于广辉, 孟胜, 雷本亮, 王笑龙, 王新中, 齐鸣
      2006, 27(6): 971-975.
      摘要:采用射频等离子体辅助分子束外延(RF plasma-assisted MBE)系统生长非故意掺杂GaN和p型GaN,并且通过室温和低温光致发光(PL)谱测试研究了材料的发光特性及与杂质态的关系,对于GaN外延层出现的黄带发光进行分析。结果表明,富Ga条件下生长的GaN材料特性要优于富N生长的材料;非故意掺杂的富Ga样品中出现的黄带发光(YL)与GaN中生成能最低的氮空位(VN)缺陷有关;不同的Mg掺杂浓度对样品的PL特性有较大的影响;结合Hall效应测量结果,认为在Mg重掺杂的样品中出现的黄带发光,与GaN的自补偿效应以及重掺杂导致的晶体质量下降有关。  
      关键词:分子束外延;Ⅲ/Ⅴ比;PL谱;黄带发光   
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      更新时间:2020-08-11
    • Fe掺杂ZnO纳米薄膜的光致发光

      李金华, 张吉英, 赵东旭, 张振中, 吕有明, 申德振, 范希武
      2006, 27(6): 976-980.
      摘要:采用溶胶-凝胶法制备了Zn1-xFexO(x=0.01,0.05,0.10)纳米薄膜。X射线衍射谱显示所有样品均具有六角纤锌矿结构。而且在X射线衍射谱中没有发现其他相存在。研究了在不同的溶液浓度、退火温度和Fe浓度下制备的掺杂ZnO薄膜的光致发光谱。结果表明,热退火提高了样品的光学质量。溶液浓度为0.1mol/L,且Fe含量较低的条件下,样品的光学质量有所提高。  
      关键词:Fe;ZnO;X射线衍射;光致发光   
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      更新时间:2020-08-11
    • 脉冲激光沉积法制备的纳米硅薄膜的结构与光学性质

      石明吉, 李清山, 孔祥贵
      2006, 27(6): 981-986.
      摘要:采用二次阳极氧化法,制备了多孔氧化铝模板。在真空背景下,用脉冲激光沉积法,在多孔氧化铝模板上沉积一层硅,制成了硅与多孔氧化铝的复合膜,然后用盐酸将多孔氧化铝模板完全腐蚀掉,制备均匀分布着硅纳米线的硅膜。用扫描电子显微镜、X射线衍射、光致发光对纳米硅的结构和光学性质进行了测试分析。结果表明:硅纳米线的直径约为67.5nm,长度约为100nm,数密度约1011/cm2。光致发光谱是可见光范围内的一个宽发射峰,上面叠加了许多具有精细结构的尖峰,尖峰之间的波长间隔不相等,但能量间隔相等。分析了样品的结构特点,利用量子限制模型和表面发光中心模型对光谱进行了解释,提出了一个新的能级模型,求出了各个尖峰对应激发态能级的量子数。为探讨纳米硅的发光机制和实现硅发光器件的制备提供了实验依据。  
      关键词:硅纳米线;多孔氧化铝模板;脉冲激光沉积;光致发光   
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      更新时间:2020-08-11
    • ZnO纳米线的合成与生长机理

      程和, 李燕, 王锦春, 邓宏
      2006, 27(6): 991-994.
      摘要:采用化学气相沉积系统制备ZnO纳米线,以覆盖一层约5nm厚的Ag薄膜的单晶Si(001)为衬底,纳米线的生长遵循气-液-固(VLS)机理。对得到的样品采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)进行晶体结构和形貌的表征。XRD结果表明衬底温度在600~700℃时生长的ZnO纳米线具有六方结构和统一的取向。通过扫描电子显微镜分析,比较了生长温度对纳米线直径和长度的影响。实验表明我们可以通过催化剂和温度来实现ZnO纳米线生长的可控。与传统的VLS生长方式不同的是在我们制备的ZnO纳米线顶端并没有看到催化剂颗粒,表明纳米线的生长方式是底部生长,我们对其生长机理进行了研究。  
      关键词:ZnO纳米线;气-液-固生长机制;催化剂;生长机理   
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      更新时间:2020-08-11
    • 具有新光学性质的Zn-Zn2SiO4纳米同轴线阵列

      冯夏, 康俊勇
      2006, 27(6): 995-999.
      摘要:采用气相沉积技术在Si衬底上生长了Zn-Zn2SiO4芯-壳结构纳米同轴线阵列。根部呈笋状的纳米同轴线,直径约100nm,长度可以超过10μm;同轴线芯直径约50nm、壳层厚约25nm。通过X射线衍射的表征以及能量色散谱的线扫描,确定纳米同轴线的芯为Zn,壳层为Zn2SiO4。我们提出了一种新的生长机制,同时也为生长均匀的纳米同轴线提供一种新的技术。观察阴极荧光谱发现,纳米同轴线有三个主要发光带:强度最大的中紫外300nm发光、较弱的可见光区560nm以及红外谱区865nm的发光。对纳米同轴线截面的300nm发光峰观测发现,中紫外发光来源于Zn2SiO4壳层。正是这种同轴线的结构,使得其具备特殊的光学性质。  
      关键词:纳米同轴线;中紫外发光;生长机制   
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      更新时间:2020-08-11
    • 高相对分子质量8-羟基喹啉锂聚合物的制备和性能

      梅群波, 杜乃婴, 梁利岩, 吕满庚
      2006, 27(6): 1000-1006.
      摘要:高分子电致发光显示器(PLED)是近几年来国际、国内的研究热点,取得了很大的进展,其中高分子化金属配合物是一类很有价值的功能材料。通过甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(S)和含有8-羟基喹啉的单体共聚合成模板聚合物,再与氢氧化锂作用,实现了8-羟基喹啉锂配合物的高分子化,获得了一种能够溶解在普通的溶剂中的高相对分子质量的含喹啉锂配合物的发光聚合物,并利用元素分析、1H-NMR、FTIR、UV、PL光谱、DSC、TGA、GPC等方法对其结构和性能作了表征。紫外吸收和光致发光(PL)光谱说明合成共聚物的发光来自于Liq基团,引入的可聚合的链段以及共聚物中的甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯链段,并没有影响发光波长的改变。亲核溶剂改变8-羟基喹啉金属配合物分子结构,使共聚物光谱明显红移20nm左右。  
      关键词:8-羟基喹啉锂配合物;高分子电致发光器件;甲基丙烯酸甲酯;苯乙烯;聚合物合成   
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      更新时间:2020-08-11
    • 基于硅波导的喇曼光放大器

      张建中, 郭志友, 尉然
      2006, 27(6): 1007-1010.
      摘要:在硅波导上添加反向偏压的PIN结构,当波导产生受激喇曼散射时,可以将波导中双光子吸收(TPA)产生的光生自由载流子扫出波导,降低了波导的非线性损失,极大地提高了硅波导中泵浦光对信号光的喇曼增益。为了应用已经非常成熟的硅工艺,并且应用硅波导使器件小型化,根据法布里-帕罗(F-P)腔和行波放大器理论,在硅波导两端的解理面蒸镀增透膜,应用这种波导的喇曼效应设计了一种光放大器,即基于硅波导的喇曼光放大器。建立了计算放大器增益的方程,给出了不同波导长度和输入功率情况下的放大器增益,得出适当增加波导长度和泵浦光功率可以得到较高喇曼增益的结论。基于硅的光放大器有较高的饱和功率且没有泵浦源的限制,通过调整泵浦激光的波长可以放大不同波长的信号光。  
      关键词:喇曼放大器;受激喇曼散射;PIN硅波导;双光子吸收(TPA)   
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      更新时间:2020-08-11
    • L波段高掺铒光纤超荧光光源

      王蓟, 赵崇光, 刘洋, 王国政, 王立军
      2006, 27(6): 1011-1014.
      摘要:采用半导体激光二极管泵浦12cm长高掺铒光纤,在双程前向装置中,获得了10.8mW最大超荧光输出功率,斜率效率10.6%,在1553.1~1588.6nm接近36nm的范围内,功率抖动小于0.2dBm。作为比较,在相同实验条件下泵浦10cm长的高掺铒光纤,结果显示输出光谱带宽明显下降,C波段的放大自发辐射远大于L波段的,由此也证明了L波段的放大自发辐射是由C波段的放大自发辐射泵浦产生的。  
      关键词:光纤超荧光光源;高掺铒光纤;L波段;双程前向   
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      更新时间:2020-08-11
    • 微通道板离子壁垒膜及其对入射离子的阻止作用

      姜德龙, 刘庆飞, 李野, 王国政, 高延军, 吴奎, 付申成, 端木庆铎, 田景全
      2006, 27(6): 1015-1020.
      摘要:给出了三代微光像管中微通道板离子壁垒膜对入射正离子阻止作用的描述,引进了核阻止本领、电子阻止本领和平均射程的概念。结合Tomas-Fermi屏蔽势进行了分析讨论和Monte-Carlo模拟计算,给出Al2O3和SiO2薄膜对不同能量垂直入射时的核、电子阻止的定量结果。得出了Al2O3薄膜阻止本领比SiO2阻止本领高的结论。证实了选用Al2O3离子壁垒膜的科学性和可行性。  
      关键词:微通道板;离子壁垒膜;核阻止;电子阻止;蒙特卡罗模拟   
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      更新时间:2020-08-11
    • 低真空下紫外激光烧蚀铜诱导发光的机理

      黄庆举
      2006, 27(6): 1021-1025.
      摘要:采用时间与空间分辨的光谱测量技术,测量了在低真空下XeCl紫外激光烧蚀金属Cu诱导产生等离子体发光羽的发射光谱随时间和空间的强度分布,利用快速同步照相的方法获得了发光羽的相片,结果发现发光羽的不同区域有不同的颜色特征。根据实验结果建立了非常可能的激光烧蚀诱导发光的理论模型,认为不同区域的主要发光机理不同,连续辐射背景光来自近靶处高能电子的运动而产生的轫致辐射;原子线的产生来自电子碰撞传能以及电子与离子的复合激发;离子线的产生来自电子与离子碰撞传能激发。此模型不仅能解释单一激发模型所能解释的实验现象,而且还能够很好地解释单一模型所不能解释的实验现象,低真空下紫外激光烧蚀铜诱导发光的机理与常压下相似,在此实验条件下可以更准确地揭示诱导发光的机理。  
      关键词:激光烧蚀;激光诱导;时间分辨谱;等离子体;金属Cu   
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      更新时间:2020-08-11

      材料合成及性能

    • 2(Ba1-xSrxO)(1-y)P2O5·yB2O3:Eu2+的发光性能

      何大伟, 刘春棠
      2006, 27(6): 887-890.
      摘要:合成了系列2(Ba1-xSrxO)(1-y)P2O5·yB2O3:Eu2+样品,研究了样品在长波紫外区域的激发光谱和发射光谱。从激发谱可以看出:2(BaO)(1-y)P2O5·yB2O3:Eu2+在300~380nm附近区域有很强的吸收带,在380nm紫外光激发下,2(BaO)·(1-y)P2O5·yB2O3:Eu2+的发射带位于400~430nm;在2(Ba1-xSrxO)-(1-y)P2O5·yB2O3:Eu2+的系列样品中,当x>0.2时,随着x的增大,基质晶格在330~380nm吸收带整体向低能方向移动了40nm;在147nm激发下的发射谱是主峰值位于478nm的蓝绿光发射。  
      关键词:稀土;紫外激发;发光   
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      更新时间:2020-08-11
    • 蓝色长余辉光致荧光粉的研究

      潘光国, 刘造起, 李呈立, 李诚
      2006, 27(6): 897-900.
      摘要:高温固相反应合成了蓝色长余辉光致荧光材料CaAl2O4:Eu2+,Nd3+,La3+,激发后在暗室中观察,余辉的颜色为蓝色。进行了添加辅助激活剂的实验,首次在CaAl2O4:Eu2+,Nd3+中添加La3+。测定了该长余辉材料的激发光谱、发射光谱、余辉亮度和可视余辉时间,并对长余辉发光机理进行了探讨。余辉发射光谱的峰值波长为440nm,可视余辉时间达到18h以上。波长为280~380nm的光都可将该材料激发。实验结果表明,添加辅助激活剂La3+,延长了CaAl2O4:Eu2+,Nd3+的可视余辉时间。在CaAl2O4:Eu2+,Nd3+,La3+中,Eu2+是发光离子,Nd3+和La3+是辅助激活剂,发射光谱由Eu2+的激发态4f65d到基态4f7的电子跃迁产生。  
      关键词:CaAl2O4:Eu2+;Nd3+;La3+;长余辉;光致发光;陷阱   
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      更新时间:2020-08-11
    • 147Pm激发的ZnS:Cu,Cl发光粉的研究

      刘造起, 潘光国, 李呈立, 李诚
      2006, 27(6): 901-904.
      摘要:以高纯ZnS粉末为基质,采用高温转相、扩散,以及表面涂敷工艺,制得了147Pm激发的ZnS:Cu,Cl发光粉。分析了ZnS:Cu,Cl的晶体结构,测量了ZnS:Cu,Cl的激发光谱、发射光谱、发光亮度。其晶体结构主要是六方纤锌矿型结构,激发光谱峰值波长为341nm,发射光谱峰值波长为513nm,初始发光亮度达到312mcd/m2。由激发光谱的峰值波长341nm推算得到六方ZnS晶体的禁带宽度为3.64eV。分析了147Pm激发的ZnS:Cu,Cl发光粉的发光寿命,其发光寿命达到5年以上。还探讨了该放射性发光粉的发光机理。147Pm激发的ZnS:Cu,Cl的稳定发光,实际上是激发过程与复合过程的准平衡。ZnS:Cu,Cl的绿色发光来源于深施主-深受主对的复合发射。实验结果的分析表明,ZnS:Cu,Cl中深施主-深受主之间的能级间隔约为2.42eV。  
      关键词:147Pm激发;ZnS:Cu;Cl;发光;机理   
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      更新时间:2020-08-11
    • 微波场作用下La2O2S:Eu荧光粉的快速合成及其发光特性

      翟永清, 刘元红, 张少阳
      2006, 27(6): 905-909.
      摘要:采用微波法快速合成了La2O2S:Eu红色荧光粉,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱等对合成产物进行了分析和表征。结果表明:材料的晶体结构为六方晶系,与纯La2O2S的结构相同。颗粒的形状不规则,分散性较好,尺寸在2μm左右。La2O2S:Eu的激发光谱主要是位于200~450nm范围内的宽带,此宽带激发来源于Eu3+的电荷转移态的吸收跃迁。在472nm左右出现一弱的尖锐的吸收峰,属于Eu3+的4f→4f跃迁吸收。发射光谱是由512,539,556,583,596,617,627nm的一系列窄带发射峰组成。这些发射峰归属于Eu3+5DJ(J=0,1,2)到7FJ(J=0,1,2,3,4)的能级跃迁。随着Eu摩尔分数从2%增加到10%,主激发峰从348nm移动到365nm,移动了17nm;位于蓝绿区的发射峰逐渐减弱,627nm处的红光发射明显增强,当Eu的摩尔分数为8%时发光强度达到最大,继续增加Eu的浓度发光强度反而降低。  
      关键词:La2O2S:Eu;微波法;激发光谱;发射光谱   
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      更新时间:2020-08-11
    • n(Zn):n(Ga)比值对合成ZnGa2O4结构及光致发光性能的影响

      李春潮, 张学英, 吴钢, 管督
      2006, 27(6): 963-966.
      摘要:以ZnO和HGaO2为原料,用不同配比合成出系列ZnGa2O4,并对其晶体结构和发光性能进行了研究。用荧光分光光度计检测了ZnGa2O4的激发和发射光谱,用X射线衍射仪检测了ZnGa2O4的衍射图谱,用热重差热仪绘制了TGA-DAT曲线。对检测结果分析认为:1.ZnGa2O4属于尖晶石结构,稍过量的Zn或Ga能进入ZnGa2O4结构中,并对ZnGa2O4的晶格常数产生一定影响。2.ZnGa2O4存在两个自激发光中心,当Ga稍过量时,自激发光中心是四面体镓氧键[Td(Ga—O)],最大激发波长约248nm,最大发射波长约367nm;当Zn稍过量时,自激发光中心是八面体镓氧键[Oh(Ga—O)],最大激发波长约270nm,最大发射波长约441nm。当n(Zn):n(Ga)在理论值附近,激发和发射光强度最大,而且光谱峰位发生了红移。3.ZnGa2O4的热稳定性能非常好。上述结论对研究ZnGa2O4基质或掺杂的发光材料具有一定意义。  
      关键词:ZnGa2O4;n(Zn):n(Ga);晶体结构;光致发光   
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      更新时间:2020-08-11
    • Gd2O3:Er/Yb纳米线、纳米片的制备与发光性质

      杨林梅, 宋宏伟
      2006, 27(6): 987-990.
      摘要:采用水热法制备了Gd2O3:Yb3+/Er3+纳米线和纳米片,并研究了制备过程中溶液的pH值对产物形貌的影响以及样品形貌对发光性质的影响。将稀土氧化物溶于硝酸并与NaOH反应,使溶液pH值至预期值,将生成物离心、烘干和灼烧,得到最终产物。研究发现,制备样品过程中,中性溶液中易于形成纳米片,而碱性溶液中则会形成纳米线,而且碱性越强越容易形成纳米线。在980nm激光激发下,与纳米片相比,纳米线中Er3+4I13/24I15/2的红外发射强度显著减弱,而2H11/2/4S3/24I15/24F9/24I15/2的上转换发射相对增强,而且2H11/2/4S3/24I15/24F9/24I15/2的荧光分支比略有增大。纳米线与纳米片相比,比表面积减小,由表面效应引起的无辐射弛豫过程的减弱导致了上述光谱的变化。  
      关键词:纳米线;纳米片;荧光分支比;表面缺陷   
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      更新时间:2020-08-11

      研究快报

    • N2掺杂p型ZnO及ZnO同质p-n结LED的制备

      张振中, 魏志鹏, 吕有明, 矫淑杰, 姚斌, 申德振, 张吉英, 赵东旭, 李炳辉, 郑著宏, 范希武
      2006, 27(6): 1026-1028.
      摘要:采用射频等离子体辅助分子束外延方法,以N2作为掺杂源,以O2作为辅助分解的气体和氧源,通过等离子体光谱的实时监测来控制掺杂源中各组分的含量,制备了p型ZnO薄膜及同质p-n结。I-V曲线显示该p-n结具有整流特性,直流驱动下获得了稳定的室温电致发光,包括位于420nm附近的发光峰和500~700nm的发光带。  
      关键词:氧化锌;发光二极管;N掺杂   
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      更新时间:2020-08-11
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