最新刊期
      2012年第33卷第12期

        材料合成及性能研究

      • 刘文崧, 任泓扬, 李湘祁, 王炳喜
        2012, 33(12): 1277-1282. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1277
        摘要：以2,9-二正丁基-1,10-菲咯啉(dnbp)和碘化亚铜为原料,在四氢呋喃溶液中反应合成了一种新型中性双核铜(Ⅰ)配合物[CuI(dnbp)]2。采用X射线单晶衍射、核磁共振氢谱、紫外-可见吸收光谱表征其结构,荧光光谱测定其发光性能。结果表明:该配合物分子由两个Cu(Ⅰ)离子通过两个碘离子桥联形成畸变的菱形Cu2I2核心和dnbp螯合配体构成,配合物中I—Cu—I的夹角较小(106.08°),两个Cu(Ⅰ)离子的距离很长(0.319 4 nm),表明它们的相互作用可以忽略。上述结构的特征主要由dnbp配体大的空间位阻造成。配合物晶体属于三方晶系,空间群为R-3,晶胞参数a=4.404 14(11) nm,b= 4.404 14(11) nm,c=1.085 92(4) nm,γ=120°,V=18.241 1(9) nm3。配合物在二氯甲烷溶液中出现350~500 nm的吸收峰,归属于金属离子到配体的电荷转移跃迁(MLCT)。室温下,当激发波长为365 nm时,其最大发射波长为653 nm,发光寿命为3.1 μs,光致发光量子产率为0.013。发光机制属于金属离子和卤素到配体电荷转移激发态的磷光发射。低温下,配合物最大发射波长蓝移至645 nm,发射峰变窄。  
        关键词：铜(Ⅰ)配合物;2;9-二正丁基-1;10-菲咯啉;晶体结构;磷光   
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        更新时间：2020-08-12

      • 水热法制备形貌可控的ZnMoO4微晶及其光致发光性能

        吕伟, 刘璇, 吴莉莉, 刘鑫
        2012, 33(12): 1283-1288. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1283
        摘要：以Zn(Ac)2和(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,分别以CTAB、SDS、PVP-K30作为辅助剂,采用水热法合成了不同形貌和结构的ZnMoO4微晶。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及光致发光光谱(PL)等分 析手段对所得材料的结构、形貌及发光性能进行了分析和表征。测试结果表明:通过改变辅助剂的种类、用量和反应时间可以合成形貌可控的ZnMoO4微晶,不同形貌的样品发光强度不同,但发射中心均在565 nm左右。  
        关键词：ZnMoO4微晶;水热法;光致发光   
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        更新时间：2020-08-12
      • 屈丽桃, 许慧侠, 郝玉英, 李云飞, 任静琨, 王华, 许并社
        2012, 33(12): 1289-1294. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1289
        摘要：合成了一种新型的室温天蓝色磷光发射材料双(2-二苯基磷苯基)醚碘合铜(Ⅰ)([(POP)CuI]2)配合物。通过红外光谱、X-射线单晶衍射确定其分子结构,并对其光电特性进行了详细研究。结果表明:[(POP)CuI]2为二聚体结构,主要吸收峰为227,268,291 nm,最大发射峰为475 nm,光学带隙为2.93 eV。以[(POP)CuI]2作为客体掺杂在主体CBP中作为发光层,制备了结构为ITO/NPB(30 nm)/CBP∶[(POP)CuⅠ]2(30 nm,8%)/BAlq(10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF(1 nm)/Al(200 nm)的器件,其电致发光峰为476 nm,最大亮度为9 539 cd/m2,最大电流效率为1.9 cd/A。  
        关键词：Cu(Ⅰ)配合物;双(2-二苯基磷苯基)醚;蓝色磷光   
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        更新时间：2020-08-12

      • 新型透明导电薄膜ErF3掺杂In2 O3的研制

        张剑楠, 李颜涛, 范翊, 刘星元
        2012, 33(12): 1295-1298. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1295
        摘要：利用电子束沉积技术首次制备了氟化铒 (ErF3) 掺杂的氧化铟(In2O3)透明导电薄膜(IEFO),研究了薄膜的晶体结构、光学特性和电学特性。利用原子力显微镜测试了不同厚度薄膜的形貌,初步研究了薄膜的生长过程。研究发现:IEFO薄膜为多晶结构,Er原子的掺入改变了薄膜的优势生长方向,使薄膜在(211)、(222)、(444)3个方向上的生长趋势基本相同。 薄膜电阻率为1.265×10-3 Ω·cm,电子迁移率为45.76 cm2·V-1·s-1,电子浓度为1.197×1020 cm-3,在380~780 nm范围内的可见光平均透过率为81%。  
        关键词：透明导电薄膜;形貌;氧化铟   
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        更新时间：2020-08-12
      • 张杨, 李学红, 彭成晓
        2012, 33(12): 1299-1303. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1299
        摘要：采用化学气相沉积法制备了纳米棒状的氧化锌纳米结构薄膜和没有纳米棒的氧化锌薄膜,通过直流溅射在所制备的有纳米棒和没有纳米棒的氧化锌薄膜上淀积约3 nm厚的金纳米颗粒薄膜,研究了金纳米颗粒对不同表面形貌氧化锌薄膜的发光特性的影响。实验发现金纳米颗粒的存在使具有纳米棒的氧化锌薄膜的紫外发射增强,但使来自缺陷的可见光发射受到很大的抑制。通过比较有纳米棒和没有纳米棒的氧化锌薄膜在镀金纳米颗粒前后的发光特性,发现金表面等离激元对氧化锌发光的调控取决于氧化锌的表面形貌,纳米棒的存在更有利于金纳米颗粒等离激元调控氧化锌的发光特性。  
        关键词：氧化锌;光致发光;表面等离激元   
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        更新时间：2020-08-12

      • 离子辅助沉积法制备SiO2介质薄膜的应力研究

        张金胜, 张金龙, 宁永强
        2012, 33(12): 1304-1308. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1304
        摘要：在高功率垂直腔面发射激光器制作工艺中,生长出低应力、高质量、高稳定性的SiO2介质层非常关键。我们使用高效率LaB6离子源辅助,在低放电电流条件下,在GaAs衬底上沉积了SiO2,并对退火的应力影响进行了测试。在有离子辅助沉积时,对不同生长速率、不同厚度的应力影响进行了研究,对沉积过程进行了分析。结果表明:离子辅助沉积的SiO2薄膜的应力远小于常规工艺条件下沉积的薄膜的应力,且退火后应力变化小。  
        关键词：离子辅助沉积;SiO2薄膜;应力;退火   
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        更新时间：2020-08-12
      • 甘婷婷, 张玉钧, 肖雪, 殷高方, 段静波, 石朝毅
        2012, 33(12): 1309-1314. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1309
        摘要：以巯基丙酸(MPA)为稳定剂,采用水热合成方法在160 ℃下合成水溶性CdTe量子点。研究了不同反应时间及反应前驱体溶液的不同pH值对合成的CdTe量子点光学性质的影响。结果表明:所制得的CdTe量子点的荧光发射波长在510~661 nm范围内连续可调,并且CdTe量子点的光学性质强烈地依赖于反应前驱体溶液的pH值,最佳pH值为9。透射电子显微镜和X射线衍射分析表明所制备的CdTe量子点的形状接近于球形,粒径分布较均匀。与回流方法制备的水溶性量子点相比,高温条件下的水热合成方法简单,反应时间短,CdTe量子点生长速度快,100 min就可生长到3.5 nm,并且所制得的CdTe量子点荧光强度高,稳定性好,荧光量子产率也较高,最高可达44.6%。  
        关键词：CdTe;巯基丙酸;水热法;荧光   
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        更新时间：2020-08-12

      • 长余辉发光材料CaAl2O4∶Eu2+,Gd3+ 的制备和发光性能研究

        邓家桃, 冯文林, 曾超, 张盈, 金叶
        2012, 33(12): 1315-1318. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1315
        摘要：采用高温固相法制备了CaAl2O4∶Eu2+,Gd3+ 长余辉发光材料。利用X射线衍射(XRD)和荧光光谱测试等手段对所制备的样品进行结构表征和发光性能的分析,探究Eu2+摩尔分数为3.5%,硼酸质量分数为0.5%,Gd3+摩尔分数分别为2%,3%,4%,5%时样品的发光性能。研究结果表明:实验成功地合成了CaAl2O4∶Eu2+,Gd3+粉晶,并且Eu2+和Gd3+的引入并未引起CaAl2O4晶体结构的改变。样品的激发光谱和发射光谱均为宽带谱,且发射光谱的最大峰值位于444 nm左右,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁,所发光为蓝光。蓝色荧光粉CaAl2O4∶3.5%Eu2+,3%Gd3+的发光强度最好。  
        关键词：高温固相法;发光材料;CaAl2O4∶Eu2+;Gd3+   
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        更新时间：2020-08-12

      • Yb3+,Er3+共掺BaGd2ZnO5材料的制备及其上转换发光效率

        杨艳民, 焦福运, 苏红新, 李自强, 焦金鹏, 刘云峰, 李志强
        2012, 33(12): 1319-1323. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1319
        摘要：采用溶胶-凝胶法制备了含有不同Yb3+,Er3+掺杂浓度的BaGd2ZnO5上转换发光材料,测量了这些样品在不同激发光密度下的上转换光发射功率及上转换效率。实验结果表明:在不同激发光密度下,所有样品的光发射功率都存在极大值,其中Yb3+掺杂摩尔分数为4%,Er3+掺杂摩尔分数为1%时样品的最大发射光功率可达20 mW;样品的上转换绝对效率也存在极大值,随着Yb3+和Er3+浓度增加,绝对效率的极大值向较低激发光密度方向移动,在Yb3+掺杂摩尔分数为9%,Er3+掺杂摩尔分数为3%时样品的上转换效率达到最高,绝对效率为3.2%,极值效率最大值为6.9%。  
        关键词：BaGd2ZnO5;上转换;氧化物;Yb3+;Er3+   
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        更新时间：2020-08-12
      • 陈肖慧, 赵家龙
        2012, 33(12): 1324-1328. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1324
        摘要：研究了倒置器件结构以及CdSe量子点发光材料与金属纳米粒子之间的相互作用对量子点的电致发光性能的影响。利用TiO2作为电子传输/注入层,成功地制备了倒置结构的量子点电致发光器件。通过对单载流子器件电压-电流特性的分析,证明了ITO作为阴极到TiO2的电子注入特性与Al作为阴极时的效果几乎相同。观察到金属纳米粒子产生的局域等离子体效应提高了器件的效率,使得效率随电流增大而降低的速度明显减小。在电流密度为200 mA/cm2时,电致发光器件的效率大约提高了42%。  
        关键词：量子点;电致发光;倒置量子点LED;金属纳米粒子   
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        更新时间：2020-08-12

        器件制备及器件物理

      • TiO2禁带宽度和光吸收系数对其光催化性能的影响

        刘子传, 郑经堂, 赵东风, 吴明铂
        2012, 33(12): 1329-1334. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1329
        摘要：为了研究TiO2禁带宽度和光吸收系数对其光催化性能的影响,使用Materials Studio的Dmol3和CASTEP模块分别对Ag+、Fe3+、Pt4+、La3+ 4种金属离子掺杂TiO2的能带结构和光学性质进行分析。分子模拟表明:金属离子掺杂使TiO2的禁带宽度变窄、吸收波长红移,相同光照条件下光吸收系数增加,影响了TiO2的光催化性能。光催化反应实验表明:在254 nm照射条件下,TiO2的禁带宽度为1.09 eV时光催化性能最好,TiO2的光吸收系数越大,光催化性能越好。  
        关键词：TiO2;分子模拟;禁带宽度;光吸收系数;金属离子掺杂   
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        更新时间：2020-08-12

      • 高亮度半导体激光阵列光纤耦合模块

        王鹏程, 邓永丽, 张立平, 郝明明, 朱洪波, 王立军
        2012, 33(12): 1335-1341. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1335
        摘要：利用2只915 nm半导体激光短列阵作为子模块,设计并研制出连续输出的高亮度光纤耦合模块。首先对每个半导体激光短列阵进行光束整形,从而提高它的光束质量;然后采用空间复用技术将这两个半导体激光短列阵出射的激光在光参数积小的方向上叠加,并利用偏振复用技术进一步提高光束质量;最后利用单片非球面透镜将激光聚焦到芯径为100 μm、数值孔径为0.22的光纤中。测量结果显示:在工作电流为52.5 A时,聚焦镜焦平面的光斑尺寸为105.4 μm;耦合后测量光纤出光功率可达72.6 W,对应亮度为6.08 MW/(cm2·sr),模块的电光转换效率为42.2%。最后测量了模块在不同驱动电流时的光谱,证明该模块的散热性能良好。  
        关键词：高亮度;半导体激光短列阵;光纤耦合;非球面聚焦镜;高效率   
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        更新时间：2020-08-12

      • 56 MHz重复频率端泵SESAM连续波锁模Nd∶YVO4激光器

        王希军
        2012, 33(12): 1342-1346. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1342
        摘要：为了增大皮秒注入种子激光的能量,获得较高的激光放大效率和信噪比,关键是要在保持较高的平均锁模激光功率下实现连续波锁模激光器的低重复频率运转。通过选取五镜折叠激光谐振腔腔型和参数设计,克服了随着腔长增加损耗加大而导致的激光锁模不稳定的困难。分析了较长腔长条件下工作物质和SESAM光斑尺寸的大小和变化,及其对激光器稳定性的影响。由于SESAM饱和工作和稳态条件的能量要求,在激光谐振腔调整过程中,对应臂长的光程互补变化。实验中采取腔长和晶体热控制方式,优化了激光谐振腔的工作参数,实现了脉冲能量10.7 nJ,重复频率56 MHz,平均功率1.2 W的SESAM连续波锁模激光输出。  
        关键词：SESAM;被动锁模;端泵浦;低重复频率   
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        更新时间：2020-08-12

      • 异质三周期光子晶体的光子带隙特性

        李乾利, 温廷敦, 许丽萍
        2012, 33(12): 1347-1350. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1347
        摘要：利用传输矩阵法研究了由TiO2和SiO2两种材料构成的异质三周期一维光子晶体的传光特性,发现该结构能在波长为200~ 2 000 nm的范围内形成7处比较明显的光子带隙,并且波长越大,带隙的宽度越大。重点研究了这种结构的光子晶体的透射谱线与入射角度、介质层数及介质层厚度的关系,发现该结构形成的光子带隙的大小和位置对介质层的循环周期数不敏感,但对入射角度和介质层的厚度很敏感。  
        关键词：异质三周期;光子晶体;传输矩阵;光子带隙;滤波器   
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        更新时间：2020-08-12
      • 王立, 荣佳玲, 曹进, 朱文清, 张建华
        2012, 33(12): 1351-1356. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1351
        摘要：通过旋涂含有CdSe/ZnS量子点(Quantum dot,QD)的溶液为发光层薄膜,制备了叠层结构的电致发光二极管,利用原子力显微镜研究了QD发光亮度、薄膜形貌与其工艺条件、参数的关系。研究结果表明:随QD厚度的增加,QD纳米粒子薄膜由单层向多层薄膜形成,QD纳米颗粒发生团聚现象,并使器件亮度降低。此外,退火温度对QD薄膜形貌及其发光强度影响很大:当退火温度高于150 ℃时,产生的热量也会造成QD纳米粒子团聚,并导致QLED器件发光性能下降。  
        关键词：量子点;发光二极管;团聚   
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        更新时间：2020-08-12

      • 黑硅材料的制备及其光学特性

        邵长金, 何静, 刘邦武, 夏洋, 李超波
        2012, 33(12): 1357-1361. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1357
        摘要：采用金催化化学腐蚀和钝化两个过程成功制备了黑硅。利用原子力显微镜、分光光度计、红外光谱仪和光致发光光谱仪分别对黑硅的微观结构、反射率、表面状态和发光性能进行了研究。结果表明:黑硅表面呈现山峰状的微观结构,其平均反射率可低至3.31%。光致发光光谱上出现了3个发光峰,分别由量子限制效应、硅氧烯、杂质和缺陷引起。  
        关键词：黑硅;微观结构;反射率;红外光谱;光致发光光谱   
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        更新时间：2020-08-12

      • 去除铝基板的大功率LED热分析

        陈建龙, 文尚胜, 姚日晖, 汪峰
        2012, 33(12): 1362-1367. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1362
        摘要：提出一种大功率LED免铝基板封装方式,采用ANSYS有限元热分析软件对传统的铝基板封装和免铝基板封装的LED进行模拟对比分析。模拟结果表明:两种封装结构的LED,其最高温度均出现在LED芯片处;对于单颗功率1 W、3颗功率1 W和单颗功率3 W的器件,由于有效地简化了散热通道、大幅度降低了总热阻,采用免铝基板结构的最高温度分别降低了6.436,9.468,19.309 ℃。传统的铝基板封装即使选用热导率高达200 W/(m·K)的基板,其散热效果依旧略逊于免铝基板封装结构,且随着LED功率的增大,免铝基板的新型封装结构散热优势更加明显。本文的研究为解决大功率LED的散热问题和光色稳定性问题提供了一种新途径。  
        关键词：热阻;大功率LED;铝基板;ANSYS有限元分析;热分析   
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        更新时间：2020-08-12

      • 量子阱数量变化对InGaN/AlGaN LED的影响

        宋晶晶, 张运炎, 赵芳, 郑树文, 范广涵
        2012, 33(12): 1368-1372. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1368
        摘要：采用软件理论分析的方法分析了InGaN/AlGaN量子阱数量变化对发光二极管内量子效率、电子空穴浓度分布、载流子溢出产生的影响。分析结果表明:量子阱的个数不是越多越好,LED的光学性质和量子阱的个数并不成线性关系。量子阱个数太少时,电流溢出现象较明显;而当量子阱个数太多时,极化现象明显,且会造成材料浪费。因此应根据工作电流选择合适的量子阱个数。  
        关键词：量子阱数量;数值模拟;InGaN/AlGaN发光二极管;大功率   
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        更新时间：2020-08-12

        光谱分析

      • 喻龙, 王蕊欣, 高保娇, 耿天奇, 陈玫君, 雷彩萍, 刘少伟, 黄小利, 雷鸣
        2012, 33(12): 1373-1380. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1373
        摘要：将苯基卟啉(PP)功能化的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)即PP-PGMA和羟基苯基卟啉(HPP) 功能化的PGMA(HPP-PGMA)分别与锌离子发生络合反应,制得高分子化的苯基锌卟啉ZnPP-PGMA或羟苯基锌卟啉ZnHPP-PGMA。采用1H-NMR对ZnPP-PGMA和ZnHPP-PGMA的化学结构进行了表征,用紫外-可见光谱法、荧光光谱法研究了其光谱性能。将ZnPP-PGMA或ZnHPP-PGMA与特丁津作用,研究特丁津对其光谱性能的影响。研究结果表明:高分子化的金属卟啉ZnPP-PGMA和ZnHPP-PGMA都具有强的光谱性能,相对于PP-PGMA和HPP-PGMA,其电子吸收光谱Soret吸收带红移,荧光发射峰蓝移。ZnPP-PGMA和ZnHPP-PGMA分别与特丁津作用后,ZnPP-PGMA的紫外光谱发生一定程度的红移,且ZnPP-PGMA和ZnHPP-PGMA发生明显的荧光猝灭现象。随着特丁津浓度的增大,ZnHPP-PGMA发生荧光猝灭的程度增大。  
        关键词：锌卟啉;聚甲基丙烯酸缩水甘油酯;特丁津;轴向配位;荧光猝灭   
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        更新时间：2020-08-12

      • 化学发光免疫检测仪涉及的关键技术

        赵建文, 陈艳宁, 路士州
        2012, 33(12): 1381-1388. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1381
        摘要：为实现化学发光免疫检测方法的临床应用,在深入分析化学发光免疫检测过程的基础上,对其涉及的各项关键技术进行了研究。针对化学发光免疫检测过程的3个关键环节:加样、洗涤和测量,提炼出化学发光免疫检测仪涉及的3项关键技术:微量液体试样精确加样技术、免疫复合物充分无损分离技术、微弱闪光信号精确测量技术。在液体加样方面,通过微升级别液体加注过程的分析及仿真给出加样模块相关参数的优化原则;在免疫复合物分离方面,通过复合物颗粒磁分离过程的分析给出磁场设计原则;在光检方面,给出了测量室设计原则及光电信号数据处理原则。在攻克上述关键技术的基础上,研制出Autolumis 3000化学发光免疫分析仪并成功实现临床应用。测试结果表明,仪器的变异系数 (Coefficient of variance,CV)为5%,最大检测速度为每小时180次,达到国外同类高端仪器的水平,表明所研究的关键技术是可行的。  
        关键词：化学发光;免疫检测;医疗仪器   
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        更新时间：2020-08-12

      • 基于密度泛函理论的菲分子结构与光谱研究

        邹乔, 姜龙, 杜显元, 李兴春, 李鱼
        2012, 33(12): 1389-1397. DOI: 10.3788/fgxb20123312.1389
        摘要：选用密度泛函理论(DET)中的B3LYP方法,在6-311++G(d,p)下对菲分子结构进行优化,计算了其振动频率、极化率及热力学参数,对比了菲分子实测光谱图,首次对其振动频率进行了完全归属。此外,分析并讨论了其前线分子轨道、分子静电势和密立根布局,获得了HOMO-LUMO能隙、分子静电势分布、原子电荷分布等与分子性质密切相关的重要数据,为后续其他多环芳烃分子的光谱检测技术及其光谱和电子结构的分析提供了理论基础。  
        关键词：密度泛函理论(DET);菲;振动光谱;前线分子轨道;分子静电势   
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        更新时间：2020-08-12
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