最新刊期
      2012年第33卷第9期

        材料合成及性能研究

      • 混合碱液法生长的氧化锌晶体表面形貌及光致发光性质

        赵兰玲, 王继扬, Robert I BOUGHTON, 李静, 张素芳, 韩树娟
        2012, 33(9): 917-922. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0917
        摘要：从NaOH和LiOH的混合碱液中生长了具有不同六方形貌的淡黄色ZnO晶体。采用X射线粉末衍射的方法对晶体的物相进行了分析,利用光学显微镜和扫描电镜对晶体的形貌进行了表征,同时利用电子探针能谱仪对晶体的组分进行了分析。从晶体的室温光致发光谱图中可以观测到380,445,512,652 nm处存在与晶体结构和缺陷相关的发射峰。  
        关键词：ZnO;NaOH-LiOH;表面形貌;晶体;光致发光   
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        更新时间：2020-08-12

      • ZnCuInS量子点的变温光致发光

        陈肖慧, 王秀英, 赵家龙
        2012, 33(9): 923-928. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0923
        摘要：测量了红色和深红色发光的ZnCuInS量子点在100~300 K温度范围内的光致发光光谱,研究了ZnCuInS量子点的发光机理,对ZnCuInS量子点的发光峰值能量、线宽和积分强度与温度的关系进行了细致的分析。在ZnCuInS量子点中观察到一种反常的发光峰值能量随着温度升高而增加的现象,同时发现ZnCuInS量子点的发光线宽很宽,约为300 meV,拟合积分强度与温度的关系曲线所得到的激活能为100 meV。这些结果表明,ZnCuInS量子点的发光不可能只来源于一种发光中心,而应该是来源于ZnCuInS量子点内部及表面的多种缺陷相关的多种发光中心组合。  
        关键词：ZnCuInS;量子点;纳米晶;变温光致发光   
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        更新时间：2020-08-12

      • 白光LED用正交相Gd2(MoO4)3∶Dy3+ 荧光粉的制备与发光性能

        袁桃利, 夏婉婉, 于宏柱, 张成山, 张方程, 段佩华, 王晓峰, 付作岭
        2012, 33(9): 929-933. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0929
        摘要：利用水热法并经过退火煅烧制备了白光LED用正交相Gd2(MoO4)3∶Dy3+荧光粉,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的结构和微观形貌进行表征,利用荧光光谱对其发光性质进行了研究。 在389 nm的紫外光激发下,4F9/2→6H15/2跃迁产生的蓝光发射和4F9/2→6H13/2跃迁产生的黄光发射最强。发光光谱分析结果表明,Dy3+的最佳掺杂量为x=16%。此时荧光粉最为接近白光,其色坐标和色温分别为 (0.326, 0.336) 和6 389,是一种很有潜力的白光LED用荧光粉。  
        关键词：Gd2(MoO4)3∶Dy3+;水热合成;白色荧光粉   
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        更新时间：2020-08-12
      • 张仕凯, 张宝林, 史志锋, 王辉, 夏晓川, 伍斌, 蔡旭浦, 高榕, 董鑫, 杜国同
        2012, 33(9): 934-938. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0934
        摘要：采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上制备出晶体质量较好的透明导电的ZnO/Au/ZnO(ZAZ)多层膜,其中,Au夹层是通过射频磁控溅射的方法获得。通过对Au夹层进行不同温度的退火处理,研究了Au层退火温度对ZAZ多层膜的结构特性、电学性能和光学特性的影响。利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、霍尔效应测试和透射谱分析等测试手段对ZAZ多层膜的性质进行了分析。测试结果表明,在200 ℃下对Au夹层进行快速退火处理,多层膜的结构、电学和光学性质达到最优,表面等离子体效应也更明显。其中,XRD(002)衍射峰的半高宽为0.14°,电阻率为2.7×10-3 Ω·cm,载流子浓度为1.07×1020 cm-3,可见光区平均透过率为75.3%。  
        关键词：MOCVD;ZnO/Au/ZnO(ZAZ)多层膜;射频磁控溅射;退火温度   
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        更新时间：2020-08-12

      • 新型白光LED的光谱特性和相关结温特性

        胡长奇, 张方辉, 张静
        2012, 33(9): 939-943. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0939
        摘要：利用蓝光LED芯片激发[Ru(dtb-bpy)3]2+(PF6-)2和YAG混合荧光粉的方法制备了新型白光LED,研究了随着[Ru(dtb-bpy)3]2+(PF6-)2含量的增加而引起的白光LED光谱特性的变化。当[Ru(dtb-bpy)3]2+(PF6-)2的质量分数为1.5%时,白光LED的显色指数达到83.2,效率相对于其含量为0%时下降了约20%。另外,研究了结温对于一体化封装的该新型白光LED发光特性的影响,结果表明:高显色LED的结温从30 ℃上升到130 ℃的过程中,芯片的蓝光辐射出现了较大幅度的减少,共降低了27.73%,随之也导致该白光LED总发光强度的衰减,而且其发光效率出现了大幅度的下降,共衰减了31.76%,但是其显色性没有明显的变化。  
        关键词：显色性;磷光材料;[Ru(dtb-bpy)3]2+(PF6-)2;有机材料;结温   
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        更新时间：2020-08-12

      • Tm3+ ,Yb3+共掺微晶玻璃蓝色上转换荧光的温度特性

        郑龙江, 高晓阳, 徐伟, 张治国
        2012, 33(9): 944-948. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0944
        摘要：制备了Tm3+,Yb3+共掺氟氧化物微晶玻璃, 在980 nm二极管激光器泵浦下研究了其上转换发光。发现将前驱玻璃进行热处理后,源于Tm3+的1G4能级到基态3H6跃迁所产生的蓝色上转换荧光在463 nm和476 nm出现明显劈裂。在此基础上分析了该劈裂蓝色上转换荧光在303~623 K范围内的温度特性。结果表明:Tm3+,Yb3+共掺氟氧化物微晶玻璃蓝色上转换荧光可应用于光学测温,其测温最大灵敏度为4.2×10-4 K-1,相应温度为352 K。  
        关键词：Tm3+;微晶玻璃;蓝色上转换荧光;温度   
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        更新时间：2020-08-12

      • Sr3Gd0.5-xTb0.5(BO3)3∶xEu3+的发光性质及能量传递

        张园园, 夏志国, 吴微微
        2012, 33(9): 949-953. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0949
        摘要：采用高温固相法制备了Sr3Gd0.5-xTb0.5(BO3)3∶xEu3+系列荧光粉,并研究了其发光性质与能量传递过程。Sr3Gd0.5-xTb0.5(BO3)3∶xEu3+系列荧光粉在300~400 nm的近紫外光有效激发下产生489,544,594,614,624 nm的发射谱线,分别对应于Tb3+和Eu3+的特征跃迁。荧光寿命测试表明,随着Eu3+掺杂浓度的增大,Tb3+寿命逐渐缩短,证实该体系中存在Tb3+→Eu3+的能量传递过程,能量传递效率最大值为20.53%。在对Tb3+和Eu3+的能级结构进行分析的基础上,进一步探讨了Tb3+→Eu3+能量传递过程。Sr3Gd0.5-xTb0.5-(BO3)3∶xEu3+系列荧光粉具有良好的红色发光性质,是潜在的可以应用于白光LED的光转换材料。  
        关键词：白光LED;Sr3Gd0.5-xTb0.5(BO3)3∶xEu3+;能量传递   
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        更新时间：2020-08-12

      • 方波驱动法测定Alq3的电子迁移率

        陈磊, 李贵芳, 陈玉焕, 王明霞, 闫东航, 张吉东, 秦大山
        2012, 33(9): 954-959. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0954
        摘要：在非正弦波(方波)的驱动下,观察到了OLED中Alq3的电致发光现象。在高段方波驱动下,Alq3中的电子向阳极移动;在低段方波驱动下,Alq3中的电子向阴极移动。当方波的周期是电子穿过Alq3中所用时间的2倍时,Alq3中的电致发光现象完全消失。由此,可以计算出Alq3中的电子迁移率,得到的结果和文献的报道值相吻合。对Alq3中电子迁移率和厚度的关系进行了研究,从而提出了一种简单易行的计算有机材料的电子迁移率的方法。  
        关键词：方波驱动;迁移率;Alq3;p型掺杂   
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        更新时间：2020-08-12

      • Rh掺杂的Ru2Si3的电子结构及光学性质

        崔冬萌, 贾锐, 谢泉, 赵珂杰
        2012, 33(9): 960-965. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0960
        摘要：采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波计算方法,结合广义梯度近似(GGA)对Ru2Si3掺Rh原子的电子结构和光学性质进行了研究,计算结果表明:掺入Rh原子使得Ru2Si3的晶胞体积有所增大,Rh替换RuⅢ位的Ru原子使得体系处于稳定态,导电类型变为n型,静态介电函数值为ε1(0)＝25.201 4,折射率n0的值有所增大为5.02。  
        关键词：掺杂Ru2Si3;电子结构;光学性质;第一性原理   
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        更新时间：2020-08-12
      • 彭杰, 曾人杰, 李郎楷
        2012, 33(9): 966-972. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0966
        摘要：采用非均相沉淀法制备了Sr3-xSi1-xAlxO5∶xCe3+荧光粉,并与高温固相法制备的该荧光粉进行了对比。以XRD、SEM和荧光光谱分析来表征所制备的荧光粉。结果表明,非均相沉淀法比高温固相反应法制备的荧光粉相纯度更高,颗粒分布更窄,晶面清晰,团聚程度小,相对发光强度也更高。荧光粉的激发光谱为270~500 nm的双峰宽带,最强激发峰位于417 nm处。发射光谱为450~700 nm的单峰宽带,峰值位于525 nm处。电荷补偿剂对荧光粉相对发光强度影响较大,外加Al3+置换Si4+作为电荷补偿剂比外加Li+置换Sr2+的效果更好。  
        关键词：白光LED;电荷补偿;硅酸盐;团聚   
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        更新时间：2020-08-12
      • 龚宇, 王明孝, 任建波, 王育华
        2012, 33(9): 973-978. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0973
        摘要：在还原气氛下利用高温固相法制备了Ba3.982-x(Si3O8)2∶0.008Eu2+,xCe3+,0.01Dy3+系列样品。光谱分析表明,Ce3+进入到晶格中将取代不同Ba2+格位从而形成不同的发光中心。通过Ce3+→Eu2+的能量传递,得到了一系列发光颜色可调、余辉颜色为绿色的长余辉发光材料。Ce3+的掺入可以增大样品的余辉强度但是同时缩短了样品的余辉时间。热释光谱的分析表明,Ce3+的掺入可以同时增加浅陷阱T1和深陷阱T3的数量,深陷阱对载流子的再捕获效应导致了样品余辉强度的增大和余辉时间的缩短。  
        关键词：长余辉;颜色可调;Ba4(Si3O8)2;热释光   
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        更新时间：2020-08-12

        器件制备及器件物理

      • Er∶YbF3转光薄膜的制备及衬底温度对其光学性能的影响

        张影, 王如志, 王祥夫, 曲铭浩, 李开宇, 颜晓红, 严辉
        2012, 33(9): 979-984. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0979
        摘要：采用脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)衬底上成功制备了具有上下转换的Er∶YbF3转光薄膜。研究发现,所制备的Er∶YbF3转光薄膜实现了上下转换两种机制的结合,能有效地把紫外光和红外光转换到非晶硅太阳能电池最佳响应范围内的656 nm处。进一步分析了衬底温度对薄膜相结构及光学性能影响的物理机制。当衬底温度高于500 ℃时,薄膜会随着温度的升高而结晶性变强,但有杂相生成。研究结果表明,Er∶YbF3转光薄膜的光学性能在衬底温度为500 ℃时最佳,有望应用到非晶硅太阳能电池上使其光电效率提高。  
        关键词：太阳能电池;上转换;下转换;Er∶YbF3薄膜;衬底温度   
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        更新时间：2020-08-12

      • MOCVD外延生长AlGaAs组份的在线监测

        王鹏程, 徐华伟, 张金龙, 宁永强
        2012, 33(9): 985-990. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0985
        摘要：利用反射各向异性谱(RAS)和反射谱在线监测了AlxGa1-xAs样品的金属有机化合物汽相淀积(MOCVD)外延生长过程。通过在线监测得到的RAS和反射谱可以敏感地反映出AlxGa1-xAs外延层组份发生的变化,从而优化外延生长工艺。实验表明,反射谱中的振荡周期可以在线计算 组份和生长速率,利用反射谱中的振荡的第一个最小值与Al组份的线性关系,可以确定渐变组份初始值。通过在线计算得到的生长速率和组份与扫描电镜(SEM)和高分辨X射线衍射(HRXRD)测试得到的结果基本吻合。  
        关键词：Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物;外延生长;金属有机化合物汽相淀积;反射各向异性谱   
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        更新时间：2020-08-12

      • 基于酞菁铜的有机光敏场效应管

        谢吉鹏, 吕文理, 杨汀, 姚博, 彭应全
        2012, 33(9): 991-995. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0991
        摘要：制备了基于酞菁铜(CuPc)的有机光敏场效应晶体管,对器件的光敏特性进行了研究。实验结果表明,基于金源漏电极的器件,在波长655 nm,光强100 mW/cm2的光照下,明/暗电流比约为0.4,光响应度约为2.55 mA/W;而铝为源漏电极的器件,可以获得高达104的明/暗电流比,但光响应度降低为0.39 mA/W。  
        关键词：有机光敏场效应晶体管;酞菁铜;明/暗电流比;光响应度   
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        更新时间：2020-08-12

      • 碱液修饰对硅纳米线阵列电池光谱响应的影响

        蒋玉荣, 秦瑞平, 边长贤, 黄静, 胡晓峰, 杨海刚, 马恒, 常方高
        2012, 33(9): 996-1000. DOI: 10.3788/fgxb20123309.0996
        摘要：采用金属催化化学腐蚀法在p型(100)硅基底上制备了硅纳米阵列,然后用碱溶液对纳米线阵列进行修饰。分别研究了碱液修饰对硅纳米线阵列形貌、光电性质的影响。研究表明: 与绒面及纳米线阵列相比,碱修饰30 s硅纳米线阵列的表面分散均匀,反射率降低;光谱响应度显著提高,并且出现最大量子效率对应波长红移现象。最后,详细讨论了碱液修饰硅纳米线阵列电池对光谱响应的影响机制。  
        关键词：碱液修饰;量子效率;光谱响应;表面复合;红移   
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        更新时间：2020-08-12

      • 海胆状ZnO纳米线阵列的制备及其光学性能

        徐志堃, 赵东旭, 孙兰兰, 鄂书林, 张振中, 秦杰明, 申德振
        2012, 33(9): 1001-1005. DOI: 10.3788/fgxb20123309.1001
        摘要：采用一种低成本的有效方法制备出了有序排列的海胆状ZnO纳米线阵列。首先利用自组装的方法得到了单层的聚苯乙烯(PS)小球,以其为模板用水热法在小球表面生长ZnO纳米线,得到了由PS小球和ZnO纳米线构成的海胆状结构。纳米线的直径均一,长度可通过水热反应时间进行控制。利用这种方法制备的一维ZnO纳米结构在传感器、太阳能电池及光催化领域有潜在的应用价值。  
        关键词：ZnO;聚苯乙烯小球;纳米线;水热法   
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        更新时间：2020-08-12
      • 董艳, 王珮, 聂丽芳, 邹开顺, 刘俊成
        2012, 33(9): 1006-1011. DOI: 10.3788/fgxb20123309.1006
        摘要：以钛酸正丁酯、异丙醇、硝酸镱和硝酸铒为起始原料,乙酰丙酮为络合剂,硝酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法和旋转镀膜工艺制备出无掺杂和镱、铒共掺杂二氧化钛光致发光薄膜。利用接触角测定仪测定玻璃基底和溶剂之间的接触角,通过TG、XRD和FESEM分别对溶胶溶液或薄膜样品进行热分析、物相分析和特征形貌表征,研究了掺杂元素、不同煅烧温度对薄膜物相组成的影响。结果表明:异丙醇与玻璃基底的接触角最小,被选为最佳溶剂。当煅烧温度达到700 ℃且保温2 h时,可得到晶型较好的无掺杂和镱、铒共掺杂薄膜,其颗粒形貌为球形结构,平均尺寸不大于50 nm,薄膜表面均匀致密且较光滑。荧光分光光度计的测试结果表明,镱、铒共掺杂薄膜具有较强的光致发光性能。  
        关键词：上转换;Yb3+;Er3+双掺;二氧化钛;溶胶-凝胶;旋转镀膜   
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        更新时间：2020-08-12
      • 张祥伟, 宁永强, 秦莉, 刘云, 王立军
        2012, 33(9): 1012-1017. DOI: 10.3788/fgxb20123309.1012
        摘要：利用制作在P-DBRs表面的亚波长金属光栅, 在980 nm高功率底发射垂直腔面发射激光器有源区引入各向异性增益,达到了偏振控制的目的。本光栅基于等效介质理论和抗反射理论设计而成,光栅周期为186 nm,占空比为0.5。通过多物理场有限元分析软件对所设计的光栅进行了模拟分析,结果基本上符合设计要求。通过优化工艺步骤得到了较好的实验结果,550 μm孔径的VCSEL在正交方向上的偏振比为3,输出功率达到870 mW。  
        关键词：垂直腔面发射激光器;金属光栅;偏振控制   
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        更新时间：2020-08-12

        光谱分析

      • 刘保生, 闫潇娜, 曹世娜, 种宝红, 吕运开
        2012, 33(9): 1018-1024. DOI: 10.3788/fgxb20123309.1018
        摘要：研究了不同温度下牛血清白蛋白(BSA)与头孢匹胺钠(CPMS)的相互作用及常见金属离子(Mg2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Co2+、Ni2+)对BSA-CPMS体系的影响。结果表明:CPMS能使BSA的荧光发生猝灭,其过程为静态猝灭并伴有非辐射能量转移;CPMS通过静电引力与BSA结合,结合常数为104数量级,结合位点数约为1;结合主要作用于BSA的亚结构ⅡA中,结合距离r≈2.60 nm。同步荧光光谱和圆二色谱(CD)均表明CPMS使BSA构象发生了变化。  
        关键词：牛血清白蛋白;头孢匹胺钠;金属离子;相互作用   
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        更新时间：2020-08-12

      • 基于光声光谱技术的1.5 μm波段 NH3吸收谱线测量与分析

        曹新丹, 刘先勇, 蒙瑰, 倪士虎
        2012, 33(9): 1025-1029. DOI: 10.3788/fgxb20123309.1025
        摘要：NH3的检测具有广泛的应用,采用光声法检测NH3是当前研究的热点,而确定NH3的吸收谱线则是实现光声法检测NH3的前提。采用外腔可调谐半导体激光器构造了光声气体检测系统,检测了NH3的近红外吸收谱线,获得了常温常压下NH3在1 515~1 532 nm范围内的吸收光谱。实验确认了NH3在1 515.2,1 516.0,1 518.0,1 519.9,1 522.4,1 527.0,1 531.7 nm处存在强吸收。HITRAN 2004光谱数据库在近红外1.5 μm波段NH3的吸收谱线数据未见报道,该结果为研究光声法检测NH3提供了更多可选择的吸收谱线。  
        关键词：光声光谱;外腔可调谐半导体激光器;吸收谱线;NH3检测   
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        更新时间：2020-08-12

      • 基于FRET机理的荧光探针的合成及其对汞离子的识别

        王海菊, 张文珠, 何成, 周硼
        2012, 33(9): 1030-1036. DOI: 10.3788/fgxb20123309.1030
        摘要：基于FRET机理设计合成了一个包含罗丹明6G及香豆素的汞离子荧光探针Rh-6G-coumarin(RC),研究了它的光谱性能及对汞离子的识别作用。在V(C2H5OH)∶V(H2O)=9∶1溶液中加入汞离子后,575 nm处荧光强度迅速增大,荧光由蓝色变为明亮的红色,同时溶液的颜色由黄色变为红色。溶液中其他金属离子,如Na+、K+、Mg2+、Fe2+、Co2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+和Cr3+对汞离子的荧光识别没有太大影响。该探针可在较宽的pH ( 4~10)范围内识别汞离子。光谱滴定实验表明,汞离子与RC以2∶1的计量比形成了配合物。  
        关键词：荧光探针;汞离子;FRET;罗丹明6G;香豆素   
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        更新时间：2020-08-12
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