最新刊期

采用高温固相法合成了适合紫外-近紫外激发的BaLa_2－xZnO₅：xTb³⁺绿色荧光粉，并对样品的晶格结构和发光性质进行了研究。结果表明：BaLn₂ZnO₅属于四方晶系，具有空间群I4/mcm，基本结构由LaO₈、BaO₁₀和ZnO₄多面体组成。样品的激发光谱为4f⁷5d¹宽带吸收，激发峰位于241 nm和279 nm。用279 nm紫外光源激发样品，发射峰位于548 nm。在Tb³⁺掺杂量为x=0.3时发光强度最大。掺杂量x>0.03时发生浓度猝灭现象。根据能量共振理论，BaLa_2－xZnO₅：xTb³⁺荧光粉的浓度猝灭机理是电偶极-电偶极相互作用。

以2’，6’-二氟-2，3’-联吡啶（Hdfpypy）为主配体，空间位阻的3-乙酰基樟脑（Hacam）为辅助配体，合成了二-[2’，6’-二氟-2，3’-联吡啶-N，C4’][3-乙酰基-1，7，7-三甲基-双环[2.2.1]2-庚酮-O，O]铱（Ⅲ）（（dfpypy）₂Ir（acam））。在四氢呋喃（THF）溶液中，配合物光致发光（PL）光谱最大发射峰值为466 nm，在487 nm左右有一个不明显的肩峰，半峰宽为55 nm。配合物在脱气THF溶液中的PL量子效率为0.51。以（dfpypy）₂Ir（acam）为发光层，制备了器件结构为ITO/HATCN（1 nm）/TAPC（40 nm）/（dfpypy）₂Ir（acam）（10 nm）/BmpypB（40 nm）/LiF（1 nm）/Al（90 nm）的蓝色非掺杂磷光发光器件。电致发光（EL）光谱的最大发射峰值为474 nm。器件的启动电压为3.5 V。在电流密度为20 mA·cm^-2时，CIE色坐标值为（0.17，0.29）。在驱动电压为11 V时，器件最大亮度为2 170 cd·m^-2。在驱动电压为4.2 V时，最大功率效率为5.25 lm·W^-1，最大亮度效率为6.45 cd·A^-1。

使用电沉积方法在溶解有Zn（NO₃）₂、NH₄NO₃、Al（NO₃）₃的水溶液中制备出Al掺杂的ZnO纳米柱阵列。电解液中添加的NH₄NO₃抑制了添加Al（NO₃）₃导致的层状纳米结构的生长，可得到高质量的ZnO纳米柱阵列。通过控制电解液中Al（NO₃）₃的浓度可操控所制备的ZnO纳米柱阵列的直径、密度、间距和Al/Zn的重量比。Al掺杂引起ZnO纳米柱内部载流子浓度增加，在布尔斯坦-莫斯效应作用下，纳米柱的光学带隙蓝移至3.64~3.65 eV。ZnO纳米柱内部的非辐射复合导致其近带边发射产生215~225 meV的斯托克斯位移。

利用金属有机物化学气相沉积法在蓝宝石衬底上制备了ZnO薄膜。利用Au电极，在ZnO薄膜上制备电极间距不同的金属-半导体-金属结构紫外光电探测器。发现随着电极间距从150 μm降至5 μm，探测器响应度呈现出从15 mA/W到75 mA/W的明显提高。同时，随着电极间距的减小，器件的I-V曲线线形发生了显著改变。这被归结为电极间距变化改变了器件耗尽区宽度和电极间电阻造成的结果。

利用液相沉淀法制备得到了不同形貌的纳米及微米SrB₆O₁₀·5H₂O：Eu³⁺，对产品进行了EDS、XRD、IR、SEM等表征。结果表明反应时间对产品的结晶度、形貌、粒径有较大的影响。此外，研究了产品的光致发光性能，结果发现所有产品的最强发射峰都位于λ=615 nm处，为红色发光；产品的发光随反应时间的增加而增强，而红橙比随反应时间的增加先增大后减小。当反应时间为48 h时，产品在激发波长为391 nm和250 nm时的发光强度相当，但在391 nm时红橙比更高，是一种良好的近紫外激发红色发光材料。

采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂/Eu³⁺下转换薄膜，并对其光学特性和光电性能进行了分析。将其应用到染料敏化太阳能电池（DSSC）中，利用其下转换特性将部分紫外光转换为能被染料吸收利用的可见光，提高了DSSC的光照强度，促进了短路电流的增大。荧光光谱显示，下转换薄膜在受到394 nm紫外光照射时可发射出550~640 nm的可见光，具有下转换功能特性。下转换薄膜可以增加电池对太阳光的吸收范围，当涂有二层下转换薄膜时，短路电流密度从8.05 mA·cm^-2提高到9.62 mA·cm^-2，光电转换效率从3.67%提高到4.32%，转换效率相对提高了17.7%。

利用化学气相沉积法（CVD）在表面溅射Au和沉积ZnO籽晶的硅衬底上分别生长高度有序、垂直密布的直立Zn₂GeO₄/ZnO纳米棒阵列，利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和光致发光（PL）谱测试手段对所制备样品进行表征和发光特性的研究。所制备的Zn₂GeO₄/ZnO纳米棒的直径为350~400 nm，高度为10~11 μm；室温PL谱观察到3个来源于Zn₂GeO₄的典型发光峰。最后，对CVD法制备的Zn₂GeO₄/ZnO纳米棒生长机理进行了分析。该种直立性良好的一维纳米棒材料可以广泛地应用到纳米光电子器件中。

采用水热法制备了中空球形Eu³⁺掺杂CaWO₄荧光粉体。通过X射线粉末衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、荧光光谱（PL）等表征手段，研究了荧光粉的晶体结构及pH值对荧光粉体发光性能的影响。结果表明：当反应溶液的pH≥5时，所合成CaWO₄：Eu³⁺荧光粉体为结晶度较好、形貌均匀、粒径为4 μm的中空球形结构。在395 nm激发下，Eu³⁺的特征发射峰位于591 nm和614 nm处，对应于⁵D₀-⁷F₁和⁵D₀-⁷F₂跃迁。pH=5时所合成粉体在614 nm处的红光发射强度最大。

为了降低2 μm InGaAsSb/AlGaAsSb 量子阱激光器的阈值电流并获得良好的温度特性，在p型波导层及限制层之间引入AlGaAsSb电子阻挡层。采用理论计算方法模拟了电子阻挡层对 InGaAsSb/AlGaAsSb LD输出特性的影响。研究结果表明：电子阻挡层结构可有效减少2 μm InGaAsSb/AlGaAsSb 量子阱激光器的Auger复合，抑制量子阱中导带电子向p型限制层的溢出，降低器件的阈值电流，同时改善了温度敏感特性。

采用光电倍增管和光谱仪，研究了介质阻挡放电中点线超四边形发光斑图的时空结构和等离子参数。通过对斑图中放电丝光信号的采集和分析可知：点线超四边形斑图是由四套不同的子结构相互嵌套而成，在每半个电压周期内依次为小点四边形、大点连线、大点晕和位于大点中心的小点四边形。其中前三套子结构在电压上升沿放电，最后一套在电压下降沿放电。利用发射光谱法，采集了氮分子（N₂）第二正带系（C³Π_u→B³Π_g）发射谱线，并计算得到了点线超四边形斑图中不同子结构的分子振动温度。结果表明：小点、大点连线和大点的分子振动温度几乎相同。讨论了介质表面的壁电荷分布对点线超四边形斑图的形成及其时空动力学行为的影响。

设计了基于CdSe/ZnS核壳量子点薄膜发光谱温变特性的温度传感器。在30~160 ℃温度范围内，CdSe/ZnS核壳量子点的光致荧光（PL）谱随温度呈现规律性变化。温度升高时，PL谱自参考峰值强度减小、峰值波长增大、半峰全宽增大；而且PL谱自参考峰值强度、峰值波长和半峰全宽温变特性分别非常符合一次、一次和二次拟合函数关系，其对应的相关性指数R²均达到96.6%以上；PL谱峰值波长温变灵敏度达到0.06 nm/℃，分辨率约为0.1 ℃。同时，采用PL谱自参考峰值强度比单纯的PL谱峰值强度更具有温度测量稳定性和精确性。

从量子力学角度分析银铝共掺硫化锌可以作为高效电子传输层材料，从理论上计算出杂质原子的波尔半径，对于银铝共掺硫化锌作为高效的电子传输层的最佳厚度给出了理论参考值。利用银铝共掺硫化锌作为电子传输层，制备了结构为ITO/NPB/Alq₃/ZnS：Ag-Al（x）/PBD/Al的有机电致发光器件，分析了不同厚度的银铝共掺硫化锌电子传输层对器件发光强度的影响，并对共掺硫化锌中载流子传输机制进行了分析。实验发现共掺硫化锌具有良好的空穴阻挡和电子传输性能。当银铝共掺硫化锌电子传输层厚度为8 nm时，器件的相对发光强度和电致发光强度相对于没有电子传输层的器件分别增加了430倍和130倍，器件的阈值电压也降低了4 V。与纯硫化锌作为电子传输层器件相比，相对发光强度提高3倍。

针对目前光学口径不断增大的空间光学遥感器实验室辐射定标的需求，基于琼斯法设计了一种在400~900 nm波段积分辐亮度为6 800 W/（m²·sr）的高亮度积分球定标光源。对该光源的热设计表明：采用水冷散热的方式能够满足高亮度积分球定标光源的散热需求。实验表明，该定标光源在400~900 nm波段范围内积分辐亮度达到6 714 W/（m²·sr），经过散热后积分球球体温度场分布满足定标要求，可应用于工程实践。

采用射频磁控溅射法制备了CaWO₄：Yb³⁺薄膜并考察了沉积气压和时间对其结构、形貌和发光性能的影响。在不同的气压下，薄膜的XRD结果与四方相白钨矿结构相吻合，并且沿（004）方向择优生长。SEM图像显示，薄膜表面由椭圆形颗粒和孔洞组成。在260 nm激发下，Yb³⁺在994 nm处发出强近红外光，并且其强度随着溅射气压的升高总体是不规律的，而随着溅射时间的增加先增强后减弱。由于优良的发光性能，CaWO₄：Yb³⁺薄膜可作为潜在增强硅太阳能电池性能的发光转化膜。

通过选择高效窄带隙聚合物给体材料PTB7与电子受体材料PC71BM作为聚合物太阳电池的活性层，采用Glass/ITO/poly（ethylenedioxythiophene）：polystyrene sulphonate（PEDOT：PSS）/PTB7：PC₇₁BM/electron extraction layer（EEL）/Al的器件结构研究了不同EEL对器件性能及光稳定性的影响。通过采用小分子有机材料Alq₃与低功函数碱金属Ca作为EEL，发现由于Ca的活泼金属特性及不稳定性，以Ca作为EEL的聚合物太阳电池的初始效率在3d之后就下降了60%；而以Alq₃作为EEL的器件在空气中放置一个月之后其初始效率仅下降30%。此外，以Alq₃作为EEL的器件光伏效率完全比得上传统器件中以Ca作为EEL的光伏器件。研究结果表明，Alq₃是一种潜在的长寿命聚合物太阳电池的EEL材料。

将含载流子基团的铱配合物Ir-1或Ir-2掺杂到聚芴（PFO）和2-（4-二苯基）-5-（4-叔丁苯基）-1，3，4-噁二唑（PBD）中作为发光层，采用旋涂法制备电致发光器件。通过改变发光层中铱配合物的掺杂浓度，研究了不同掺杂比例对器件性能的影响。结果表明，当铱配合物的掺杂质量分数为2%时，器件的电致发光性能最好。和含苯基的Ir-1比较发现，以含空穴传输基团三苯胺的Ir-2为客体材料的器件性能更好，能够更有效地避免T-T猝灭，器件的最大流明效率为2.78 cd·A^-1，最大亮度为5 718 cd·m^-2。

强力霉素能与铕（Ⅲ）相互作用生成EuDC配合物并发射出铕（Ⅲ）的荧光特征峰，且该荧光峰能够通过纳米银粒子的金属增强荧光效应得到进一步增强。本文将这一方法应用于鸭蛋蛋清中强力霉素残留量的检测。首先，利用三维荧光光谱法确定了检测鸭蛋蛋清中强力霉素残留量的最佳激发波长和最佳发射波长分别为390 nm和617 nm。然后，在最佳激发波长下，通过单因素实验确定了实验的最佳条件。最后，通过对浓度范围为0.5~30 mg/L的样本进行分析，发现鸭蛋蛋清中强力霉素的浓度与荧光强度呈现良好的线性关系，并得到检测限为0.5 mg/L。研究结果表明，通过纳米银粒子增强铕（Ⅲ）的荧光可以实现鸭蛋蛋清中强力霉素的快速检测。

利用二维三角晶格光子晶体，设计了一种能够提高波导辐射效率的光子晶体结构。通过在单波导出口端级联一耦合波导列的方式形成一种复合式结构，利用时域有限差分法研究了该结构的光辐射特性。结果表明，采用级联波导列的结构能有效提高光辐射效率。进一步对器件进行了优化，使级联波导列与单波导之间的距离为1.8a，波导列横向和纵向的周期数分别为6和5，辐射效率可达到最大值，在辐射距离为100a处，辐射功率可达到20%以上。该类型光子晶体器件在近场光学和集成光学等方面有潜在的应用价值。

为解决非晶InGaZnO薄膜晶体管（a-IGZO TFT）因其阈值电压漂移而导致的OLED电流衰减的问题，本文研究了基于a-IGZO TFT的有源矩阵有机发光显示（AMOLED）像素电路的阈值电压补偿问题。利用实验室制备的a-IGZO TFT器件进行参数提取后建立的SPICE仿真模型并进行仿真计算，对电压驱动型2T1C和4T1C的像素电路进行稳定性的比较研究，证明了4T1C电路对阈值漂移有非常好的补偿效果，并指出增加存储电容值和驱动TFT的宽长比可有效提高OLED电流的保持能力。

针对大功率LED汽车前照灯的结构、性能要求，提出了基于热电制冷效应的散热方案，并对不同类型散热系统散热性能进行了试验研究。结果表明：半导体制冷器对外部风扇风速或冷却液流速的敏感性分别高于风冷和液冷散热装置，模型一（风冷+热电制冷）和模型二（液冷+热电制冷）的制冷片最佳工作电流分别为3.0 A和5.0 A。当环境温度在极限范围（60~65 ℃）时，计算得到芯片的结温为55.5 ℃，光通量为1 458.8 lm。所设计的基于热电制冷散热系统可以满足使用要求。

为了分析图案化结构对LED封装出光效率和空间颜色分布的影响，采用蒙特卡洛光线追迹的方法进行仿真分析。模拟结果表明：图案化基板不但能提高LED的出光效率，而且能改变光源的空间颜色分布。对于平面基板和带反光杯阵列基板加图案化结构，在本文的参数下，倒圆锥倾斜角α=25°时，出光效率分别比传统平面封装提高66.2%、73.6%。无图案平面基板和带反光杯阵列平面基板结构的颜色均匀度分别为0.697和0.777；当α=30°时，颜色均匀度分别为0.799和0.814。