最新刊期
      2016年第37卷第4期

        材料合成及性能

      • Ce3+掺杂LiLuF4氟氧微晶玻璃的发光性质

        李杨, 黄立辉
        2016, 37(4): 387-391. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0387
        摘要：通过熔融法以及热处理,制备了Ce3+掺杂含LiLuF4纳米晶的透明氟氧微晶玻璃。XRD结果表明,玻璃中析出的晶相为LiLuF4,其晶粒大小随热处理温度的升高和时间的延长而变大。在330 nm紫外光激发下,Ce3+掺杂的氟氧玻璃和LiLuF4微晶玻璃的发射为一峰值波长为370 nm的宽带光谱。微晶玻璃的发光强度显著高于未经过热处理的基础玻璃,并且随着热处理温度的升高及时间的延长,微晶玻璃的发光逐渐增强。微晶玻璃的370 nm发射的荧光寿命均长于基础玻璃的。

          
        关键词：Ce3+;微晶玻璃;LiLuF4纳米晶;发光性质   
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        更新时间：2020-08-12

      • Eu/Tm/Tb掺杂硼硅酸盐玻璃的发光性能

        石冬梅, 赵营刚
        2016, 37(4): 392-398. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0392
        摘要：采用熔融淬冷法制备了性能优越的Eu/Tm/Tb单掺、双掺和三掺的硼硅酸盐玻璃。测试了样品的激发和发射光谱,计算了CIE色坐标,研究了紫外激发下Eu/Tm/Tb掺杂的硼硅酸盐玻璃的发光性能。结果表明:在361 nm激发下,随着Tm3+加入到Eu2O3掺杂的硼硅酸盐样品中,观察到Tm3+的459 nm(1D2→3F4)锐线特征发射峰,同时由于Eu3+,Eu2+→Tm3+的能量传递的存在降低了Eu2+的437 nm宽带峰及Eu3+的589 nm(5D0→7F1)和612 nm(5D0→7F2)的特征发射峰强度。在377 nm激发下,Eu/Tm/Tb三掺样品能够同时出现红、绿和蓝光。调节Eu2O3的含量能有效改变发光玻璃的发光强度和颜色,最终得到色坐标为(0.33,0.386 7)的发光玻璃。

          
        关键词：硼硅酸盐玻璃;Eu/Tb/Tm;光谱性能;能量传递   
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        更新时间：2020-08-12

      • 还原石墨烯与片状氧化镍复合材料的隐身性能

        杨冰洋, 何大伟, 付晨
        2016, 37(4): 399-404. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0399
        摘要：采用一锅法制备还原石墨烯与片状氧化镍复合材料。复合材料的结构形貌、晶型和电磁参数分别通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪以及HP8722ES型矢量网络分析仪进行表征、测试与分析。结果表明,还原石墨烯与片状氧化镍复合材料同纯还原石墨烯相比在低频段(2.0~6.6 GHz)有更佳的吸收宽度和微波吸收能力,还原石墨烯与氧化镍片复合材料的介电损耗显著增加。大尺寸氧化镍片与还原石墨烯紧密复合提高了材料的载流子迁移率,从而提高了材料的吸波特性。

          
        关键词：微波吸收;石墨烯;氧化镍   
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        更新时间：2020-08-12

      • 纳米粉体CeO2:Eu3+的溶胶-凝胶绿色合成及其发光性质

        李敬磊, 李科研, 石士考, 蒋兰宏, 王淑萍, 耿丽娜, 张建军, 周济
        2016, 37(4): 405-409. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0405
        摘要：采用溶胶-凝胶法,以硝酸铈为原料,加入适量淀粉为分散剂,并通过氨水来调节溶液pH值,合成稀土Eu3+ 掺杂的CeO2红色纳米粉体。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、荧光分光光度计等手段研究不同煅烧温度对粉体结构、形貌、发光及显色性能的影响。结果表明,所得样品为立方晶系的萤石结构,空间群为Fm3m,颗粒呈近似球形,粒径范围在10~60 nm之间。随着煅烧温度的升高,CeO2晶粒尺寸逐渐增大,荧光粉的红色发光也逐渐增强。经800 ℃烧结后,近紫外(370 nm)和蓝光区(468 nm)的光都能对粉体有效地激发,这有利于其在固态照明中的应用。在溶胶-凝胶制备过程中,采用淀粉作分散剂,具有工艺简单、绿色环保的优点,有利于纳米氧化铈粉体的大规模制备。

          
        关键词：溶胶-凝胶法;纳米氧化铈;稀土;绿色合成;发光   
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        更新时间：2020-08-12
      • 张文宇, 常青, 周雨锋, 魏志佳, 李凯凯, 胡胜亮
        2016, 37(4): 410-415. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0410
        摘要：碳量子点的光致发光性质不仅决定于尺寸还依赖于它的表面态,因此通过在碳量子点表面掺杂或嫁接不同元素与基团有望调节它的荧光发射行为。为了研究多种元素掺杂对碳量子点发光性质的影响,本文以对氨基苯磺酸为原料,通过水热法一步合成了氮、硫共掺杂的碳量子点。实验结果表明:制备的碳量子点尺寸分布均匀,氮、硫分别以氨基和磺酸基团的形式存在于碳量子点的表面。与已有的报道不同,碳量子点展现出了非激发波长依赖的蓝光发射行为,三价铁离子可有效猝灭其荧光,铁离子浓度在0~10-3 mol·L-1范围内与碳量子点的荧光猝灭程度呈现良好的线性关系,检出限约为10-7 mol·L-1。制备的碳量子点对三价铁离子具有高选择性、高灵敏性以及较好的抗干扰能力,能作为三价铁离子检测的传感器。

          
        关键词：碳量子点;三价铁离子;荧光猝灭   
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        更新时间：2020-08-12

        器件制备及器件物理

      • 李彤, EVARIST Mariam, 王铁钢, 陈佳楣, 范其香, 倪晓昌, 赵新为
        2016, 37(4): 416-421. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0416
        摘要：利用磁控溅射方法改变氧气含量制备了一系列NiO:Cu/ZnO异质pn结。实验结果表明,氧含量对NiO:Cu/ZnO异质pn结电学影响很大。相对于纯氩溅射,引入一定氧气(O2/(Ar+O2)比例为30%)后,NiO:Cu/ZnO异质pn结的整流特性明显得到改善。与此同时,NiO:Cu/ZnO异质pn结的光透过率也从40%增大到80%。这可能是由于氧气的轻量引入致使NiO:Cu/ZnO异质pn结的结晶得到改善,薄膜内缺陷减少所致。进一步提高氧气含量,直到O2/(Ar+O2)比例至80%后,异质结的整流特性有所削弱,这可能是由于过多氧气的引入造成薄膜缺陷再次增多,进而影响到异质结的整流特性。这一结论得到了EDS、XRD、AFM和UV结果的支持。

          
        关键词：NiO;Cu掺杂;异质pn结;磁控溅射;整流特性   
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        更新时间：2020-08-12

      • 热容型大功率半导体激光器瞬态热特性

        贾冠男, 尧舜, 高祥宇, 兰天, 邱运涛, 王智勇
        2016, 37(4): 422-427. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0422
        摘要：为研究热容型大功率半导体激光器在低环境温度、高瞬时功率、长工作间歇时间条件下的应用,建立三维瞬态热传导模型,通过有限元法计算得出热沉三维尺寸对半导体激光器瞬态热特性的影响。选取尺寸为26.6 mm×11.5 mm×4 mm的热沉进行热容型半导体激光器的封装测试,获得其在-20 ℃和-30 ℃环境温度下连续工作3.5 s过程中有源区温度随时间的变化曲线,并与数值计算的结果进行对比。结果表明,两者在误差范围内能够很好地吻合。

          
        关键词：激光器;半导体激光器;热容型;瞬态热特性   
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        更新时间：2020-08-12

      • GaAs半导体表面的等离子氮钝化特性研究

        许留洋, 高欣, 袁绪泽, 夏晓宇, 曹曦文, 乔忠良, 薄报学
        2016, 37(4): 428-431. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0428
        摘要：采用射频(RF)等离子方法,对GaAs样品进行了150 W高功率等离子氮钝化及快速退火处理。经过该方法钝化后的样品,光致发光(PL)强度上升了91%。XPS分析得出,GaAs样品表面的氮化效果随着氮等离子体功率的增加而逐渐趋于明显。氮化后的样品表面未发现氧化物残余。样品在空气中加热放置30 d,PL强度下降不明显,说明表面钝化层具有良好的稳定性。

          
        关键词：等离子;XPS;PL;GaAs   
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        更新时间：2020-08-12

      • 场板结终端对金刚石SBD内部电场分布及击穿特性的影响

        王进军, 王晓亮, 张景文, 王侠
        2016, 37(4): 432-438. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0432
        摘要：建立了场板结终端对金刚石肖特基势垒二极管(SBD)的数值模拟模型,采用Silvaco软件中的器件仿真工具ATLAS模拟了场板长度L、绝缘层厚度TOX、衬底掺杂浓度NB、场板结构形状对器件内部电场分布以及击穿电压的影响,并对结果进行了物理分析和解释。结果表明:当TOX=0.4 μm、NB=1015 cm-3、L在0~0.2 μm范围内时,击穿电压随着L的增加而增加;L>0.2 μm后,击穿电压开始下降。当L=0.2 μm、NB=1015 cm-3、TOX在0.1~0.4 μm范围内时,击穿电压随着TOX的增加而增加;TOX>0.4 μm后,击穿电压开始下降。当L=0.2 μm、TOX=0.4 μm、NB=1015 cm-3时,器件的击穿电压达到最大的1 873 kV。与普通场板结构相比,采用台阶场板可以更加有效地提高器件的击穿电压。

          
        关键词：场板结终端;金刚石SBD;电场分布;击穿电压   
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        更新时间：2020-08-12
      • 徐永钊, 刘敏霞, 张耿, 叶海
        2016, 37(4): 439-445. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0439
        摘要：基于非线性薛定谔方程,数值研究了色散平坦渐减光纤中非线性啁啾脉冲的传输及超连续谱的产生。研究结果表明,初始啁啾对脉冲传输及超连续谱产生的影响与泵浦条件和光纤参量的选取有很大关系。当色散平坦渐减光纤具有小的归一化二次色散系数时,适当的正啁啾能显著增强超连续谱的带宽,而负啁啾和太大的正啁啾抑制超连续谱的带宽。能增强超连续谱带宽的正啁啾有一个较宽的范围,但随着输入脉冲孤子阶数的降低,该范围将变窄。当色散平坦渐减光纤具有大的归一化二次色散系数同时输入脉冲为低阶孤子时,初始啁啾对超连续谱带宽的增强效果不明显,初始啁啾接近为0时可产生最宽的超连续谱。

          
        关键词：非线性光学;超连续谱;色散平坦渐减光纤   
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        更新时间：2020-08-12

      • 不同发光染料的顶发射有机电致发光器件的研制

        陈星明, 胡胜坤, 金玉, 吴志军
        2016, 37(4): 446-451. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0446
        摘要：通过设计合理的微腔结构,制备了基于绿光染料C545t、黄光染料Rubrene、红光染料DCJTB的3种顶发射有机电致发光器件。研究了不同发光染料对顶发射器件的光谱的影响。研究表明,微腔结构对光谱具有窄化作用。绿光、黄光器件的发光峰波长并未随视角增大而明显变化,体现出良好的光谱角度性,而红光器件却出现了明显的光谱蓝移现象。绿光器件的最大功率效率为8.7 lm/W,当电流密度为45 mA/cm2时,亮度能达到7 205 cd/m2;黄光器件的电流效率最大值为11.5 cd/A,当电流密度为48 mA/cm2时,亮度可达到3 770 cd/m2;红光器件的电流效率最大能达到3.54 cd/A,当电流密度为50 mA/cm2时,可获得1 358 cd/m2的亮度。采用合适的发光材料以及合适的器件结构,不仅可以提高顶发射器件的色纯度及发光效率,还可以改善器件发光光谱的角度依赖性。

          
        关键词：顶发射有机电致发光器件;发光染料;微腔;光谱   
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        更新时间：2020-08-12

      • GaN基蓝光VCSEL的制备及光学特性

        蔡丽娥, 张保平, 张江勇, 沈汉鑫, 朱文章
        2016, 37(4): 452-456. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0452
        摘要：利用金属有机物气相沉积技术(MOCVD)在(0001)蓝宝石衬底上生长了 GaN 基垂直腔面发射激光器(VCSEL) 的多量子阱腔层结构。X射线衍射测量显示该多量子阱具有良好周期结构和平整界面。运用键合及激光剥离技术将该外延片制作成 VCSEL,顶部和底部反射镜为极高反射率的介质膜分布布拉格反射镜 (DBR)。在室温、紫外脉冲激光的泵浦条件下,观察到了VCSEL明显的激射现象,峰值波长位于447.7 nm,半高宽为0.11 nm,自发辐射因子约为6.0×10-2,阈值能量密度约为8.8 mJ/cm2。在大幅度降低制作难度的情况下,得到目前国际最好结果同样数量级的激射阈值。降低器件制作难度有利于制备的重复性,有利于器件的产品化。

          
        关键词：氮化镓;垂直腔面发射激光器;激光剥离技术;光泵浦;激射   
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        更新时间：2020-08-12

      • 退火温度对非晶铟钨氧薄膜晶体管特性的影响

        许玲, 吴崎, 董承远
        2016, 37(4): 457-462. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0457
        摘要：非晶铟钨氧(a-IWO)薄膜晶体管(TFT)具有高迁移率和高稳定性的优点,但其适合于实际生产的制备工艺条件尚有待摸索。本文研究了退火温度对a-IWO TFT电学特性影响的基本规律和内部机理。实验结果表明,随着退火温度的升高,a-IWO TFT的场效应迁移率也相应增加,这是由于高温退火下a-IWO薄膜中氧空位含量增多并进而导致载流子浓度增加的缘故。此外,a-IWO TFT的亚阈值摆幅和阈值电压在200 ℃下退火达到最佳,我们认为主要原因在于此时a-IWO薄膜的表面粗糙度最小并形成了最佳的前沟道界面状态。

          
        关键词：非晶铟钨氧;薄膜晶体管;退火温度;氧空位;表面粗糙度   
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        更新时间：2020-08-12

      • 脉冲LD泵浦电光调Q深紫外激光器

        岱钦, 史瑞新, 崔建丰, 李漫, 李业秋, 乌日娜, 姚俊
        2016, 37(4): 463-466. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0463
        摘要：研制了千赫兹213 nm深紫外全固态激光器。激光器采用脉冲LD侧面泵浦方式和电光调Q技术,实现了10瓦级基频光的稳定输出。利用多次倍频技术,实现了稳定的213 nm深紫外激光输出。当LD泵浦电流为80 A时,213 nm激光输出的最大平均功率达到了151 mW,激光器重复频率为1 kHz,激光脉冲宽度为10 ns,功率不稳定度为3%。同时,对激光在非线性晶体中的偏振匹配和不同重复频率条件下的激光器运转特性进行了分析。

          
        关键词：深紫外;LD脉冲泵浦;全固态激光器   
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        更新时间：2020-08-12

        发光学应用及交叉前沿

      • 基于CdTe量子点荧光猝灭-恢复方法测定依诺沙星的研究

        李满秀, 张强, 赵三虎, 吴霞, 张蔚, 王聪聪
        2016, 37(4): 467-472. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0467
        摘要：水相合成了巯基丙酸保护的CdTe量子点。根据在Cu2+存在的情况下,CdTe 量子点荧光恢复程度与依诺沙星浓度成正比的现象,建立了基于CdTe量子点荧光猝灭-恢复测定依诺沙星的新方法。考察了溶液pH 值以及Cu2+ 浓度等对检测体系的影响。在pH=10的硼砂缓冲溶液中,在Cu2+浓度为 2.3×10-5 mol/L的条件下,依诺沙星浓度在8.0×10-7~3.0×10-5 mol/L范围内与量子点荧光恢复程度呈良好的线性关系,检出限为7.2×10-8 mol/L。该方法用于实际样品中依诺沙星的检测,回收率为95.5%~105.0%。

          
        关键词：CdTe量子点;Cu2+;依诺沙星;荧光猝灭-恢复   
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        更新时间：2020-08-12

      • 多模式融合下的海洋溢油高光谱成像油种识别方法

        万剑华, 韩仲志, 宋欣欣, 刘杰
        2016, 37(4): 473-480. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0473
        摘要：为利用不同油种的发光特性来探测海洋溢油,通过高光谱成像仪,在两种照明模式下采集了6种溢油油种的高光谱图像。基于33个波段构建了波段均值、波段差、波段比和归一化波段比4个辐射指数,提出了基于Fisher和PCA的模型共识的溢油高光谱特征选择方法,采用RBF-SVM模型对油种进行识别。比较发现,本文构建的基于光源混合、波段运算和模型共识的多模式融合方法,从不同侧面提高了模型的溢油识别能力,识别率达到了99.1%以上,比单一方法提高了10%以上。结果表明,多模式融合有效提高了海洋溢油的识别率。

          
        关键词：高光谱成像;光源融合;波段指数;模型共识;油种识别   
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        更新时间：2020-08-12
      • 曾华金, 李梦婷, 李晴, 胡菲菲
        2016, 37(4): 481-486. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0481
        摘要：在模拟生理条件下,采用荧光光谱法结合分子对接技术研究了左氧氟沙星与胃蛋白酶的相互作用。不同温度下的Stern-Volmer曲线结果表明,左氧氟沙星主要以静态猝灭的方式使胃蛋白酶的荧光产生猝灭。由热力学数据确定了两者之间存在的作用力主要为静电作用力。三维荧光光谱实验结果表明,在左氧氟沙星与胃蛋白酶发生作用过程中引起了胃蛋白酶中酪氨酸和色氨酸残基构象的变化,从而导致胃蛋白酶发生了猝灭作用。为了进一步探讨左氧氟沙星与胃蛋白酶相互作用的分子机理,利用分子对接技术对两者的相互作用进行模拟。结果表明两者发生作用的区域位于胃蛋白酶的催化活性中心,左氧氟沙星的进入导致酶催化中心氨基酸残基的微环境发生改变,从而对胃蛋白酶的活性造成影响,这可能也是左氧氟沙星引起消化不良的主要原因。

          
        关键词：左氧氟沙星;胃蛋白酶;相互作用;荧光光谱;分子对接   
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        更新时间：2020-08-12

      • 香草酸酰胺衍生物的制备及其止血活性的动力学法研究

        杜传荣, 林发全, 逯东伟, 陈丹丹, 樊希望, 林翠梧
        2016, 37(4): 487-497. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0487
        摘要：以香草酸为母体,分别与6-氨基己酸(EACA)、止血芳酸(AMBA)和止血环酸(AMCA)反应,合成3种未见文献报道的香草酸酰胺衍生物,并采用IR、ESI-MS、1H NMR和13C NMR进行结构鉴定。以传统方法、荧光动力学法和紫外动力学法测定其对血浆复钙时间(PRT)的影响。为了研究衍生物在血液中的稳定性,在模拟生理条件下,运用荧光光谱、紫外光谱及分子对接技术研究了它分别与人血清白蛋白(HSA)的结合。结果表明,3种衍生物在一定浓度范围内都可以有效缩短PRT,具有显著的止血活性。新的动力学测定方法,不仅有效避免了传统方法引入的人为误差,重现性良好,而且判断标准更加科学,并可以获得更多血浆凝结过程中的信息。3种衍生物均主要通过氢键和范德华力与HSA结合形成稳定的复合物,表明它可通过HSA在血液中传递并运输到相应部位而发生药理作用。

          
        关键词：香草酸;酰胺衍生物;止血;人血清白蛋白(HSA);光谱法   
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        更新时间：2020-08-12
      • 李硕, 孙成林, 高淑琴, 里佐威, 苑举辉, 陈伟
        2016, 37(4): 498-502. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0498
        摘要：测量了β-胡萝卜素溶解在环己醇中65~2 ℃范围内的紫外-可见吸收与共振拉曼光谱。溶液在20 ℃时转为固态。随着温度的降低,相变时吸收光谱产生较大蓝移。虽然相变后吸收光谱、拉曼光谱仍红移,拉曼散射截面仍增加,拉曼谱带线宽仍减小,但相变后的光谱随温度的变化却大幅增加。这主要是由于固相中的β胡萝卜素分子的π电子能隙对碳碳键振动调制作用增强所致。文中对这些物理现象给予了解释。

          
        关键词：β胡萝卜素;拉曼散射截面;电子-声子耦合   
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        更新时间：2020-08-12

      • 基于亮度校正模型的多参量权衡与灰度权值算法研究

        郝亚茹, 邓招奇, 邓春健
        2016, 37(4): 503-511. DOI: 10.3788/fgxb20163704.0503
        摘要：针对嵌入亮度校正模型的全彩LED显示屏低灰度均匀性差甚至会出现缺少灰度等级的问题,研究了校正算法实施过程中的多维参量,分析了红绿蓝三基色校正参量偏差和扫描图像数据偏差产生的原因及其对各灰度级亮度差值的影响。最后基于LED显示屏驱动控制系统提出参量的权衡公式,根据权衡公式选取各参量最优值,并针对图像数据的最小进位精度这一参量提出一种高精度灰度权值算法,不仅可提高显示屏各灰度下的均匀性指标,而且还可增加LED显示屏上的显示灰度等级。实测结果表明:当选取校正参量的校正精度为8 bit、图像数据的最小进位精度为0.5时,8扫显示屏不能达到均匀性指标的灰度级区间为[42,1];按照权衡公式选取校正参量的校正精度为10 bit、图像数据的最小进位精度为0.25时,均匀性不能达到指标的灰度级区间减小到[20,1],同时相比前者,LED显示屏的起辉级数减小,显示灰度等级增加两级。

          
        关键词：最小进位精度;权衡公式;灰度权值算法;灰度等级   
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        更新时间：2020-08-12
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