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设计了基于Bphen∶LiF、Al和MoO₃的杂化电荷注入层，并将其应用于有机电致发光器件中。实验研究表明，这种杂化层作为阳极修饰层是非常有效的，它可以增加器件中载流子注入的平衡性，提高器件的性能。相对参考器件，基于杂化阳极修饰层的电致发光器件的最大电流效率和最大功率效率均提高1.3倍左右。我们对器件性能及其提高的机理进行了分析。

采用金属有机物化学气相沉积法在c面蓝宝石衬底上生长了高质量的β-Ga₂O₃薄膜，并将样品分别在真空、氧气、氮气氛围下退火30 min，研究了各类退火工艺对Ga₂O₃薄膜特性的影响，对退火所得的薄膜进行了X射线衍射、光致发光谱、紫外透射谱和原子力显微镜扫描的研究。结果表明，各类退火工艺均能够优化薄膜的晶体质量和表面形貌，同时有效改善了薄膜的光学性质。其中，氧气退火后的样品在可见光波段透射率高达83%，且吸收边更加陡峭；表面粗糙度降至0.564 nm，其表面更为平整。这些结果说明氧气退火对晶体质量的提高最为显著。氮气、真空退火的样品在光致发光谱中出现365 nm的发光峰，这是大量氧空位的存在导致的。

通过逐层旋涂的方法，利用MEH-PPV（Poly[2-methoxy-5-（2-ethylhexyloxy）-1，4-phenylenevinylene]与Ir（ppy）₃（tris（2-phenylpyridine）iridium（Ⅲ））），制备活性层，实现了高性能的电双稳器件。通过改变MEH-PPV 的浓度，制备了不同器件并进行性能比较，发现所有器件都具有明显的电双稳特性。当MEH-PPV的浓度达到4 mg/mL时，器件的开关比可以达10³。同时，通过测试器件的电流-循环次数研究了器件的持续稳定特性。经过10⁴次的反复读写测试，器件性能依然稳定。最后，通过对器件的I-V曲线进行线性拟合，并结合器件的能级图，对器件的工作原理进行了研究。结果表明，MEH-PPV/Ir（ppy）₃器件的电双稳特性产生的主要原因是偶极层的形成与破坏。

压电喷墨打印是制备印刷电子器件的主要手段之一，其墨滴喷射状态直接受压电波形的影响，因而压电波形对于器件打印具有重要意义。本文主要研究了压电波形对薄膜晶体管（TFT）电极打印效果的影响，实验通过改变压电波形的加压速率和脉冲持续时间，打印得到了一系列的电极样品，并对其图形效果及表面粗糙度进行了测量。实验表明，随着加压速率和脉冲持续时间的增大，墨滴喷出动能增大，最终打印的图形效果先改善后恶化，表面粗糙度则随之增大。在加压速率取值为0.08~1.65 V/μs、脉冲持续时间取值为1.216~2.688 μs的区间内得到了失真程度较小的电极图形，在加压速率及脉冲持续时间分别为0.25 V/μs、2.688 μs及0.65 V/μs、1.600 μs时，电极图形化效果较好，表面粗糙度分别为59.04 nm和59.27 nm。通过对压电波形参数的合理设置，能够实现对打印图形效果的优化。

采用三能级系统的速率方程和功率传输方程并考虑温度对各项参数的影响，求解在不同的光纤长度和量子点掺杂浓度时，3.3 nm PbSe量子点液芯光纤的发射光谱随温度的变化。发现当光纤长度不同时，随着温度的升高，光谱的峰值位置以相近的速率发生红移，光谱的峰值强度下降。对于较长的光纤，其光强随温度升高的衰减速率较大。当掺杂浓度不同时，随着温度的升高，光谱的峰值位置以相近的速率发生红移，峰值强度以相近的速率衰减。

为实现具有高脉冲能量的调Q脉冲激光输出，利用微纳光纤-单壁碳纳米管复合的方法制备可饱和吸收体，并对基于该类型可饱和吸收体器件的被动调Q掺镱光纤激光器进行研究。采用拉伸法将普通单模石英光纤拉制成微纳光纤，将其与单壁碳纳米管溶液复合，进一步制备成全光纤集成型器件。将该器件置于环形腔掺镱光纤激光器中，利用976 nm半导体激光器作为抽运源。当抽运功率为53 mW时，实现了调Q脉冲激光输出，激光中心波长为1 039 nm。进一步提升抽运功率至76 mW，可获得脉冲宽度为3.1 μs、重复频率为25.5 kHz、单脉冲能量为941 nJ的调Q脉冲激光输出。研究表明，利用微纳光纤制备的可饱和吸收体器件具有较高的损伤阈值，可用于实现高脉冲能量的激光输出。

为了稳定半导体激光器激射光束在光纤传输过程的耦合效率，提出一种沟槽结构的半导体激光器，并对该结构激光器的光束、耦合效率及P-I特性进行研究。在普通条形半导体激光器的脊形区刻蚀了周期性的沟槽结构，来改善半导体激光器有源区的增益分布。通过对比普通结构与沟槽结构半导体激光器的光束分析，测试其耦合效率以及P-I特性。结果表明：沟槽结构的半导体激光器能够使光腔内模式更加稳定，输出光束更加集中，并避免了"Kink"效应的发生；与此同时，耦合效率提高至97.7%，并且较普通结构激光器更为稳定。沟槽结构半导体激光器有效地解决了光斑跳动问题，稳定了激光器的耦和效率。

设计并搭建了一套基于CCD测量激光光束质量M²的系统。采用CCD测量激光光束在不同位置处的光束直径，通过非线性最小二乘法拟合测量数据获得光束腰斑直径和远场发散角，再通过公式计算得到激光光束质量M²。利用本系统测量多组数据，并与专业M²仪所测的数据进行对比，二者一致性较好，表明采用本实验装置测量激光光束质量M²可以有效地替代M²仪。

封装热应力所致smile效应是阵列封装大功率半导体激光器中普遍存在的问题。为解决这一问题，本文在研究smile效应产生机理的基础上，提出采用错温封装技术和热沉预应力封装技术降低smile效应的措施。以某808 nm水平阵列封装半导体激光器为例，采用仿真分析的办法研究了上述技术的可行性和有效性。仿真分析表明，采用传统封装技术，在恢复至室温22 ℃后，芯片smile值约为39.36 μm，采用封装前升高芯片温度至429 ℃的错温封装技术，可以将smile值降至1.9 μm；若采用热沉预应力技术，对热沉的两个端面沿长边方向分别施加190 N 的拉力，可以将smile值降至0.35 μm。结果表明，这两种封装措施是有效的。错温封装技术和热沉预应力封装技术具有易于实现的优点，其中热沉预应力技术对于各种smile效应类型和不同的smile值都可以调整和修正。

采用高温固相法成功制备了Ca₃Y₂Si₃O₁₂：Tm³⁺，Yb³⁺上转换蓝色发光材料。在980 nm 红外激光器激发下，发光粉呈现强烈的蓝光（475 nm）和近红外光（810 nm）以及较弱的红光（650 nm）发射，分别归因于Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆、³H₄→³H₆和¹G₄→³F₄能级跃迁。随着Yb³⁺离子浓度的增加，发光粉上转换发射强度和发光亮度均呈现先增强后减弱的变化趋势。在最佳掺杂浓度下（Yb³⁺摩尔分数为15%），蓝、红光强度分支比为12：1，色坐标为（0.129 2，0.152 3）。在3.9 W/cm²激发功率密度下，发光亮度可达6.8 cd/m²。上述结果证实，所制备发光粉呈现优异的蓝光上转换发射特性并具有潜在的应用价值。发光强度和激发光功率关系表明，所得上转换发射为三光子和双光子吸收过程。借助Tm-Yb体系能级结构详细讨论了上转换发射的跃迁机制。

采用溶胶凝胶法合成CaYAl_{1-xO4：xMn⁴⁺红色荧光粉，用差热热重分析仪（DSC-TGA）、X射线粉末衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）以及荧光分光光度计对荧光粉进行结构和性能的表征，研究合成温度、反应时间及Mn⁴⁺掺杂浓度对CaYAl1-xO4：xMn⁴⁺发光性能的影响。研究结果表明，在335 nm光激发下，荧光粉发射660~780 nm范围的红光，归属于Mn⁴⁺的²Eg→⁴A2g能级跃迁。在712 nm光监测下，样品呈现两组激发宽峰，分别归属于Mn⁴⁺离子的⁴A2g→⁴T1g（335 nm）和⁴A2g→⁴T2g（475 nm）能级跃迁。当煅烧温度为1 200 ℃、反应时间为6 h和Mn⁴⁺的掺杂摩尔分数为0.5%时，CaYAl1-xO4：xMn⁴⁺的发光强度最大。}

报道了一种新型的利用氢化物发生技术水相合成高质量硒化镉量子点（CdSe QDs）的方法。通过将硼氢化钾与亚硒酸混合产生H₂Se气体，并将其可调控地引入到含镉溶液中，从而制备出化学性质稳定、荧光性能良好的CdSe量子点。所合成的量子点被成功应用于环境水样及细胞样品中痕量银的分析，分析检出限为0.005 μg·mL^-1，相对标准偏差小于2.7%（n=7），分析结果令人满意。该方法具有操作简单、稳定性好、灵敏度高、绿色环保等优点。

在有效质量近似下，利用量子力学密度矩阵理论，从理论上研究了考虑极化子效应后核壳量子点中线性、三阶非线性以及总的光吸收系数在不同条件下随入射光能量变化的关系。通过数值计算，分析了电子-LO声子和电子-IO声子相互作用对ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点光吸收系数的影响。结果表明，极化子效应对光吸收系数有很大影响，不同声子模式对光吸收系数影响大小不同。考虑电子-LO声子后，光吸收系数被大大提高。另外，入射光强和弛豫时间对系统的吸收系数也有很大影响。

利用水热法分别合成了Ce³⁺、Tb³⁺共掺杂的YPO₄下转换荧光粉和Er³⁺、Yb³⁺、Tm³⁺共掺杂的YPO₄上转换荧光粉，经过工艺优化获得了1 μm左右尺寸均匀的发光材料。通过系列实验研究了反应温度、反应时间、稀土离子掺杂比例和退火温度对样品发光性能的影响。YPO₄：Ce³⁺，Tb³⁺荧光粉在295 nm紫外光的激发下产生下转换发光效应，当Tb³⁺摩尔分数为1%时得到明亮的绿光；YPO₄：Er³⁺，Tm³⁺，Yb³⁺荧光粉在980 nm近红外光激发下产生上转换发光效应，当稀土离子中Er³⁺摩尔分数为3%时，所制备的样品经过1 000 ℃退火处理后发出很强的暖白光。

采用电泳沉积法在FTO导电玻璃基片上制备Zn_1-xCu_xO薄膜，并对其微观结构、光致发光谱、伏安特性、保持特性和转换电压分布进行探讨。PL谱表明，Cu掺杂在禁带中引入深受主能级，降低氧空位浓度，导致ZnO薄膜的紫外发光、蓝光发光和绿光发光峰强度降低。所得薄膜的晶粒细小、致密、均匀，具有稳定的双极性阻变特性，开关比R_off/R_on最高达到10⁵，其低阻态（LRS）和高阻态（HRS）的阻变机理分别符合欧姆定律和空间电荷限制传导理论。器件经100次循环测试后开关比无明显变化，呈现出较为良好的抗疲劳特性。Cu掺杂对LRS影响不大，但显著改善了HRS的分散性以及转换电压V_SET的分散性。当Cu掺杂量x=0.04时，器件表现出良好的综合性能：R_off≈10⁶ Ω，R_off/R_on≈10⁴，V_SET介于0.4~3.03 V之间。

为了使用快速、无损的方法区分激光打印文件使用的墨粉种类，利用高光谱成像技术结合化学计量法对6种激光打印墨粉的光谱数据进行建模和种类鉴别的研究。利用可见-近红外高光谱成像仪采集400~1 000 nm波段内的光谱数据，采用Savitzky Golay 平滑、标准化、多元散射校正和标准正态变量变换4种方法分别对光谱数据进行预处理，而后分别建立随机森林（RF）、K最近邻（KNN）、支持向量机（SVM）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和簇类独立软模式（SIMCA）模型，进而实现激光打印墨粉的种类鉴别。利用准确率、拒识率和误识率3个指标作为模型评价标准。实验结果显示，SVM和PLS-DA模型的效果最佳，准确率为100%，拒识率和误识率为0。基于可见-近红外高光谱成像技术可以实现激光打印墨粉的快速种类鉴别。

为了解决环境光和显示器色温对LCD显示器图像颜色再现有较大影响的问题，提出一种基于LCD显示器光谱特性的图像颜色一致性方法。通过测量在不同环境光和色温下99个行业认可颜色的光谱，总结出不同环境光和色温对LCD显示器图像颜色再现的光谱规律。利用不同环境光下的光谱叠加性及不同色温下的光谱对应规律，实现了不同环境光和色温下的LCD显示器图像颜色一致性，一致性后的图像平均主观评价Z得分为0.50。研究结果表明，该方法能够很好地解决不同环境光和色温下的LCD显示器图像颜色的一致性问题。

为了更好地研究贵金属纳米簇的合成机理、扩展贵金属纳米簇-电化学传感器的应用，阐述和比较了贵金属纳米簇的制备方法、电化学发光原理及特点，重点介绍了贵金属纳米簇-电化学传感器在生命分析领域的应用进展及本课题组相关研究，并展望了其发展和应用前景，以期为贵金属纳米簇电化学传感器在生命分析中的研究提供一定的参考。

厚皮类瓜果内部品质的无损检测是目前水果产业的检测技术瓶颈。本文采用高光谱漫透射技术对脐橙可溶性固形物（SSC）含量进行可视化分析研究。通过基线校正（Baseline）预处理结合连续投影算法（SPA）优选9个特征波长，建立SSC偏最小二乘回归（PLSR）模型，校正集相关系数r_cal为0.891，校正集均方根误差RSMEC为0.612 °Brix，预测集相关系数r_pre为0.889，预测集均方根误差RMSEP为0.630 °Brix。最后，计算各个像素点的SSC值结合图像处理技术得出SSC的可视化分布图，直观判断脐橙SSC含量高低。