CdSe/CdS核/壳型纳米晶的光谱特性

以巯基乙酸为稳定剂制备了CdSe/CdS核／壳型纳米晶。用光吸收谱（Abs)、光致发光谱（PL）及光致发光激发谱（PLE）研究了CdS壳层对CdSe纳米晶电子结构，从而对其吸收和发光性能的影响。根据PL和PLE的结果以及带边激子精细结构的计算结果，我们用尺寸很小的纳米晶中所形成的基激缔合物解释了PL光谱与吸收边之间较大的Stokes位移。     

磷化铟纳米晶的制备及光学性质研究

阐述了目前国内外的磷化铟纳米晶研究状况。用有机溶剂回流退火法制备出了磷化铟纳米晶，并通过XRD谱计算出平均粒径为55nm。喇曼光谱表明：由于纳米颗粒的量子尺寸效应, 2个散射峰都向低能量方向发生了较大的移动。UV VIS表明样品的吸收边相对于体块InP（970nm）发生了显著的蓝移，说明带隙变宽，表现出明显的量子尺寸效应。PLE谱在380nm时，PL谱峰在573nm时,相对于体块InP的红外区的荧光光谱发光峰发生了显著的蓝移，说明磷化铟纳米晶在光电子器件领域和非线性光学领域有非常好的应用前景。     

ZnO∶Tb3+纳米晶的制备及发光性质研究

利用溶胶-凝胶法（Sol-Gel）制备了不同浓度的ZnO∶Tb3+纳米晶，测量了样品的光致发光谱(PL)和激发谱(PLE).在ZnO宽的可见发射背景上，观察到样品在485 nm、544 nm、584 nm和620 nm附近出现了稀土Tb3+的特征发射.给出了ZnO∶Tb3+纳米晶光致发光的峰值强度随掺Tb3+浓度的变化关系，分析了稀土Tb3+的激发态5D4→7F6、5D4→7F5和5D4→7F4的发射机制，证实了稀土Tb3+的特征发射来源于稀土离子内部4f电子的f-f跃迁和ZnO基质与稀土Tb3+离子之间能量传递.     

CdSeS量子点的光吸收谱亚结构和光致发光激发谱分析

用光致发光激发(PLE)谱分析吸收谱的亚结构。实验样品是共熔法制备的CdSeS量子点玻璃,量子点的生长时间分别为2h和4h,高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析得到样品中量子点的平均直径分别为3．6nm和3．8nm。在室温下对样品进行了光吸收谱和光致发光激发谱研究。光吸收谱显示了量子尺寸效应,光致发光激发谱中低能端有两个明显的峰。考虑价带简并以及电子与空穴之间的相互作用,通过理论分析和数值计算,得到1S3/2-1Se和2S3/2-1Se的跃迁能量及其随量子点半径的变化,由此确认光致发光激发谱中的两个峰分别为1S3/2-1Se和2S3/2-1Se跃迁。     

退火对ZnO:Al薄膜光致发光性能的影响

 采用溶胶-凝胶工艺在石英衬底上制备ZnO:Al（AZO）薄膜，通过不同温度的退火处理，研究了退火对AZO薄膜结构和光致发光特性的影响。XRD图谱表明：所制备的薄膜具有c轴高度择优取向，随着退火温度的升高，(002)峰的强度逐渐增强，同时(002)峰的半高宽逐渐减小,表明晶粒在不断增大。未退火样品的光致发光（PL）谱由361 nm附近的紫外带边发射峰和500 nm附近的深能级发射峰组成。样品经退火后，以500 nm为中心的绿带发射逐渐减弱，而带边发射强度有所增强,并且逐渐红移到366 nm附近，与吸收边移动的测试结果相吻合。对经过不同时间退火的样品分析表明，AZO薄膜的发光特性与退火时间也有很大关系，时间过短可见波段的发射较强，但时间过长会使晶粒发生团聚，导致紫外发射峰强度减弱。     

氮化镓纳米粒子的制备及光致发光研究

采用直接氮化法制备出尺寸不同的GaN纳米粒子,分别利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和光致发光（PL）谱测试手段对所制样品进行表征和发光特性的研究。结果表明：所制备的两种GaN纳米粒子直径分别为100 nm和300 nm左右。在GaN纳米粒子的PL谱中,中心在357 nm的发射源于本征发光,中心在385 nm的发射带源于浅施主能级到价带的辐射复合,中心在560 nm左右的发射带源于浅施主能级到深受主能级间的施主-受主对辐射发光。     

ZnO:Er3+纳米晶的制备及发光性质研究

为了探讨稀土Er3 与纳米ZnO基质之间的能量传递,利用化学方法制备了ZnO:Er3 纳米晶,测量了样品的X射线衍射谱(XRD)、光致发光谱(PL)和激发谱(PLE).X射线衍射结果表明,ZnO:Er3 具有六角纤锌矿晶体结构.室温下,在365 nm激发下,在ZnO宽的可见发射背景上,观测到了Er3 的激发态4S3/2(550 nm),2H11/2(521 nm)和4F5/2(456 nn)的特征发射.分析了ZnO:Er3 纳米晶的带边发射和稀土Er3 的特征发射的峰值强度随掺Er3 浓度的变化关系,比较了ZnO:Er3 与未掺杂的ZnO的光致发射峰值强度的变化,给出了稀土Er3 的激发态4S3/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2和4F5/2→4I15/2的发射机制,证实了纳米ZnO基质与稀土Er3 离子之间存在能量传递.     

纳米CdS-磺化聚苯胺（SPAn）多层复合膜的光学特性研究

研究了利用层-层自组织生长法制备的磺化聚苯胺-CdS纳米晶体复合膜的光学特性.研究发现，随样品中CdS 纳米晶体尺寸的减小，量子尺寸效应明显增强；在紫外吸收谱中表现为吸收边出现了明显蓝移；在光致发光谱中，不仅激子直接复合产生的带边发射产生了蓝移，而且陷阱态复合产生的宽带发射也发生了蓝移.还发现样品经低温退火处理后，激子复合产生的带边发射显著增强，发射带宽随纳米尺寸的减小而变窄.这说明退火后CdS 纳米晶粒的有序性和均匀度显著增加. 关键词： CdS 纳米晶体 SPAn 吸收 发光     

水热合成ZnS:Cu,Al纳米晶体及其全色发射光谱特性

报道了水热法(200℃)直接合成的ZnS:Cu,Al纳米晶及其发光特性.ZnS:Cu,Al纳米晶粒径约15 nm,尺寸分布窄,分散性好,具有纯立方相的类球形结构.借助X射线能谱法(EDX)和原子吸收光谱仪,研究了样品中S,Zn和Cu的含量并详细研究了光致发光(PL)光谱的特性.结果证明存在大量Zn空缺,Cu离子经过水热处理后已掺入到ZnS基体中.PL光谱特性为:样品的激发谱为宽带谱,337 nm激发时样品发出很强的绿光,370～420 nm之间任意波长激发时,发射谱均为宽带谱,且它们基本重合.表明此材料作为近紫外(370～410 nm)发光二极管((n)-UV(370～410 nm)LED)用荧光粉及全色荧光粉具有很大的应用潜力.样品在375 nm激发下全色宽带发射谱是460,510和576 nm带光谱的高斯叠加.当Cu/Zn,Cu/Al和S/Zn分别为3×10-4,2和3.0时,于室内照明条件下肉眼可观察到白色发光.     

玻璃中CdSeS纳米晶体的室温光致发光谱

对掺有过饱和的镉、硒和少量硫的玻璃在500～800℃分别退火4h,生长了不同尺寸的CdSe_1-xS_x纳米晶体。测量了纳米晶体的室温吸收光谱和光致发光(PL)光谱,550℃生长的样品在300～800nm的范围没有观察到吸收和发光峰,表明温度低于550℃玻璃中不能形成纳米晶体。生长温度在600～650℃,纳米晶体的PL光谱主要为两个宽的发光带,即带边激子发光带和通过表面态复合的发光带。随着生长温度的升高,带边复合发光的蓝移减小,通过表面态的发光逐渐消失,并出现了叠加于宽发光带上的一系列明显的弱发射峰。不同温度生长的样品中,叠加峰的能量相同。同一样品中叠加峰的能量不随激发光波长的变化而变化。     

ZnSe/SiO2半导体量子点玻璃的光谱特性

对采用溶胶凝胶法制备的ZnSe/SiO2半导体量子点玻璃的光谱性质进行了测试分析.UV-Vis透射光谱中观察到光吸收边相对于体相半导体有明显蓝移.稳态发射光谱(PL)中观察到ZnSe纳米晶体的位于蓝区的基本呈高斯分布的弱的最低激子发射峰、强而宽的表面态发光带以及对应杂质能级的三个锐峰发光.时间分辨荧光光谱(TRPL)中观察到发光效率高的最低激子发射峰,并测量其荧光衰减寿命,经尾部拟合为28.5 ps.同时,结合有效质量近似(EMA)模型,估计ZnSe纳米晶体的平均粒径介于2.45~3.60 nm之间,尺寸分布基本呈高斯型.     

掺杂Mn2+的浓度对CdS纳米颗粒光致发光的影响

采用反胶束法,合成了硅土包裹的掺有不同浓度的Mn2 的CdS纳米颗粒.高分辨电镜表明这些颗粒的直径小于5 nm.仅仅改变Mn2 的掺杂浓度,研究了这些颗粒的光致发光谱和光致发光激发谱,结果表明:Mn2 浓度的大小对掺杂CdS纳米颗粒的发光产生了重要的影响.通过电子顺磁共振谱的测量和分析揭露了Mn2 浓度影响这些掺杂颗粒发光效率的原因.     

MOCVD生长InxGa1-xN合金微观结构和光学特性

利用发光光谱、X射线衍射(XRD)、原子力显微(AFM)等实验方法对MOCVD生长的InxGa1-xN合金进行了研究。原子力显微图样表明样品表面出现纳米尺度为微岛状结构。样品PL和PLE谱表明,其主要吸收峰位于波长为365,474nm,发光峰的位置位于波长为545,493nm处,其中545nm发光峰半高宽较493nm发光峰宽,这两个峰分别起源于In(Ga)N浸润层和InGaN层发光,浸润层局域化激子和岛状微观结构弛豫特性是产生发光峰Stokes移动的重要原因。     

玻璃中CdSSe纳米晶体的光谱性能

对掺有镉、硒、硫的玻璃在650—800℃退火4?h，生长了不同尺寸的CdS0.13Se0.87纳米晶体，测量了纳米晶体的吸收光谱、光致发光（PL）谱和电调制光谱，确定了纳米晶体部分电子态的能量，讨论了CdSSe纳米晶体的光学性质与其尺寸之间的依赖关系.随着纳米晶体尺寸的增大，对应激子的吸收峰、PL峰及电吸收信号发生红移，表现出明显的量子尺寸效应.小尺寸纳米晶体的电吸收表现为量子受限的Stark效应，而大尺寸纳米晶体的电吸收线形与体材料的相似；随着纳米晶体尺寸的增大，电吸收信号增强.所有尺寸的纳米晶体都表现 关键词： CdSSe纳米晶体 吸收光谱 光致发光谱 电光响应     

Resonant Raman scattering of optical phonons in self-assembled quantum dots

We have investigated the carrier relaxation mechanism in InGaAs/GaAs quantum dots by photoluminescence excitation (PLE) spectroscopy. Near-field scanning optical microscope successfully shows that a PLE resonance at a relaxation energy of 36 meV can be seen in all single-dot luminescence spectra, and thus can be attributed to resonant Raman scattering by a GaAs LO phonon to the excitonic ground state. In addition, a number of sharp resonances observed in single-dot PLE spectra can be identified as resonant Raman features due to localized phonons, which are observed in the conventional Raman spectrum. The results reveal the mechanism for the efficient relaxation of carriers observed in self-assembled quantum dots: the carriers can relax within the continuum states, and make transitions to the excitonic ground state by phonon emission.     

激光分子束外延方法生长的ZnO薄膜的发光特性

研究了不同温度和不同光激发强度下激光分子束外延方法生长的ZnO薄膜样品的发光性能,发现YAG脉冲激光激发,强度超过一定值时会在长波方向上出现一个新的发光峰,此峰可能起源于电子-空穴的复合。室温下氙灯激发的光谱中可以看到峰值位于381nm的近带边紫外发射峰和位于450nm的强的蓝绿带发射,根据光致发光激发光谱的特征给出了一个简单的蓝光发射模型。对比YAG脉冲激光激发和氙灯激发得到的实验光谱,我们认为不同的光谱特征和样品发光的激发机制有关,紫外峰发射需激发强度超过一定值才能观察到,而蓝带发射则在一定的激发强度下迅速饱和。     

超细0.4nm直径单壁碳管的光学特性

由于纳米碳管的优异机械特性及其丰富多采的光学和电学特性，它自1991年被发现以来一直受到科学家的青睐，纳米碳管研究已成为当今世界上发展最迅速，竞争最激烈的科学前沿领域之一。怎样才能把纳米碳管做得更细小，尺寸更均匀以及如何使众多的纳米碳管排列规整，一直是纳米碳管研究中的难题。我们利用多孔的沸石晶体作为载体，首次成功地研制出了尺寸均一，排列规整的超细单壁纳米碳管，这些超细纳米碳管具有独特的性能，低温下（＜20K）甚至呈现出前所未有的一维超导现象。详细介绍了这些超细单壁纳米碳管的制备过程，并着重介绍其在可见光区的光吸收，光发射以及二次谱波的倍频特性。     

Crystal growth,structure and optical properties of Pr~(3+) -doped yttria-stabilized zirconia single crystals

The development of blue semiconductor light-emitting diodes(LEDs) has produced potential applications for Prdoped materials that can absorb blue light, especially crystals, and we now report structure and optical properties for high-quality Pr-doped single crystals of yttria-stabilized zirconia(YSZ) grown by the optical floating zone(FZ) method.X-ray diffraction(XRD) and Raman spectroscopy showed that all of the single crystal samples were in the cubic phase,whereas the corresponding ceramic samples contained a mixture of monoclinic and cubic phases. X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and electron paramagnetic resonance(EPR) spectroscopy showed that Pr was present as the Pr~(3+) ion in ceramic rods and single crystals after heating to high temperatures. The absorption and photoluminescence excitation(PLE) spectra of the Pr-doped YSZ crystals measured at room temperature showed strong absorption of blue light, while their photoluminescence(PL) spectra showed five emission peaks at 565 nm, 588 nm, 614 nm, 638 nm, and 716 nm under450 nm excitation. The optimum luminescence properties were obtained with the crystal prepared using 0.15 mol% Pr_6O_(11),and those with higher concentrations showed evidence of quenching of the luminescence properties. In addition, the color purity of Pr-doped YSZ single crystal reached 98.9% in the orange–red region.