掺铒GaN薄膜光致发光的研究

采用傅立叶变换红外光谱（FT－IR）研究了掺铒GaN薄膜光致发光特性，光致发光谱（PL）的测量结果表明：选用退火时间长的电阻加热退火护退火，有利于薄膜中晶格损伤的恢复，MOCVD，MBF两种方法制备的GaN薄膜，注入铒，退火后的PL谱形状基本一样，薄膜中O，C的含量越大，可能导致1539nm处的PL强度越强，不同衬底对掺铒GaN薄膜的红外光致发光影响很大，在Si衬底上外延生长的GaN样品峰值在1539nm处的PL积分强度只有Al2O3(0001)衬底上外延生长GaN样品的30％，MBE生长的GaN/Al2O3样品，注入铒，退火后，当测量温度从15K变化到300K时，样品发光的温度猝灭是30％。     

退火温度对PLD法制备ZnO:Eu3+,Li+薄膜结构和发光性质的影响

采用脉冲激光沉积(PLD)法在Si(111)衬底上制备了Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜,分别在450,500,550和600℃条件下进行退火,退火气氛为真空。利用X射线衍射(XRD)仪和荧光分光光度计研究了退火温度对薄膜结构和光致发光(PL)的影响。研究结果表明,Eu3+,Li+共掺杂的ZnO薄膜具有c轴择优取向,Eu3+,Li+没有单独形成结晶的氧化物,均以离子形式掺入ZnO晶格中。PL谱中有较宽的ZnO基质缺陷发光,ZnO基质与稀土Eu3+之间存在能量传递,但没有有效的能量传递。随着退火温度的增加,薄膜发光先增强后减弱,退火温度为550℃时发光最强。当用395 nm的激发光激发样品时,仅观察到稀土Eu3+在594 nm附近的特征发光峰,但发光强度随退火温度变化不明显。     

SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)晶格点缺陷的形成及其在发光材料中的作用

采用高温固相法合成了具有不同点缺陷的SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 发光粉。通过余辉衰减特性、激发光谱与热致发光性能测试,研究了晶格点缺陷在发光材料中的作用。结果表明,DyS·r对长余辉发光性能有很大的影响,可以作为具有合适深度的电子陷阱;氧离子空位(VO··)不能作为具有合适深度的电子陷阱,但可增加电子陷阱Dy3 的深度;掺入晶格的Dy3 与Eu2 之间存在相互作用,而且只有当DyS·r与EuSr×之间的距离足够接近时,DyS·r才能起到有效的电子陷阱的作用;VSr″可作为空穴陷阱,但VSr″浓度的变化不会引起长余辉发光性能的明显变化。     

溶胶-凝胶法制备的MgxZnl—xO纳米薄膜结构和光学性质

用溶胶-凝胶法制备了不同组分的MgxZn1-xO薄膜．X射线衍射结果表明，薄膜为具有六角纤锌矿结构的纳米薄膜，晶粒尺寸3～5nm，随着Mg进入ZnO晶格，其晶格常数变小．紫外-可见吸收光谱表明，随着Mg含量的增加带隙变宽，自由激子吸收峰明显蓝移．室温光致发光光谱由很强的且与氧空位相关的深能级缺陷发光和较弱的紫外激子发光组成，激子发光强度和缺陷发光强度比随x的增大而减小，表明Mg原子进入ZnO晶格会引起深能级缺陷的增加．Mg0.03Zn0.97O薄膜经700℃热氧化后，紫外与可见发光强度比达到30．     

利用高分辨X射线衍射仪表征GaN薄膜的结构特性

使用高分辨X射线衍射法（HRXRD）对金属有机物化学气相沉积（MOCVD）外延生长GaN薄膜进行微结构表征．首先采用绝对测量法精确测试了GaN薄膜的晶格常数,由此获得该GaN薄膜的应变与弛豫的信息．采用面内掠入射（IP—GID）法测定了GaN薄膜的位错密度以及位错扭转角．     

溶胶-凝胶法制备的MgxZn1-xO纳米薄膜结构和光学性质

用溶胶-凝胶法制备了不同组分的Mg_xZn_1-xO薄膜.X射线衍射结果表明,薄膜为具有六角纤锌矿结构的纳米薄膜,晶粒尺寸3～5nm,随着Mg进入ZnO晶格,其晶格常数变小.紫外-可见吸收光谱表明,随着Mg含量的增加带隙变宽,自由激子吸收峰明显蓝移.室温光致发光光谱由很强的且与氧空位相关的深能级缺陷发光和较弱的紫外激子发光组成,激子发光强度和缺陷发光强度比随x的增大而减小,表明Mg原子进入ZnO晶格会引起深能级缺陷的增加.Mg_0.03Zn_0.97O薄膜经700℃热氧化后,紫外与可见发光强度比达到30.     

基片温度对LiCoO2薄膜结构与电化学性能的影响

采用射频(RF)磁控溅射技术制备了用于全固态薄膜锂电池的非晶态和多晶LiCoO2阴极薄膜,利用XRD和SEM研究了沉积温度对LiCoO2薄膜结构和形貌的影响,并研究了高温退火后薄膜的电化学性能.研究结果表明,随著基片温度的不同,薄膜成分、表面形貌以及电化学行为有明显差异.室温沉积的薄膜很难消除薄膜中Li2CO3的影响,经过高温退火处理后也无法形成有效的多晶LiCoO2薄膜,而150℃沉积的薄膜经过高温退火后形成了有利于锂离子嵌入的多晶LiCoO2结构,薄膜显示出了较好的电化学性能.     

退火处理对LaFeO3/Pd复合薄膜微观结构和在碱液中电化学行为的影响

采用射频磁控溅射装置在Si(111)衬底上分别制备了Pd单膜、LaFeO3单膜和LaFeO3/Pd复合薄膜,利用XRD,SEM,EDS,XPS和电化学测试方法研究了退火处理对LaFeO3/Pd薄膜材料的相结构、形貌、化学组成以及电化学性能的影响。研究结果表明:未退火的溅态LaFeO3薄膜呈无序非晶态结构,随退火温度升高,600℃退火1 h后LaFeO3薄膜晶化为钙钛矿型正交结构,此时薄膜晶粒尺寸呈增大趋势;800℃退火时,随退火时间增加,薄膜晶粒尺寸变化不明显,退火前LaFeO3薄膜表面平整、致密,退火后薄膜表面出现裂纹。XPS分析表明,LaFeO3薄膜中的氧以晶格氧、化学吸附氧和物理吸附氧三种结合状态形式存在,退火后LaFeO3薄膜中化学吸附氧转变为晶格氧。电化学测试结果表明,Pd膜电极和LaFeO3膜电极放电容量很低(3.9~19 mAh·g-1),而LaFeO3/Pd复合薄膜在退火前后的电极放电容量分别达到50和180.7 mAh·g-1,LaFeO3单膜和LaFeO3/Pd复合薄膜电极的交换电流密度I0分别为为3.36和590.51 mA·g-1。镀Pd后能极大改善和提高LaFeO3/Pd复合膜电极的电催化活性和电化学放电容量。     

掺铒a-SixC1-x-H薄膜的发光特性

用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）的方法，以固定的氢气（H2）流量和不同的硅烷（SiH4）和甲烷（CH4）流量比沉积了一系列的氢化非晶SiC（a-Si，C1-x-H）膜。用这种宽带隙的a-SixC1-x-H材料作为掺铒的基体材料，通过离子注入的方法得到掺铒的a-SixC1-x-H（a-SixC1-x-H：Er）膜。注入以后的样品经过不同温度的退火。用X射线光电子能谱（XPS）、红外吸收光谱（IR）、拉曼散射谱（Raman）等技术研究不同的SiH4／CH4流量比和退火温度对a-SixC1-x-H：Er发光强度的影响。结果表明，高温退火引起了膜中C的分凝，对饵的发光是不利的。通过低温和室温下铒发光强度的比较，表明这种材料具有较弱的温度猝灭效应。     

YAlO_3的体色与缺陷平衡的关系（英文）

利用固相扩散法在1 450℃下制备了YAl O_3粉末样品和陶瓷片样品,并在不同温度和不同气氛(air,O_2or N_2)下对样品进行退火处理调制了其缺陷浓度。基于漫反射光谱和交流阻抗谱分析了YAl O_3样品的体色与其缺陷浓度之间的关系。研究结果表明YAl O_3具有p型导电机理,其浅棕色体色是由阳离子空位引起的。在高温和氮气氛下处理该材料其缺陷浓度减少,体色变浅。第一性原理计算结果认为YAl O_3中的主要缺陷应该是铝空位V_(Al~×)。