浅电子陷阱掺杂AgCl微晶的光作用特性研究

利用微波吸收介电谱检测技术,同步检测均匀掺杂K4Fe(CN)6盐的立方体AgCl微晶在室温条件下的自由和浅束缚光电子的衰减时间分辨谱。对比未掺杂样品发现,掺杂引入的浅电子陷阱使样品中的自由光电子衰减时间延长了338ns,衰减过程中出现一个明显的一级指数快衰减区;较高浓度掺杂情况下,测量了光作用产物对光电子衰减的影响,分析表明,光作用产物是具有深电子陷阱作用的银簇。光作用产物的出现,使得晶体中发生了浅电子陷阱到深电子陷阱效应的转变,可见掺杂使得晶体内部结构和光作用特性发生了变化。     

硫增感AgBrCl立方体微晶中光电子衰减行为的研究

利用微波吸收相敏检测技术并结合短脉冲激光曝光,测量了硫增感条件下AgBrCl立方体微晶感光材料的光电子时间衰减谱.分析了光电子一级衰减区域与增感温度的关系,确定了硫增感的陷阱效应对光电子衰减时间和光电子不同一级衰减区域的影响,并获得了增感过程中生成浅电子陷阱效果的最佳增感条件.     

掺杂AgCl中光电子衰减特性研究

利用微波吸收介电谱检测技术,检测均匀掺杂[Fe(CN)_6]~(4-)盐的立方体AgCl微晶首次曝光后的自由和浅束缚光电子的衰减时间分辨谱.实验发现,随着掺杂浓度的增加,样品中自由光电子衰减时间逐渐从未掺杂时的116 ns延长至1133 ns.分析光电子衰减曲线还同时得到,随着掺杂浓度的增加,光电子的前期较慢衰减过程逐渐变快,后期较快衰减过程逐渐变慢,总体上衰减时间逐渐增加,且掺杂浓度变化对后期衰减影响较大.研究表明掺杂使得晶体中引入了能总体上延缓光电子衰减的浅电子陷阱,并且随掺杂浓度的增加,浅电子陷阱特征更加明显.     

染料吸附立方体氯化银微晶的光电子特性

利用微波吸收介电谱检测技术测得了不同染料吸附量条件下立方体氯化银微晶的光电子衰减曲线,发现随着染料吸附量的增多,光电子的衰减速率变快,且不是一个单凋变化过程.光电子衰减的微观动力学分析表明,染料吸附存在着聚集体吸附和单分子态吸附两种情形,聚集体吸附使得微晶中的填隙银离子增多,从而增加了微晶外部的深电子陷阱,使光电子衰减变快;染料单分子态的吸附起修饰微晶表面能级的作用,从而减少了微晶外部的深电子陷阱,使光电子衰减变慢.     

硫增感对立方体AgCl微晶光电子衰减影响的动力学研究

本工作利用微波吸收介电谱技术检测了硫增感立方体氯化银微晶光电子的衰减时间谱,并根据实验结果建立了硫增感氯化银微晶的动力学模型,通过计算机求解由此模型得到的光电子衰减动力学方程,得到了不同增感时间下电子陷阱的浓度和深度,发现随增感时间的增加,电子陷阱的深度保持不变(0.201eV),而陷阱的浓度发生了变化,即在增感时间为75 min时电子陷阱的浓度为7.5×10-6;在增感时间为60 min时电子陷阱的浓度为3×10-6,这些结论对于其它晶体特性的研究具有参考价值.     

利用皮秒激光激发技术研究纳米硫增感溴化银中光电子特性

纳米硫增感作为一种新型的增感手段,能很大程度上提高卤化银感光材料的性能.卤化银中光电子信号十分微弱,光电子寿命在纳秒量级,本文采用微弱信号的微波吸收相敏检测技术,它能精确地测量载流子的时间特性,反映感光过程的细微变化.通过测量我们获得了不同纳米硫化物粒子增感的立方体溴化银乳剂中光电子的瞬态行为,分析了不同增感温度对增感的溴化银乳剂中光生电子随增感时间而衰减的影响.结果表明:当增感温度增加时,可以缩短乳剂达到最佳光电子利用率的增感时间.     

微波吸收法研究ZnS:Mn粉末发光材料的光电子瞬态过程

本文采用微波吸收介电谱技术,测量了ZnS:Mn材料受到紫外超短脉冲激光激发后,其光生电子的瞬态衰减过程,得到了ZnS:Mn材料光电子衰减时间分辨谱.分析表明,光电子衰减由快慢两个衰减过程组成,快过程持续时间约为10ns,慢过程近似为指数衰减过程.Mn的掺杂浓度对导带光电子的寿命有明显的影响,慢过程光电子寿命随着Mn掺杂浓度的增加而呈下降趋势,掺杂浓度由0.10;质量分数增加到1.00;质量分数时,慢过程的光电子寿命由779ns下降到363ns,下降了近一倍.这是由于随着Mn掺杂浓度的提高,Mn2+发光中心的密度增加,导带光电子与发光中心的碰撞几率增大,寿命降低.     

制备工艺参数对氟离子和碳酸根复合掺杂纳米羟基磷灰石的影响

通过共沉淀法制备了氟和碳酸根复合掺杂纳米羟基磷灰石(CFHA)。研究了合成温度、掺杂离子浓度和pH值对CFHA形貌、替代类型和替代量的影响。用透射电镜观察合成粉体的形貌,用红外光谱和碳硫仪表征了碳酸根替代的类型和含量,用氟选择电极法测定了样品中的氟含量。结果表明:合成温度、碳酸根掺杂浓度和pH值对CFHA形貌有明显影响。随着合成温度的升高、碳酸根掺杂浓度和pH值的减小,晶粒尺寸和长径比增加;合成粉体中氟和碳酸根含量随掺杂离子浓度的增加而非线性增加,但实际替代量与理论计算值有较大偏差;高pH值有利于碳酸根和氟的替代。     

Co掺杂对ZnO晶体中光生电子瞬态过程的影响

采用气相反应制备了ZnO和ZnO∶Co微晶,并通过热释光研究了材料中的电子陷阱能级(施主能级),采用微波介电谱研究了材料的光生电子瞬态过程.发现纯ZnO热释光谱有两个峰,分别为-183 ℃和-127 ℃,说明存在两个电子陷阱能级;而ZnO∶Co中热释光信号很弱,只有纯ZnO的十分之一.微波介电谱研究表明,由于电子陷阱对导带电子的驰豫作用,纯ZnO材料导带光电子的衰减为一级指数过程,寿命为802 ns.ZnO∶Co微晶体的最大微波介电谱强度低于纯ZnO晶体的五分之一,电子陷阱密度较小,其光生电子快速衰减,过程仅为10～20 ns.结果说明Co掺杂具有明显的抑制电子陷阱能级生成的作用.     

Al掺杂ZnO纳米粉体的EPR谱研究

采用溶胶凝胶方法制备了Al掺ZnO纳米粉体.并用X射线衍射仪(XRD)和电子顺磁共振(EPR)对样品进行表征.结果表明:Al以替位形式掺入ZnO,未改变原有结构,掺杂Al离子浓度为2;时,其结晶性最好.Al掺杂ZnO粉末在g=1.96和2.00处具有明显信号峰.g=1.96位置的信号是制备过程中产生的Zn-H键的信号位置,该信号与ZnO导电特性有密切关系;g=2.00是晶体中锌空位对应的信号.g=1.96处信号峰强度与煅烧时间的长短无关;煅烧时间越长越有利于晶体结构的完善,减少空穴的产生;Al的掺入不仅替代了部分Zn的位置,也填补了部分的锌空位;温度变化起到了和Al离子同样的功效,Al离子的掺入增强了温度变化对ZnO的影响.     

引入Si掺杂层调控InGaAs/GaAs表面量子点的光学特性

在InGaAs/GaAs表面量子点(SQDs)的GaAs势垒层中引入Si掺杂层,以研究Si掺杂对InGaAs/GaAs SQDs光学特性的影响。荧光发光谱(PL)测量结果显示,InGaAs/GaAs SQDs的发光强烈依赖于Si掺杂浓度。随着掺杂浓度的增加, SQDs的PL峰值位置先红移后蓝移; PL峰值能量与激光激发强度的立方根依赖关系由线性向非线性转变;通过组态交互作用方法发现SQDs的PL峰位蓝移减弱;时间分辨荧光光谱显示了从非线性衰减到线性衰减的转变。以上结果说明Si掺杂能够填充InGaAs SQDs的表面态,并且改变表面费米能级钉扎效应和SQDs的荧光辐射特性。本研究为深入理解与InGaAs SQDs的表面敏感特性关联的物理机制和载流子动力学过程,以及扩大InGaAs/GaAs SQDs传感器的应用提供了实验依据。     

Influences of Yb3+ ion concentration on the spectroscopic properties of silica glass

We investigated optical spectroscopic properties of silica glass doped with ytterbium (Yb³⁺) ions to assess their lasing performance in diode-laser pumped systems. The Yb-doped silica glass preforms were fabricated by solution doping technique using the MCVD process. The stimulated emission cross-section and laser performance parameters were determined from the measured absorption spectra using the method of reciprocity. Fluorescence decay characteristics were observed to be deviated from exponential behavior as the Yb³⁺ ions doping level increases and there exists a lifetime quenching behavior related to the cluster effect of Yb³⁺ ions into silica glass. Nevertheless, lasing parameters indicated that clustering of Yb³⁺ ions does not significantly affect the spectral properties relevant to the predicted lasing performance when concentration is low, but becomes predominant at higher concentration.     

阴离子掺杂钨酸铅晶体的生长与发光性能研究

本文报道了阴离子F~-, Cl~-, I~- 和S~(2-)掺杂的PbWO_4晶体的生长与发光性能.通过对掺杂PbWO_4晶体的X射线粉末衍射、紫外可见区的透过光谱、光致激发、光产额和发光衰减特性进行了测试表征,结果表明:F~-掺杂能使PbWO_4晶体在短波方向的透过率明显提高,显著提高PbWO_4晶体的发光强度,但增加的发光强度主要来自于慢发光的贡献.而随着掺杂阴离子半径和电荷数的增加,PbWO_4晶体的发光强度逐渐降低,并且PbWO_4晶体吸收截止边逐渐向长波方向移动.     

水热法制备Co掺杂CeO2纳米晶的微观形貌及磁学性能研究

以Ce(NO3)3·6H2O和Co(NO3)3·6H2O为原料,Na3PO4·12H2O为沉淀剂,用水热法制备了不同浓度Co掺杂的CeO2纳米晶.利用XRD、Raman、SEM、PPMS等测试手段研究纳米晶的晶体结构、微观形貌和磁学性能.XRD和Raman研究结果表明,不同浓度Co掺杂的CeO2纳米晶仍保持纯CeO2的立方莹石结构.没有出现Co以及Co氧化物的特征峰,说明Co掺杂替换了CeO2中的Ce晶格位.XRD的特征峰未出现明显的平移,Co掺杂导致CeO2的晶格畸变也不明显.SEM研究发现纳米晶的形状都是棱长约为600～800 nm的八面体,Co掺杂CeO2纳米晶的微观形貌与Co掺杂浓度存在明显关系,随着Co掺杂浓度的增加,八面体的棱从清晰变为模糊,各个面从光滑变为粗糙.PPMS测量表明所有样品都表现出室温铁磁性,随着Co掺杂浓度的增加,饱和磁化强度先增加后减小,5;Co掺杂CeO2纳米晶具有最大的饱和磁化强度.不同Co掺杂浓度导致纳米晶的磁性有了明显的变化,可见通过改变Co掺杂浓度可以调制纳米晶的室温铁磁性能.     

Functional one,two, and three-dimensional ZnO structures by solvothermal processing

Crystalline zinc oxide (ZnO) has been fabricated by solvothermal techniques under quite different temperature and pressure environment stretching from sub- to supercritical conditions. Among them, one-step processing of inorganic–inorganic hybrid ZnO structures based on ZnO substrate with attached ZnO nanocrystals has been challenged. Combination of doping ions was made to yield ZnO structures with luminescent properties of high potential for application in fast-decay devices. The room temperature decay of antimony, lithium (Sb, Li) codoped homoepitaxial films is reported.