钇对掺饵多孔硅体系1.54μm发光的增强作用

首次报道了用恒电位电解法将饵、钇共掺入多孔硅（porous silicons, PS） 中，经高温退火处理后，观察到了在近红外区（1.54 μm）室温下较强的光致发光 （photoluminescence, PL），并与掺饵多孔硅（erbium-doped porous silicon, PS:Er）做了比较，发现钇的共掺入对掺饵多孔硅体系1.54 μm发射起了增强作用 。研究了饵、钇共掺杂多孔硅（erbium and yttrium co-doped porous silicon, PS:Er, Y）光致发光强度随温度的变化，发现PS:Er与Si:Er材料相似，有较强的 温度猝灭效应，而PS:Er，Y体系的PL强度随温度升高趋于平稳，且有增强的趋势， 受温度影响不明显，并初步探讨了其发光机制。     

掺铕多孔硅的恒电位电解法制备及其光致发光

首次报道掺稀土多孔硅的恒电位电解法和稀土硝酸盐－支持电解质－非乙醇有机溶剂的电解体系,这一新方法和新体系具有易于控制电解产物,可掺入高浓度稀土（１０＾２１／ｃｍ＾３以上）,自主控制掺人稀土的浓度并显著增强多孔硅室温光致发光的优点。研究了溶剂、外加电压、Ｅｕ（ＮＯ３）３浓度及电解时间对多孔硅（ＰＳ）室温光致发光的影响,优化了恒电位电解法制备掺铕多孔硅的条件,获得了室温光致发光强度高于多孔硅的ＰＳ：Ｅ     

多孔硅表面钝化对其发光性能的影响

报道多孔硅（PS）的表面钝化对其光致发光（PL）和电致发光（EL）的影响。PL和EL谱表明,经钝化处理的PS的PL和EL强度明显增强,且发光峰位较大蓝移;存放实验表明,经钝化处理的PS的PL和EL发光强度和发光峰位具有较好的稳定性;I～V曲线显示,经钝化处理的PS发光器件具有较低的启动电压。这些结果表明：用钝化处理的方法是提高PS的PL和EL强度和稳定性及改善其器件性能的有效途径。     

恒电位电解法制备光致发光掺钬多孔硅

研究了一种新的多孔硅掺稀土的电化学方法———恒电位电解，以及稀土硝酸盐支持电解质有机溶剂的新电解体系。这一方法和体系的特点是通过采用适当外加电压来控制电解产物，提高掺入的稀土浓度，提高发光强度，同时避免生成导致发光不稳定的产物，提高发光稳定性。优化了阳极氧化制备多孔硅的条件和阴极还原制备掺钬多孔硅的条件（钬化合物浓度、溶剂、离子强度、电解电压、时间），获得光致发光强度高于多孔硅的掺钬多孔硅。对多孔硅和掺钬多孔硅的光致发光机制进行了讨论。     

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。     

长链氨羧络合剂萃取稀土饵

研究了长链氨羧络合剂N,N′-二(十二烷基)乙二胺二乙酸钠(Na2R2Y)的氯仿溶液萃取稀土饵的行为;考察了溶液酸度、络合剂浓度、相比和温度对萃取率的影响.用摩尔比法测定了Na2R2Y与Er3+的络合摩尔比为1∶1;结果表明,Na2R2Y的氯仿溶液对饵的萃取率随络合剂浓度的增大而增大,随温度的升高而降低.     

氧化钒/多孔硅/硅结构的微观形貌、纳米力学及温敏特性

采用电化学腐蚀法在硅基片表面形成多孔硅, 利用直流对靶反应磁控溅射方法在不同电流密度条件下制备的多孔硅样品表面上溅射沉积了VOx薄膜, 获得了氧化钒/多孔硅/硅(VOx/PS/Si)结构. 采用场发射扫描电镜(FESEM)观测多孔硅及VOx/PS/Si结构的微观形貌, 采用纳米压痕仪器测量VOx/PS/Si结构的纳米力学特性, 通过电阻-功率曲线分析研究其温度敏感特性. 实验结果表明, 在40和80 mA·cm-2电流密度下制备多孔硅的平均孔径分别为18和24 nm, 用显微拉曼光谱法(MRS)测量其热导率分别为3.282和1.278 kW·K-1; VOx/PS/Si结构的电阻随功率变化的平均速率分别为60×10⁹和100×10⁹ Ω·W-1, VOx/PS/Si结构的显微硬度分别为1.917和0.928 GPa. 实验结果表明, 多孔硅的微观形貌对VOx/PS/Si结构的纳米力学及温敏特性有很大的影响, 大孔隙率多孔硅基底上制备的VOx/PS/Si 结构比小孔隙率多孔硅基底上制备的具有更高的温度灵敏度, 但其机械稳定性也随之下降.     

掺铬铝酸钇红色颜料的合成、结构和性能表征

研究了高温固相合成制备掺铬铝酸钇红色颜料的方法，着重考察了灼烧温度（1000-1400℃）、灼烧时间（1-2h）、主要原料配比（Al／Y：1：0．5—1：1．5，Cr2O3％：0．3％-5％）等实验条件对产物结构和色泽的影响。XRD等方法对样品进行的相态分析表明，主相为铝酸钇石榴石相；运用反射光谱对红色颜料的色泽进行了反射峰位和相关强度的表征。当Y2O3：Al2O3摩尔比为1：1，掺杂3％的Cr2O3作显色剂，在少量矿化剂存在时，在1300℃下灼烧1 h，得到了色坐标为x=0．577，Y=0．401的红色陶瓷颜料。     

两步法制备多孔硅及其表征I:恒电流法(英文)

本工作通过采用电化学极 -化学氧化两步法在 1:1氢氟酸和乙醇溶液中制备出孔径约为 1～ 2 μm ,厚度大经为 6～ 10 μm的多孔硅样品 .首先将 0 .0 3A/cm2 的恒电流施加到p( 10 0 )硅片一段时间 ,然后将该硅片浸到 2 0 %的硝酸溶液中氧化一段时间 .通过此方法获得的多孔硅结构再进一步用扫描电子显微镜和拉曼光谱仪进行表面形貌和光学性质的考察 .所有制备出的多孔硅结构均有光致发光现象 .老化的多孔硅样品 (在干燥器放置一年 )的光致发光谱峰强度明显增强 ,但分别经过苯乙烯和十六碳烯 ( 1)两种有机溶剂处理 1h后的老化多孔硅样品的光致发光强度却没有显著改变 .     

化学氧化对多孔硅表面态和光致发光的影响

自1990年英国科学家Canham发现室温下多孔老（poroussilicon缩写为PS）的可见光区光致发光以来，在世界范围内迅速形成了一股强大的多孔硅研究热．硅是间接禁带半导体．禁带宽度为1．11eV，不可能在可见区发光．对于多孔硅在可见区的强烈荧光发射及其形成，Canham和Lehamm等分别建议可用量子线的尺寸限制效应未解释[1,2]．但Tsai和Hance等用FTIR研究经过后处理的多孔老样品[3]，认为多孔硅的发光与表面的硅氢化物相关，并提出硅的二氢化物SiH2的浓度与荧光强度相关．关于多孔硅的发光机制，还有非晶态发光[4]等说法．因止匕多孔硅的发…     

Ln(Ln=Y/Gd)VO4:Er3+/Nd3+的制备及发光性能

采用高温固相法制备了Ln（Ln=Y／Gd）VO4掺Er^3＋或Nd^3＋的近红外发光材料。通过X射线粉末衍射（XRD）和光致发光（PL）对样品进行了表征。结果表明：所得产品结晶良好，属于四方晶系，锆石结构。研究了Er^3＋，Nd^3＋的含量、煅烧时间、煅烧温度等对材料近红外发光性质的影响。在Ln（Ln=Y／Gd）VO4：Er^3＋／Nd^3＋中，存在明显的从VO4^3-向Er^3＋／Nd^3＋的能量传递。两种不同的LnVO4（Ln=Y／Gd）基质对发光性质也有一定的影响。小浓度Bi^3＋的掺人可以明显提高YVO4：Er^3＋／Nd^3＋的近红外发光强度。     

Er3+单掺与Er3+/Yb3+双掺杂Bi2O3-GeO2-B2O3-ZnO玻璃的光谱研究

用高温融熔法制备了Er^3＋单掺与Er^3＋/Yb^3＋双掺杂的（60-x）Bi2O3-xGeO2-30B2O3-10ZnO （x=5,10, 20, 30）系统玻璃. 用差热曲线（DTA）研究了该玻璃系统的热稳定性. 结果表明, GeO2的掺入, 使得玻璃的软化温度与结晶起始温度的差增加, 玻璃的稳定性与料性增加. 测定了玻璃的吸收光谱. 应用McCumber理论计算了Er^3＋离子的受激发射截面及Er^3＋离子^4I13/2-^4I15/2发射光谱的荧光半高宽. 从吸收光谱特性出发, 应用J-O理论计算了玻璃中Er^3＋离子的强度参数（Ω2, Ω4, Ω6）, Er^3＋离子的自发跃迁几率、荧光分支比以及辐射寿命. 在970 nm波长的激发下, 研究了样品在红外波段的荧光光谱. Yb2O3的掺入, 大幅度地提高了970 nm波长的抽运效率以及在1.54 μm波段的发光强度.     

阳极氧化与超临界干燥结合制备多孔硅

多孔硅（PS）在室温下发射强可见光，这一发现在国际上引起极大关注，成为材料科学、半导体物理和化学以及信息科学领域研究的热点［1，2］．最近三、四年，国内外对PS制备工艺、影响PS发光的因素、PS发光机制、PS应用前景等方面进行了广泛的研究［2］，但有一些基本问题仍待解决，如关于PS发光机制尚存在分歧；PS电致发光效率低，离应用差距甚远；高多孔度PS微孔结构不稳定等．PS微孔内溶剂蒸发过程中，由于毛细管张力的存在，造成微孔骨架受力不匀．强的应力使PS骨架脆弱，甚至微孔结构坍缩，从而导致PS结构不稳定．对于高多孔度…     

共掺稀土离子对Er~(3+)激活中红外激光晶体光谱性能的影响

Er3+掺杂的晶体能够产生2.7~3.0μm波段中红外激光,在激光医疗、光通讯、环境探测和光电对抗等领域具有重要的应用。基于本课题组近年来开展的Er3+激活中红外激光晶体的相关工作,本文综述了共掺稀土离子对Er3+激活晶体光谱性能的影响:包括敏化离子Cr3+、Yb3+等的敏化作用增强了Er3+的特征吸收峰;退激活离子Pr3+、Ho3+等的退激活效应抑制了自终态瓶颈效应;以及共掺Nd3+所起的敏化和退激活双重作用,并对中红外激光的研究趋势和前景进行了展望。     

两步法制备多孔硅及其表征II：脉冲电流法

采用脉冲阳极／阴极电流和化学氧化两步法分别在1：1的氢氟酸和乙醇溶液中及20％硝酸溶液中制备出孔径约为0．5－3μm,厚度大约为10－20μm的多孔硅样品,将获得的多孔硅结构再进一步用扫描电子显微镜和拉曼光谱仪进行表面形貌和光学性质的考察,与恒电流－化学氧化两步法制得的多孔硅相比,用脉冲电流法得到的多孔硅的孔径范围较大,且多孔层较厚,制备时加紫外光照显著提高了多孔硅的,并发生“蓝移”现象,用脉冲电流法制得的多孔硅在老化后（在干燥器放置一年）同样观察到光致发光明显增强。     

SmxY1-x(Sal)3(phen)转光剂的合成与性能表征

在钐中掺入钇,以水杨酸(Hsal)、邻菲咯啉(Phen)为有机配体合成了一系列新的三元有机配合物,研究了该系列配合物的荧光性能、紫外/可见光谱、红外光谱及热效应等性能,并且从中探讨了配合物性能随Y3+掺入量变化的规律.结果表明,荧光惰性离子Y3+的适量掺入,不仅会改变中心离子Sm3+与有机配体之间的配位能力,还能增强Sm3+的红光发光强度,在Y3+掺入量为90%(摩尔分数)时达到最佳.同时,该系列配合物的主要荧光发射峰位645 nm与植物光合作用吸收谱较为吻合.     

Y2O3：Eu^3＋发光薄膜的溶胶—凝胶法制备、表征及图案化

采用Pechini溶胶－凝胶法制备了纳米级Y2O3：Eu^3 发光薄膜，同时，通过软石印技术得到了条纹宽度为5－60μm的Y2O3：Eu^3 图案化发光薄膜，通过X射线衍射（XRD），付里叶变换－红外光谱（FT－IR），原子力显微镜（AFM），光致发光（PL）光谱及寿命等方法对得到的发光薄膜进行了表征，XRD结果表明500℃时薄膜开始结晶，900摄氏度已结晶完全，得到了立方相的产物，图案化的条纹在烧结的过程中发生了明显的收缩（50％），Y2O3基质向掺杂的稀土离子Eu^3 发生了有效的能量传递，使得Eu^3 显示出5D0－7FJ（J＝0，1，2，3，4）特征发射，寿命和光致发光光谱的研究表明，发光强度随着温度的升高而增强。     

Mg-Zn-Y系合金的铸态组织及其相变点

采用Nikon Epiphot型光学显微镜、RigakuD／max-3C型X射线衍射仪（XRD）、带有能谱仪（EDS）的JEOL JSM-6700F型扫描电子显微镜（SEM）研究了高镁、低锌、低钇三元Mg-Zn-Y系合金的铸态组织及其分布特点。在铸态组织中，钇及锌均聚集于晶界。因此在Zn，Y含量相对低时，满足成分条件在晶界形成三元金属间化合物相的成分要求。合金中主要存在的三元相为W（Mg3Y2Zn3）相、Z（Mg3YZn6）相、X（Mg12YZn）相。结合差热分析进一步讨论了合金中相的变化温度。结果表明：W相的共晶熔化温度为520℃；Z相的相变温度为445℃；X相的熔化温度为540℃。     

Er^3＋／Yb^3＋：Sr3Y2（BO3）4晶体的光谱和激光性质

采用提拉法生长了双掺Yb3+和Er3+离子浓度分别为18.63%和0.87%(原子分数)的Sr3Y2(BO3)4晶体.利用测量的偏振吸收谱结合Judd-Ofeh理论,拟合得到了该晶体中Er3+离子的偏振和有效J-O参数.测量了Er3+离子4I13/2能级和Yb3+离子2F5/2能级的荧光衰减曲线,并计算了4I13/2能级的荧光量子效率和Yb3+到Er3+的能量传递效率.利用Fuchtbauer-Ladenberg公式计算了Er3+离子4I13/2→4I15/2跃迁的偏振受激发射截面.在平-凹谐振腔中,利用97nm波长光纤耦合准连续半导体激光端面泵浦1.12mm厚的该晶体,当输出镜透过率为1.5%时,获得了最大输出功率为1.3 w和斜率效率为20%的1560 nm附近的激光输出.结果表明,Er3+/Yb3+:Sr3+Y2+(BO3)4晶体是一种优良的1.5～1.6 μm波段激光的增益介质.     

细粒度氧化钇生产的新方法

采用氨水与氯化钇溶液共沉淀制得Y(OH)3胶体, 再加草酸溶液转化, 可制得细粒度Y2O3粉末(D50=1～2 μm). 初步探讨了制备工艺中的有关因素, 在选定条件下, 沉淀过程物料浓度、温度、加入速度对最终产物D50有一定影响, 但不明显. 草酸沉淀母液最终pH值对D50影响最大.