CdS半导体纳米晶体高强度激发下光谱特性研究

CdS半导体微晶作为代表性介观材料(mesoscopic material)其光学吸收和发光与量子尺寸效应的关系已经得到广泛研究[1-4],发现随着CdS微晶尺寸减小,CdS本征吸收和发射带呈现显著蓝移.Rossetti等人[3]和Y.Wang等人[4]分别通过对溶胶、沸石、聚合物和玻璃中CdS纳米晶体的光致发光测量研究了发光来源以及发光与尺寸的关系,确定了两个宽带发光分别属于带隙发光(350-500nm)和表面态或缺陷发光(500-700nm).本文首次报道了利用溶胶凝胶方法制备的钠硼硅中纳米尺寸CdS晶体高激发功率条件下的发光光谱测量结果,观察到随激发功率增加发光光谱兰移和线宽明显宽化,讨论了其物理机制.     

有机超微粒的制备及其尺寸效应的研究

有机超微粒是国际上刚刚起步的研究领域，是纳米科技领域和有机光电子领域的重要前沿课题，文章从有机功能小分子出发，在制备粒径和形状可控的，高度单分散的纳米超微粒的基础上，首次系统地研究了有机超微粒的电子态随尺寸大小的变化过程，发现有机超微粒和无机超微粒一样具有显著的尺寸效应，而且更具多样性，该项研究工作为探索和比较无机和有机材料介观尺寸效应的异同点这一科学问题奠定了坚实的基础，对于理解有机分子晶体这类传统材料中的基本过程和现象以及开发新型光电材料和器件也极具意义。     

CdS半导体超微粒样品光谱性质的研究

纳米尺度的半导体超微粒在线性和非线性光学方面表现出来的奇特性质使其成为研究和开发新的功能材料的热点。成键为 S、P轨道的 - 族金属硫化物半导体 ,电子结构和晶体结构均较为简单 ,结晶性能好 -界面无序结构少 ,在纳米尺度上其结构仍与体相材料近似 ,因此 ,成为研究量子尺寸效应的理想材料。本文对采用化学微乳液法合成的 Cd S半导体超微粒的光谱性质进行了研究 ,实验结果显示 ,Cd S超微粒样品的吸收光谱的带边与体相相比发生了蓝移 ;从吸收光谱中可以看到 ,Cd S超微粒样品的吸收边随粒径减少而向短波方向移动。拉曼光谱的电子—— L O声子耦合在粒子尺寸 2 .4- 2 .9nm范围内与粒子尺寸无关     

介观金属双环系统中的持续电流和量子能谱

基于电荷的不连续性,对处于外磁场中的介观双环系统进行量子化.假设系统在电荷表象中具有变换的对称性,通过求解电流和Hamilton算符的本征值方程,给出介观金属环互感系统中的量子电流和能谱关系;分析和研究了介观金属环中量子电流和能谱的性质.结果表明,持续电流和量子能谱不仅与外磁场、介观双环参数有关,而且还明显地依赖于电荷的量子化性质.     

耗散介观电容耦合电路的量子效应

对介观耗散电容耦合电路作阻尼谐振子处理,将其量子化,在此基础上研究电荷和电流在能量本征态下的量子涨落,并对其进行讨论.结果表明,每个回路的电荷、电流都存在量子涨落,且两回路的量子噪声是相互关联的. 关键词： 介观耗散电路 电容耦合 量子涨落     

稀土纳米发光材料研究进展

稀土纳米发光材料明显不同于体相发光材料的特性已经成为近年来的热点研究课题,为了更好地探索其特性,综述了稀土纳米发光材料的研究进展,特别是掺杂Eu³⁺和Tb³⁺离子的稀土纳米发光材料。首先,归纳总结了稀土纳米发光粒子不同于体相材料的光谱特性,如电荷迁移带的红移、发射峰谱线的宽化、猝灭浓度的升高、荧光寿命和量子效率的改变等等;其次,概述了一维稀土纳米发光材料的制备与光谱性质,介绍了二维稀土纳米发光薄膜的图案化和介孔模板组装;最后,对其未来的发展趋势进行了展望。     

硅基硒纳米颗粒的发光特性研究

由于尺寸缩小引起的量子效应, 硒(Se) 材料的低维纳米结构具有更高的光响应和低的阈值激射等特性, 因此成为纳米电子与纳米光电子器件领域一个重要的研究方向. 本文通过对非晶硒薄膜的快速热退火来制备硒纳米颗粒, 退火温度在100–180℃之间时, 结晶后的硒纳米颗粒均为三角晶体结构, 其颗粒尺寸随退火温度的增加而线性增大. 光致发光谱测试发现三个发光峰, 分别位于1.4eV, 1.7eV和1.83eV. 研究发现位于1.4eV处的发光峰来源于非晶硒缺陷发光, 位于1.83eV处的发光峰来源于晶体硒的带带跃迁发光; 而位于1.7eV处的发光峰强度随激发功率增强而指数增大, 且向短波长移动, 该发光峰应该来源于非晶硒与硒纳米颗粒界面处的施主-受主对复合发光. 关键词： 硅基 硒纳米颗粒 光致发光 施主-受主对     

“反胶团法”合成的CdS半导体纳米粒子的光谱性质研究

反相胶束是指由介于油和水界面的表面活性剂分子, 稳定、且均匀分散于连续油介质中的微液滴。它可以作为“微反应器”合成性能优良的CdS粒子。文章研究了反相胶束的W值(W=[水]/[表面活性剂])、[Cd2+]与[S2-]的比例和Cd2+和S2- 离子的起始浓度对CdS纳米粒子发光特性均有明显影响。回流处理可以对CdS纳米粒子的表面进行修饰,可以使CdS粒子的缺陷发光减弱并消失而显著增强激子发射,同时可增大粒径使激子发射峰位红移,体现了明显的量子限域效应; 所得材料的室温最大荧光量子效率高达11%。     

张应变GaInP量子阱结构变温光致发光特性

对张应变GaInP量子阱激光器材料结构开展变温光致发光特性的研究,实验中激光器有源区为9nm Ga0.575In0.425P量子阱结构,采用N离子注入并结合730℃下的快速热退火处理来诱导有源区发生量子阱混杂.变温(10K～300K)光致发光特性研究表明:300K时,只进行快速热退火或者N离子注入的样品不发生峰值波长蓝移,N离子注入后样品在退火时发生波长蓝移,且蓝移量随退火时间的增加而增加;低温条件时,不同样品的光致发光特性差别较大,光致发光谱既有单峰,也有双峰,分析认为双峰中的短波长发光峰为本征激子的复合,长波长发光峰是由于有序区域中的电子与无序区域中的空穴复合引起.本研究可为半导体激光器长期工作可靠性和材料低温特性的相互关系提供一种新的研究思路.     

耗散介观电容耦合电路的量子涨落

给出耗散介观电容耦合电路的量子化,在此基础上研究电荷和电流在能量本征态下的量子涨落,并对其进行讨论 关键词： 耗散电容耦合电路 量子涨落     

ZnS:Mn2+,Sm3+粉末材料中Mn2+和Sm3+之间的能量传递

研究了ZnS粉末材料中Mn2+中心和Sm3+中心之间的相互作用.通过测量单独由Mn2+或Sm3+掺杂及Mn2+,Sm3+同时掺杂的ZnS粉末材料的发射光谱、激发光谱、发光衰减以及选择激发发光光谱,证实了Mn2+和Sm3+之间存在偶极子-偶极子相互作用的无辐射能量传递.同时还计算了能量传递几率和传递效率.     

一种新的长余辉阴极射线磷光体-SrAl2O4:Dy3+

本文介绍了一种新合成的长余辉阴极射线磷光体--SrAl2O4:Dy3+.在室温下,用10kv、1μA/cm2阴极射线激发磷光体时,其发射光谱由三组分立的锐线构成,系属Dy3+离子4f-4f跃迁的特征发射;发光呈黄白色,发光亮度可以同商用MgF2,Mn2+(P33)相比较,大约为Zn2SiO4:Mn2+、As(P39)亮度的60%.当阴极射线激发去除以后,磷光体的发光强度衰减到起始值的1/10的时间(通称余辉时间)长达200ms以上.发光衰减是非指数式的.阴极射线激发以后的热释发光表明:在磷光体中存在着构成慢衰减过程的深陷阱. 最后,根据实验结果,提出了这种磷光体发光衰减过程的物理模型.     

Enhancement of phosphor efficiency via composition modification

The luminescence efficiency of Mn4+-doped CaAl12O19 (Mn:CAO) is significantly improved by composition modification. The leading mechanism that quenches the Mn4+ photoluminescence is the formation of Mn4+ pairs in the lattice of CaAl12O19 (CAO) with interstitial O2- for charge compensation. Mixing Mg2+ ions into the CAO lattice may form Mn4+-Mg2+ pairs and reduce the number of Mn4+ pairs, thus enhancing the Mn4+ luminescence efficiency by more than three times. It is shown that the presence of Mg2+ leads to formation of additional phases that also affect the optical properties of Mn4+.     

低温扩散Mn2+制备ZnSⅩⅣMn,Cu电致发光材料

研究了不同Mn的化合物掺杂在不同退火处理条件下对ZnSⅩⅣMn,CuACEL粉末的发光亮度的影响.在低温下扩散Mn²⁺掺杂的方法,有效降低了Mn盐中其它杂质对发光的影响,和直接高温法制备的ZnSⅩⅣMn,CuACEL材料相比,提高了材料的发光亮度.     

CaSiO3:Ce,Mn体系中Ce3+→Mn2+的能量传递研究

本文研究了CasiO₃:Ce,Mn体系中Ce³⁺和Mn²⁺的发光及Ce³⁺→Mn²⁺的能量传递特性.分别采用Forster-Dexter电多极相互作用理论和Inokuti-Hirayama能量传递理论,研究了该体系中Ce³⁺→Mn²⁺的高效无辐射能量传递情况.结果表明,Ce³⁺→Mn²⁺的高效能量传递是以电偶极—偶极相互作用为主的电偶极—偶极和偶极—四极相互作用的共同结果.     

PDP用发光材料的研究进展

目前,商用PDP三基色荧光粉主要为红色(Y,Gd)BO₃:Eu³⁺,绿色Zn₂SiO₄:Mn²⁺、BaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺或(Gd, Y)BO₃:Tb³⁺,蓝色BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺。然而,以上3种荧光粉均存在发光效率低的问题;另外,(Y, Gd)BO₃:Eu³⁺的色纯度较差,Zn₂SiO₄:Mn²⁺和BaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺的衰减时间较长,(Gd,Y)BO₃:Tb³⁺亮度不足,BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺的稳定性较差,这些因素在一定程度上制约了其发光和显示性能。本文总结了目前红、绿、蓝三种发光材料的真空紫外发光机理以及发光性能改进的研究进展,同时,对目前开发新型PDP用发光材料的研究也进行了介绍。     

半磁半导体Zn1-xMnxS中的能量传递

本文测量了Zn1-xMnxS在不同Mn浓度(0.001x=0.062,T=80K时的Zn1-xMnxS的发射谱及其衰减曲线,得到两个衰减寿命:τ1=70μs,τ2>1000μs,这表明在高Mn浓度时存在着两个弛豫过程:一个是较快的,另一个则是较慢的,根据Goede等人的实验结果可以断定较慢的过程来自孤立的Mn2-离子,那么便可以判知较快的过程是来源于Mn2-离子对.正是高Mn浓度下的Zn1-xMnxS中存在着Mn2+-Mn2+离子对,在其间有能量迁移以及它和能量受主之间的能量传递造成了该体系中的IR发射.     

ZnS:Mn2+,Sm3+中Mn2+、Sm3+中心之间能量传递的分时光谱研究

前一阶段我们比较系统地研究了ZnS:Mn2+,Sm3+材料中Mn2+中心和Sm3+中心之间的能量传递。通过测量ZnS:Mn2+、ZnS:Sm3+和ZnS:Mn2+,Sm3+三种材料的发射光谱、激发光谱、选择激发发光光谱,证实了Mn2+中心和Sm3+中心之间存在偶极—偶极相互作用的无辐射能量传递。为了进一步研究Mn2+中心和Sm3+中心之间的相互作用及其物理特点,我们又仔细测量了上述三种不同类型材料的分时光谱,这不仅可以更清楚地了解激发停止后Mn2+中心和Sm3+中心之间的相互作用,而且有效地解决了Mn2+中心发射光谱和Sm3+中心某些特征光谱线交叠引起的测量发光衰减的困难。     

Structure of the R1 and R2 Bands of Isotopes of Cr3+ Ion in a Single Crystal of Ruby at Room Temperature

Optics and Spectroscopy - Room-temperature absorption and luminescence spectra of the R1 and R2 bands in a single crystal of Ruby Al2O3:Cr3+ (0.05%) are analyzed. The luminescence in these bands...     

含ZnS∶Mn~(2+)纳米晶玻璃中Mn~(2+)三种格位态的EPR研究

通过对ＺｎＳ∶Ｍｎ２＋ 不同含量的钠硼硅玻璃发光和激发光谱测量， 发现Ｍｎ 离子可能占据替位（Ｍｎ２＋ ）Ｓｕｂ 和间隙（Ｍｎ２＋ ）ｉｎｔ两种格位． 进一步的电子顺磁共振（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐａｒａｍ ａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ， ＥＰＲ）实验证实了这一判断， 并从ＥＰＲ谱确认（Ｍｎ２＋ ）Ｓｕｂ， （Ｍｎ２＋ ）ｉｎｔ和Ｍｎ 团三种格位态的存在． 观测到ｇ 因子和超精细结构（ＨＦＳ）常数随纳米晶粒径的减小而增大． 这可能是由于量子限域效应下ＺｎＳ的ｓｐ３ 和Ｍｎ 的３ｄ５ 电子态杂化和表面态所引起的．