纳米锗颗粒镶嵌薄膜的荧光特性研究

研究了不同颗粒尺寸的纳米Ge-SiO₂镶嵌薄膜的室温荧光光谱以及不同激发光能量对荧光峰的影响．实验结果表明，沉积态Ge-SiO₂薄膜样品在可见光区域不发光．退火后的样品（平均锗颗粒尺寸为3.2—6.0nm）在380—520nm波长范围内有明显的蓝光发射现象．当用λ=300nm的光激发，观测到中心波长为420nm（2.95eV）的光致荧光峰；而用633nm波长的光激发，谱图上出现中心波长分别为420和470nm的两个荧光峰．随着纳米锗颗粒尺寸的增加，光致荧光峰的相 关键词：     

脉冲激光退火纳米碳化硅的光致发光

采用XeCl准分子脉冲激光退火技术制备了纳米晶态碳化硅薄膜(nc-SiC),并对薄膜的光致发光(PL)特性进行了分析。结果表明,纳米SiC薄膜的光致发光表现为300～600 nm范围内的较宽发光谱带,随退火激光能量密度的增加,nc-SiC薄膜398 nm附近的发光峰相对强度增加,而470 nm附近发光峰相对减小。根据nc-SiC薄膜的结构特性变化, 认为这两个发光峰分别来源于6H-SiC导带到价带间的复合发光和缺陷态发光,并且这两种发光过程存在竞争。     

不同厚度溅射Ag膜的微结构及光学常数研究

用直流溅射法在室温Si基片上制备了4．9nm-189.0nm范围内不同厚度的Ag薄膜，并用X射线衍射及反射式椭偏光谱技术对薄膜的微结构和光学常数进行了测试分析。结构分析表明：制备的Ag膜均呈多晶状态，晶体结构仍为面心立方；随膜厚增加薄膜的平均晶粒心潮6．3nm逐渐增大到14．5nm；薄膜晶格常数均比标准值（0．40862nm)稍小，随膜厚增加，薄膜晶格常数由0．40585nm增大到0.40779nm。250nm-830nm光频范围椭偏光谱测量结果表明：与Johnson的厚Ag膜数据相比，我们制备的Ag薄膜光学折射率n总体上均增大，消光系数k变化复杂；在厚度为4．9nm-83.7nm范围内，实验薄膜的光学常数与Johnson数据差别很大，厚度小于33．3nm的实验薄膜k谱线中出现吸收峰，峰位由460nm红移至690nm处，且其对应的峰宽逐渐宽化；当膜厚达到约189nm时，实验薄膜与Johnson光学常数数据已基本趋于一致。     

金属纳米团簇复合薄膜Au/BaTiO3与Fe/BaTiO3的PLD制备及其光吸收特征

用脉冲激光沉积技术制备了掺杂纳米金属颗粒Au或Fe的BaTiO₃复合薄膜.用透射电子显微镜和x射线光电子能谱表征了金属颗粒的形态和化学态.330—800nm范围的吸收谱研究表明，掺Au颗粒的BaTiO₃薄膜在580nm附近有一个明显的共振吸收峰，而掺Fe颗粒的BaTiO₃薄膜没有这样的吸收峰.用Mie散射理论对结果进行了分析. 关键词： 复合薄膜 金属颗粒 脉冲激光沉积 吸收谱     

基于Au/ITO纳米复合材料的自参照SPR传感器

利用Au/ITO纳米复合材料设计了一种自参照表面等离子体共振传感器.该传感器产生的光谱有两个共振峰,即共振峰1和共振峰2.共振峰1随着待测介质折射率和入射角的变化产生漂移,而共振峰2仅随入射角的变化产生漂移,两个共振峰相互参照,降低了入射角偏移对测量结果的影响,提高了测量的准确性.在纳米复合材料的4种不同体积分数下,仿真分析了入射角、待测介质折射率和薄膜厚度变化对两个共振波长的影响.在入射角θ为80°,且金的体积分数f为0.65,薄膜厚度d为40nm和45nm,或金的体积分数f为0.85,薄膜厚度d为45nm和50nm时,共振峰2不随待测介质折射率的变化而变化,只有共振峰1随待测介质折射率的变化而变化,达到自参照传感器的理想状态.     

TiO2/CF纳米颗粒膜的光谱特性研究

利用十二烷基苯磺酸钠(CF)包覆的TiO2纳米颗粒，制成纳米颗粒薄膜材料，用拉曼光谱对其进行检测。结果表明，锐钛矿型与金红石型两种结构的TiO2共存，其拉曼峰与块体TiO2相比，峰位出现了红移，本文对此现象进行了分析和讨论，荧光光谱测量结果表明，在常温下，样品本征光学带隙为3.035eV,在448nm，466nm,480nm处有激了峰．与块体TiO2相比，其本征吸收带出现蓝移和展宽，本文对此原因进行了分析。     

溶胶—凝胶法制备SiO2基片Er^3＋：Al2O3光学薄膜

用溶胶—凝胶法在SiO2基片上提拉制备了掺Er^3 ：Al2O3光学薄膜。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、差热—热重分析仪、X射线衍射仪研究了掺Er^3 ：Al2O3光学薄膜的肜貌和结构特性。在900℃烧结后，SiO2基片上提拉15次形成厚度8μm掺摩尔比0．01Er^3 的面心立方结构γ-Al2O3薄膜具有明显(110)择优取向，掺摩尔比0．01Er^3 对γ—Al2O3的品体结构和结晶生长过程木产生显著影响。薄膜具有均匀多孔结构，平均粒径为30～100nm，平均孔径为50～100nm，表面起伏度为10～20nm。掺摩尔比0．01Er^3 ：rAl2O3薄膜，获得了中心波长为1．534μm(半峰全宽为36nm)的光敛发光谱。     

Si衬底上生长的MnSi薄膜和MnSi1．7纳米线的STM和XPS分析

本文采用分子束外延方法制备出MnSi薄膜和MnSi1．7纳米线,利用扫描隧道显微镜进行观察,采用X射线光电子能谱仪系统地分析了MnSi薄膜和MnSi1．7纳米线的Mn2p和Si2p．结果表明厚度为-0．9nm的MnSi薄膜表面为／3×／3重构,MnSi1．7纳米线长50ff--1500nm,宽16—18nm,高-3nm．MnSi薄膜的Mn2p1／2和Mn2p3／2峰位与MnSil．7纳米线相同,均分别为649．7eV和638．7ev结合能在640-645eV和-653．8eV处的锰氧化合物的Mn2ps／2和Mn2p1／2峰证明在短暂暴露于空气中后MnSi薄膜和MnSi1．7纳米线表面有氧化层形成．相对于纯si的si2p谱,两种锰硅化合物的Si2p谱向低结合能方向发生了位移,表明随着锰硅化合物的形成Si的化学环境发生了变化．     

溶胶—凝胶软石印法制备Zn2Si04：Mn图案化薄膜及其发光性能的研究

采用溶胶—凝胶法制备了Zn2Si04：Mn薄膜并结合毛细管微模板技术实现了薄膜的图案化，利用x射线衍射(XRD)，原子力显微镜，光学显微镜，发光光谱等手段对Zn2Si04：M2的结晶过程、发光性质进行了研究。XRD结果表明，溶胶—凝胶法合成的样品在800℃时已开始结晶，在l000℃时可得到纯相的Zn2Si04：Mn，这比传统的固相法的烧结温度低150℃。Zn2Si04：Mn薄膜的激发光谱在220nm和280nm之间有一个强的吸收峰，峰值位于248nm，发射光谱的最大值位于522nm，为绿光发射。从原子力显微镑照片可知组成薄膜的粒子比较均匀，其平均直径为220nm。我们获得了四种图案化宽度，分别是5，10，20，50μm。光学显微镜的结果表明，图案薄膜烧结后相对于烧结前有10％一20％的收缩。     

基于细菌视紫红质薄膜的空间光调制器实验研究

阐述了利用细菌视紫红质薄膜（BR薄膜）优良的非线性光学特性作为光寻址的空间光调制器的实验研究.BR有两个重要的光敏中间态（B态和M态），其吸收带（B态吸收峰为570nm，M态吸收峰为412nm）重叠区域较少，利用其正向（B→M）和逆向（M→B）光反应之间转化关系和B态与M态的差异吸收实现了相干光学图像到非相干光学图像的转换实验.采用经基因改性的细菌视紫红质薄膜（BRD96N）材料，使用670nm相干光作为写入光，530nm非相干光作为读出光，得到了分辨率约为200 lines/mm，对比度约为2.1∶1的 关键词： 光寻址空间光调制器 细菌视紫红质薄膜（BR薄膜） 非线性光学特性 相干光与非相干光图像相互转换     

高直流电场下PET薄膜的电致发光及其可靠性

用自制电致发光(Electrolum inescence-EL)测量装置测试了直流高电场下聚对苯二甲酸乙二酯[poly(ethylene terephthalate)-PET]薄膜EL的光强和光谱。实验表明:PET的发光光强随所加电场而增大,在4.00MV/cm附近发生预击穿。EL光谱在300~400nm、400~460nm、500~600nm和680nm附近存在发射峰,其中500~600nm峰带相对较强,预击穿信号出现后680nm附近的峰带增加很快。为了评价PET的介电性能,本文对实验数据用双参数Weibull分布解析法计算,得出了该薄膜在(24±1)℃,阶跃加压条件下的寿命和击穿电场的累积失效概率和可靠度方程,Weibull假设检验结果表明,实验结果服从Weibull分布。     

硅表面硅镱键合与量子级联结构的发光

用纳秒强激光脉冲制备了纳米硅和硅表面的硅镱键合结构,检测了纳米硅表面硅镱键合的发光特性,并对这种结构相应的光致发光(PL)和电致发光(EL)的动力学机理进行了研究。观察到纳米硅表面硅镱键合在700nm附近尖锐的强发光峰,结合第一性原理计算认为是硅镱键合在弯曲纳米硅表面的局域态发光;利用纳秒脉冲激光沉积技术(PLD)制备多晶硅薄膜,发现由硅镱界面的失配形成表面的突触,其上的硅镱键合产生带隙中的电子局域态,该局域态发光分布在1250~1650nm波长范围,有增强的EL发光;用PLD方法制备硅镱多层膜量子级联结构,测量到光通信窗口的多个发光峰,并观察到随膜层数增加且发光峰增多。     

A light-emitting diode fabricated from horse-heart cytochrome c

We have fabricated a light-emitting diode from horse-heart cytochrome c and measured the electro-luminescence (EL) spectra. The spectra exhibit broad peaks around 530 and 690 nm, and a weak shoulder around 410 nm. The EL spectra are completely different from the photo-luminescence spectra previously reported. The appearance of the 690 nm emission band suggests the charge-transfer between the iron and the axial methionine ligand plays a crucial role in the electrical conduction in the cytochrome c film.     

ZnS薄膜参数对有机/无机复合发光器件特性的影响

半导体量子点(QDs)具有发光效率高和发光波长可调等特点。采用胶体CdSe QDs作电致发光器件的有源材料,TPD(N,N′-biphenyl-N,N′-bis-(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine)作空穴传输层,ZnS作电子传输层,研究了有机/无机复合发光器件ITO/TPD/CdSe QDs/ZnS/Ag的电致发光特性。TPD和CdSe QDs薄膜采用旋涂方法、ZnS薄膜采用磁控溅射方法沉积,器件表面平整。CdSe QDs的光致发光和电致发光谱峰位波长均位于～580 nm,属于量子点的带边激子发光。我们与以前的ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag发光器件结构进行了对比,发现新的器件结构的电致发光谱没有观察到QDs表面态的发光,而且新器件的发光强度是ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag结构的～10倍。发光效率的提高归因于碰撞激发与载流子注入两种发光机制并存的结果：一方面电子经过ZnS 层加速后,碰撞激发CdSe QDs发光;另一方面,空穴从TPD层注入CdSe QDs 与QDs中激发的电子复合发光。我们进一步研究了ZnS电子加速层厚度对发光特性的影响,选择ZnS薄膜的厚度分别是80,120 和160 nm,发现随着ZnS层厚度增大,器件启亮电压升高,EL强度增大,但是击穿电压降低。EL峰位随着ZnS厚度的减小发生明显蓝移,对上述实验现象进行了机理解释。     

Factors affecting the electro-optical and structural characteristics of nano crystalline Cu doped (Cd–Zn)S films

This work investigates the effects of the temperature, deposition time and annealing ambient on the electro-optical and structural properties of nano crystalline (Cd–Zn)S films prepared by chemical bath deposition (CBD). The deposited films being uniform and adherent to the glass substrates are amorphous in nature and the crystallinity as well as the grain size is found to increase on post-deposition annealing. The obtained specimens are thoroughly characterized before and after annealing paying particular attention to their structure, composition and morphology. Annealing in air reduces the extent of disorder in grain boundaries and energy band-gap. A correlation between the structural and optical properties is investigated in detail. The surface morphology and structural properties of the as-deposited and annealed (Cd–Zn)S thin films are studied using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and optical transmission spectra. The optical transmission spectra are recorded within the range of 300–800 nm and 300–900 nm. The electroluminescent (EL) intensity is found to be maximum at a particular temperature, which decreases with further increase in temperature and peaks of photoluminescent (PL) and EL spectra are centered at 546 nm and 592 nm. The emission intensity also increases with increasing thickness of the film.     

Gd3Ga5O12:Ag薄膜电致发光材料的制备及其发光性质

研究了Gd3 Ga5O12 :Ag材料的制备及其发光性质 .Gd3 Ga5O12 :Ag材料通过固相反应法制得 ,采用X射线衍射法分析了材料的结晶度及成分 .用电子束蒸发将该材料制备成交流的薄膜电致发光器件 ,得到了较好的蓝紫色发光 ,发光峰分别位于 397和 46 7nm .通过对材料的光致发光和激发光谱的研究和比较 ,得出 397和 46 7nm分别来自于氧空位和Ag 的发光 .     

Effect of KI/LiF/CdCl2 on photoluminescent and electroluminescent properties of nanocrystalline (Zn-Cd)S: Cu films

The effect of KI/LiF/CdCl₂ on photoluminescent and electroluminescent (EL) spectra have been reported for (Zn-Cd)S:Cu films. Nanocrystalline films of (Zn-Cd)S:Cu have been prepared using chemical deposition technique in aqueous alkaline bath and their subsequent condensation on substrates. Important results in terms of XRD, SEM, absorption spectra, PL and EL spectra, voltage and frequency dependence of EL brightness are presented. Also, EL brightness waves, EL decay and dependence of EL brightness on nature of electrode material are presented and discussed. SEM studies show best growth conditions in the presence of CdCl₂. Results of XRD studies are associated to ZnS and CdS. Both the studies show average particle sizes to be in the nano order. PL and EL emissions from different films show emission peaks in the blue–green region. Results of absorption spectra show a slight change in band gaps owing to the addition of impurities. Voltage dependence of EL brightness shows effectiveness of acceleration–collision mechanism. Frequency dependence of EL brightness first shows an increase in brightness in the lower frequency range, followed by saturation at higher frequencies. Brightness waves consist of primary and secondary waves, which depend on voltage and frequency of excitation. EL cells with Al electrode give better brightness compared with cells with Ag electrodes. The lifetimes of EL emission are found to be of the order of microseconds.     

微腔有机电致发光器件角度依赖性的模拟与实验验证

为了分析微腔有机电致发光器件(MOLED)发光的角度依赖性,根据微腔计算公式,采用传输矩阵法进行了模拟计算,并进行了实验验证。所设计器件的结构为Glass/DBR/ITO(58 nm)/NPB(46 nm)/DPVBi(20 nm)/Alq₃(56 nm)/LiF(1 nm )/Al(150 nm)。由实验得到的电致发光(EL)谱可以观察到:随着探测角度的加大,发光峰蓝移、强度减小。与模拟得出的不同观测角度下的反射谱进行比较,发现透射峰值与EL峰值相对应。模拟分析发现,这是由于观测角不同,微腔两个反射镜的S和P偏振的反射率及反射相移不同,同时腔内光学厚度发生变化,即微腔长度变化共同作用所导致。     

Ce~(3+)注入掺杂金刚石薄膜蓝区电致发光研究

采用微波等离子体化学气相沉积设备在高掺杂硅衬底上沉积了一层金刚石薄膜,然后采用离子注入法在金刚石薄膜中注入不同剂量的Ce3+,从而制备出了Ce3+掺杂的金刚石薄膜.研究了其电致发光特性,得到了发光主峰位于蓝区(476 nm和435 nm处)的光发射.实验中发现随着Ce3+注入剂量的增加,电致发光强度也随之增加.     

Spin injection in the multiple quantum-well LED structure with the Fe/AlOx injector

A spin-injection/-detection device has been fabricated based on the multiple quantum well light emitting diode (LED) structure. It is found that only a broad electroluminescence (EL) peak of a full width at half maximum of 8.6 nm appears at the wavelength of 801 nm in EL spectra with a circular luminescence polarization degree of 18%, despite PL spectra always show three well resolved peaks. The kinetic energy gained by injected electrons and holes in their drift along opposite directions broadens the EL pe...