ZnO纳米颗粒中的表面态发射特性研究

研究了不同粒径ZnO纳米颗粒样品(17～300nm)的时间光谱,通过对各粒径样品时间积分光谱的谱带结构进行高斯拟合解迭,发现光子能量位于ZnO谱带低能侧的高斯拟合成份Xc3的荧光中心波长随粒径的减小而红移,同时发光带的寿命也随之缩短.基于ZnO谱带低能侧的高斯拟合峰发光带强烈依赖于ZnO样品粒径的谱带特性,提出了与ZnO禁带内的表面态能级有关,同时研究表明,表面态在尺寸降到一定程度的纳米体系中起着重要的作用.     

3-羟基黄酮在不同极性和酸碱度溶剂中的光谱研究

实验观测了3-羟基黄酮(3-HF)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,发现在吸收光谱中有3个吸收带,峰值位于300和345 nm的两个吸收带较强,位于415 nm处的吸收带较弱。用345 nm作为激发光,观测到两个荧光带,其中峰值位于400 nm的荧光带为3-HF稀醇式构型的发射,随着溶剂极性的增大其强度增强,峰值位于526 nm的荧光带为3-HF互变异构体的发射,随着溶剂极性的增大其强度减弱,这表明溶剂极性阻碍质子转移的发生。用415 nm的光激发样品,在荧光光谱中发现了3个新荧光谱带,峰值分别位于440,471和515 nm,这3个荧光谱带归属至今未见报道。为了指认这3个荧光谱带,分别观测了3-HF在不同酸碱度溶液的荧光光谱及其吸收光谱,通过对这些光谱的分析研究,指认出荧光峰位于440和471 nm的荧光谱带为3-HF的两种阳离子的发射,峰值位于515 nm的荧光谱带为3-HF的阴离子的发射。     

0~#柴油燃烧初期火焰光谱分析

为推进柴油燃烧初期智能识别与抑制灭火技术的发展,通过小尺度油池实验和光谱分析的方法,首次对0~#柴油燃烧初期火焰光谱进行了初步研究,得到0~#柴油燃烧初期火焰光谱的整体特性:在200~380nm的近紫外波段,光谱强度最弱,强度与波长关系不大,特征谱带数量最少,基本没有明显的谱峰;在380~780nm的可见光波段,光谱强度最强,强度随波长的增大而增大,特征谱带最多,存在较多明显的谱峰;在780~1 100nm的近红外波段,光谱强度相对较大,在780nm处出现强度的拐点,强度随波长的增大而减小,特征谱带较多,存在一定数量较为明显的谱峰。进一步对其火焰光谱进行分析得到:燃烧过程中主要的中间产物自由基包括OH,CN,CH,C_2,H2O等;火焰光谱中主要的特征谱带包括OH自由基306.4nm系统谱带和振动转动谱带、CN自由基紫色光区和红色光区谱带、CH自由基431.5nm谱带、C_2自由基Swan和Phillips近红外谱带、H2O分子振动转动谱带等;特征谱带特征波长及时间的分布情况和主要生成机制;在本实验批次0~#柴油中存在金属K元素,其特征谱线在761和769nm处出现明显的谱峰;在431,512,516,547,589,766,769,891和927nm出现较为明显的特征谱峰,适合作为0~#柴油燃烧初期火焰识别的标志。     

稀土氟碳酸盐矿物的光致发光谱和吸收谱研究

测定并讨论了产自四川冕宁矿区的氟碳铈矿和产自内蒙白云鄂博稀土矿区的黄河矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钡矿的光致发光谱。结果表明,稀土氟碳酸盐矿物在488.0nm和514.5nm激光激发下的光致发光中心是Nd3+,发光谱中的所有谱带均出自Nd3+的辐射跃迁。在488.0nm激光激发下,稀土氟碳酸盐矿物在495nm到733nm谱区的发光谱带强而尖锐,但在514.5nm激光激发下,这个谱区的谱带明显变弱或消失,转而出现783nm到907nm谱区的强发光谱带。可见光吸收谱表明稀土氟碳酸盐矿物对可见光的吸收也与矿物中的Nd3+有关。     

水热合成ZnS:Cu,Al纳米晶体及其全色发射光谱特性

报道了水热法(200℃)直接合成的ZnS:Cu,Al纳米晶及其发光特性.ZnS:Cu,Al纳米晶粒径约15 nm,尺寸分布窄,分散性好,具有纯立方相的类球形结构.借助X射线能谱法(EDX)和原子吸收光谱仪,研究了样品中S,Zn和Cu的含量并详细研究了光致发光(PL)光谱的特性.结果证明存在大量Zn空缺,Cu离子经过水热处理后已掺入到ZnS基体中.PL光谱特性为:样品的激发谱为宽带谱,337 nm激发时样品发出很强的绿光,370～420 nm之间任意波长激发时,发射谱均为宽带谱,且它们基本重合.表明此材料作为近紫外(370～410 nm)发光二极管((n)-UV(370～410 nm)LED)用荧光粉及全色荧光粉具有很大的应用潜力.样品在375 nm激发下全色宽带发射谱是460,510和576 nm带光谱的高斯叠加.当Cu/Zn,Cu/Al和S/Zn分别为3×10-4,2和3.0时,于室内照明条件下肉眼可观察到白色发光.     

特殊变色蓝宝石的紫外-可见光光谱研究

坦桑尼亚Umba出产颜色丰富的刚玉,该研究对象是一颗来自Umba的具有特殊变色效应的蓝宝石,D65光源（色温6 500 K）下呈现淡黄色,A光源（色温2 856 K）下呈现淡紫红色。为了研究这颗变色蓝宝石紫外-可见光光谱中的谱峰归属与变色成因,该研究使用电荷补偿理论来分析此样品紫外-可见光光谱中的谱峰归属。采用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）对这颗变色蓝宝石进行了测试。结果发现,变色蓝宝石紫外-可见光光谱中存在位于377,388和450 nm处的3个吸收峰和1个以560 nm为中心的宽缓吸收带。样品的颜色主要受450 nm处吸收峰和以560 nm为中心的吸收带影响,其中以560 nm为中心的吸收带造成了这颗蓝宝石的变色效应。根据激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪的测试结果,样品中主要杂质元素有Fe,Ti,Cr,V和Mg等。样品紫外-可见光光谱中377,388和450 nm处的吸收峰是由Fe3+导致。蓝宝石中的Cr3+,V3+,Fe2+-Ti4+对都可以在560 nm附近产生吸收,结合电荷补偿理论分析,刚玉中的Mg2+会优先和Ti4+进行电荷补偿,样品中Mg含量要稍微高于Ti,推测样品中几乎所有Ti4+会与Mg2+进行电荷补偿,因此样品中几乎不会存在Fe2+-Ti4+对。Fe2+-Ti4+对电荷转移产生的吸收特征具有很强的偏振性,尤其是在580 nm以后的吸收特征会随着偏振方向的改变而有很明显的变化。偏振紫外-可见光光谱测试发现以560 nm为中心的吸收带没有明显的偏振性,进一步验证了样品中几乎没有Fe2+-Ti4+对,因此以560 nm为中心的吸收带主要是由于Cr3+和V3+造成的。样品的颜色主要是由Fe3+,Cr3+和V3+引起的,而变色效应主要是由Cr3+和V3+导致。结合电荷补偿机制与偏振-紫外可见光光谱来解释这颗变色蓝宝石的紫外-可见光光谱中以560 nm为中心的吸收带的归属,为研究刚玉紫外-可见光光谱中较为常见的位于560 nm左右吸收带的归属提供了一种新的研究思路。     

气相沉积法生长不同结构ZnO纳米线及其发光

用Zn粉、Zn／In2O3／C粉作为不同锌源,通过气相沉积法在空气或N2／O2混合气氛下生长出多种形貌的ZnO纳米线（如：四脚状、多脚状、梳子状、绒棒状,以及纳米棒、纳米丝、纳米带等多种形貌）,直径约为50-1000nm,长度约为1—20μm。测量了样品的XRD谱、扫描电镜、透射电镜和选区电子衍射像,证明这些样品都是六方纤锌矿结构的ZnO单晶。四脚状样品的PL光谱显示样品存在近紫外峰（380nm）和绿峰（500nm）两个发射带,半峰全宽分别约为15,90nm,其峰值强度比其他方法（如溶液法）制得样品的峰值强。样品的尺寸对光谱强度有一定影响,但对谱峰位置并无影响。用He-Cd激光器的325nm激光对四脚状样品进行发射光谱分析,发现其近紫外激子发光大大增强而绿色缺陷发光相对较弱,近紫外的峰值位于383nm,半峰全宽约为16nm;绿峰峰值位于515nm,半峰全宽约为76nm。     

ZnO亚微米和微米棒的晶体生长及发光性质

用硝酸锌Zn(NO3 )2·4H2O和六亚甲基四胺 (CH2 )6N4,通过化学溶液法在玻璃衬底上生长出ZnO六角形亚微米和微米棒(长 5~6μm,直径 0. 8 ~5μm)。生长时间达两天后,ZnO棒呈中空六角形微米管。测量了样品的X射线衍射(XRD)谱,扫描电镜像和喇曼光谱。ZnO微米棒的光致发光为橙红色宽谱带发射(峰值 630nm, 半峰全宽 250nm), 其激发光谱除带间本征激发(短于 370nm)外,还有很强的在导带底附近的室温激子激发峰(峰值 387nm,半峰全宽 30nm)。而阴极射线发光有两个发射峰,橙色宽谱带强峰 (峰值580nm,半峰全宽约为140nm)是缺陷发光峰,近紫外窄谱带弱峰(峰值 395nm,半峰全宽约为 20nm)是激子发光峰。     

高效医用闪烁体Lu2SiO5:Ce的真空紫外光谱研究

利用同步辐射真空紫外光谱技术对高效医用闪烁体Lu₂SiO₅:Ce进行了研究.结果表明,粉末微晶样品中位于250—320nm之间的两个激发带相对于单晶样品变的非常弱,两种样品对应于基质吸收的激发带的位置和峰形都不相同,表明它们中存在不同的缺陷.在185nm激发下,两类样品的发射谱基本相似,粉末微晶样品的略有红移,位于350—500之间的发射带对应于Ce³⁺5d→4f跃迁,可以分解为来源于两种Ce发光中心的3个子带.位于550nm附近的新的弱发射带可能源于第二种Ce中心的发射或来源于材料中的缺陷.     

磷化铟纳米晶的制备及光学性质研究

阐述了目前国内外的磷化铟纳米晶研究状况。用有机溶剂回流退火法制备出了磷化铟纳米晶，并通过XRD谱计算出平均粒径为55nm。喇曼光谱表明：由于纳米颗粒的量子尺寸效应, 2个散射峰都向低能量方向发生了较大的移动。UV VIS表明样品的吸收边相对于体块InP（970nm）发生了显著的蓝移，说明带隙变宽，表现出明显的量子尺寸效应。PLE谱在380nm时，PL谱峰在573nm时,相对于体块InP的红外区的荧光光谱发光峰发生了显著的蓝移，说明磷化铟纳米晶在光电子器件领域和非线性光学领域有非常好的应用前景。     

Cd3Al2Ge3O12:Mn2+锗酸盐石榴石光谱性质

本文报道室温下Cd₃Al₂Ge₃O₁₂:Mn²⁺(简称CAGG:Mn²⁺)锗酸盐石榴石的漫反射光谱、激发和发射光谱.在UV光激发下,在CAGG中Mn²⁺离子发射强黄光,这是基质到Mn²⁺离子无辐射能量传递的结果.Mn²⁺的黄发射带是由一个弱的红带和一个强的绿带所组成.讨论了这两个Mn²⁺发射带的起因.     

SnPc多晶薄膜的结构、光谱与线性二向色研究

真空升华获得了两种晶态结构的酞菁锡（ＳｎＰｃ）多品薄膜．用常规吸收光谱和Ｘ射线衍射谱进行了表征和分析．观察到激子谱带的Ｂｅｔｈｅ分裂和Ｄａｖｙｄｏｖ分裂对异向性衬底上生长的ａ－ＳｎＰｃ和β－ＳｎＰｃ薄膜分别测量了偏振吸收光谱．发现其中β－ＳｎＰｃ异向膜具有明显的光学二向色性，并且当测试波长从Ｑ激子谱带的蓝侧向红侧变化时，二向色吸收轴发生９０°旋转．在５３０ｎｍ附近观察到一个新的吸收带，认为属于ＳｎＰｃ分子间电荷转移激子谱带。 关键词：     

Ti：Al2O3晶体紫外及可见光谱的浓度效应研究

通过对不同浓度的Ｔｉ：Ａｌ２Ｏ３晶体紫外吸收光谱，可见偏振荧光光谱及其激发光谱的研究，发现峰值４２０ｎｍ的宽带可见荧光，室温下较强的σ偏振光在低温（７７Ｋ）下变得比π偏振光弱。在液氮温度下π偏振光谱分裂成３３０ｎｍ，４２０ｎｍ，４６０ｎｍ，５６０ｎｍ等离荧光带。研究认为，这些发光带分别与色心（Ｆ＾＋，Ｆ心）及Ｔｉ＾４＾＋离子的电荷转移跃适有关。并且室温下可见荧光具有的较强的浓度猝灭及现象来源于Ｔｉ     

无杂质空位扩散法造成InGaAsP/InP多量子阱结构带隙蓝移规律的研究

采用光荧光谱(PL)和光调制反射谱(PR)的方法,研究了由Si₃N₄、SiO₂电介质盖层引起的无杂质空位(IFVD)诱导的InGaAsP四元化合物半导体多量子阱(MQWs)结构的带隙蓝移。实验中Si₃N₄、SiO₂作为电介质盖层,用来产生空位,再经过快速热退火处理(RTA)。实验结果表明:多量子阱结构带隙蓝移和退火温度、复合盖层的组合有关。带隙蓝移随退火温度的升高而加大。InP、Si₃N₄复合盖层产生的带隙蓝移量大于InP、SiO₂复合盖层。而InGaAs、SiO₂复合盖层产生的带隙蓝移量则大于InGaAs、Si₃N₄复合盖层。同时,光调制反射谱的测试结果与光荧光测试的结果基本一致,因此,PR谱是用于测试带隙变化的另一种方法。     

多模发射的单层有机光学微腔

研究了有机发光材料在Ｆ－Ｐ微腔中的发光特性,有机光学微腔以多层介质膜和金属铝（Ａｌ）分别作为反射镜,８－羟基喹啉铝（Ａｌｑ）为发光材料,在微腔的光致光谱中观察到了多个模式以及明显的谱线窄化现象,发射光谱的主要特征和Ｆ－Ｐ微腔的谐振模式相同。     

“海纹石”的矿物学及谱学特征研究

“海纹石”是具有蓝色条带的针钠钙石,是一种稀有的宝石材料,具有较好的市场前景。为查明其矿物学特征及成因,采用常规宝石学测试并结合X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)及紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等现代测试方法,对“海纹石”不同颜色部分的矿物成分及特征进行了深入分析。XRD,FTIR,Raman分析结果表明,“海纹石”的主要组成矿物为针钠钙石,并含有少量的方解石,与SEM分析结果较为一致。FTIR分析显示,“海纹石”白色部分在1 500 cm-1处出现一个明显的宽吸收带并伴有883和710 cm-1的吸收峰,表明含有少量方解石,而蓝色部分在该处没有此吸收。紫外可见吸收光谱分析显示蓝色部分在可见光区有640 nm宽吸收峰,表明可能含有微量元素Cu。“海纹石”白色和蓝色部分矿物组分的差异,表明两者可能形成于不同的地质环境。     

可调谐地物光谱辐射源研究

介绍了一种以半导体发光二极管(LED)和溴钨灯为光源的光谱可调谐地面景物光谱辐射源,及其系统结构和控制系统设计。利用地物光谱辐射源模拟了大量不同地物光谱,在控制系统中建立了地物光谱数据库,引进了改进型遗传算法匹配出了光谱数据库中的500余种地物光谱。进而详细分析了几种典型地物的光谱匹配相似度,平均光谱匹配误差以及全波段,红,绿,蓝和近红外波段光谱匹配相似度。目标辐亮度为50W·(m2·sr)-1时,地物光谱辐射源平均光谱匹配误差在10%以内,最低可达6.0%;全波段光谱匹配相似度高于0.895,最高可达0.983;对于同一景物光谱红、绿、蓝和近红外波段(特别是绿光和近红外波段)光谱匹配相似度低于全波段,绿光和近红外波段光谱匹配相似度与红光和蓝光波段相比,最大低幅为50%。地物光谱辐射源能够用于光学遥感器的辐射定标,能有效解决光学遥感器的工作目标与定标光源光谱不匹配造成的定标误差。     

C-ZnSe:Ga MS发光二极管室温蓝带的发光特性

测量了在77K和290K温度下,Au-ZnSe MIS,Au-ZnSe:Ga MIS,C-ZnSe:Ga MS和C-ZnSe MIS二极管的电致发光光谱,得到了以Au作势垒电极时通常有二个室温蓝带,而以C作势垒电极时只有一个室温低能蓝带。在77K—290K温度范围内,研究了C-ZnSe:Ga MS二极管在正向电压激发下的电致发光光谱随温度的变化。结果表明:室温低能蓝带的起因,在低温下可以归结为同时发射二个纵光学声子的自由激子的发射。文中指出,在C-ZnSe:Ga MS二极管上,观测不到室温高能蓝带,是由于晶体的吸收。由此可见,C-ZnSe:Ga MS结的室温蓝色电致发光的效率比Au-ZnSe MIS结的低得多。     

Structural and PL properties of Cu-doped ZnO films

Cu-doped ZnO films with hexagonal wurtzite structure were deposited on silicon (1 1 1) substrates by radio frequency (RF) sputtering technique. An ultraviolet (UV) peak at ∼380 nm and a blue band centered at ∼430 nm were observed in the room temperature photoluminescent (PL) spectra. The UV emission peak was from the exciton transition. The blue emission band was assigned to the Zn interstitial (Zn_i) and Zn vacancy (V_Zn) level transition. A strong blue peak (∼435 nm) was observed in the PL spectra when the α_Cu (the area ratio of Cu-chips to the Zn target) was 1.5% at 100 W, and ZnO films had c-axis preferred orientation and smaller lattice mismatch. The influence of α_Cu and the sputtering power on the blue band was investigated.     

Luminescence mechanisms of green and blue organic light-emitting devices utilizing hole-blocking layers

Optical and electrical measurements on green and blue organic light-emitting devices (OLEDs) with and without hole-blocking layers (HBLs) were performed, and the luminescence mechanisms of green and blue OLEDs utilizing HBLs were investigated by using energy band diagrams and carrier density distributions. The dependence of the electroluminescence efficiencies on the existence of HBLs was described on the basis of a luminescence mechanism. The density distributions of the electrons and the holes in OLEDs under applied electric fields were estimated from the energy band diagrams, taking into account the electronic parameters and the layer thicknesses. The luminescence efficiencies and the color chromaticities were significantly affected by the existence of the HBLs. These analyses can help improve understanding of the luminescence mechanisms at play in and the electroluminescence efficiencies of green and blue OLEDs with HBLs, and the present results provide important information on the optical properties for enhancing the efficiencies of OLEDs operating in the green and the blue regions of the spectra.