低温光致发光研究硅单晶中杂质和缺陷

用低温光致发光技术,研究了硅单晶中浅能级杂质和热处理引进的缺陷,得到各种浓度掺棚和掺磷的硅的光致发光光渚,并作出了相应的定量分析.实验中已探测到的硼的浓度低达5×10~(11)cm~(-3).观察了光致发光强度与激发光强度的关系,还用光致发光技术分析了450℃附近热处理引进的热施主的行为.结果表明,低温光致发光可以作为测量高纯半导体单晶硅中微量杂质硼和磷的含量及分析热处理硅单晶中的缺陷的有效手段.     

电注入退火对多晶硅PERC太阳电池性能的影响

对掺镓和掺硼的二种多晶硅钝化发射极和背面电池进行了电注入退火研究,分别用Halm电学性能测试仪和量子效率测试仪分析了它们在不同条件处理后的电学性能和外量子效率变化.结果表明,以8.0A的注入电流在260℃的温度下处理2h,有利于促进电池由衰减态向再生态转变,电注入退火后电池的转换效率增加了0.83%,在光照5h后比初始值仅衰减了0.61%.电注入退火能有效降低多晶硅钝化发射极和背面电池的光致衰减效应,掺镓多晶硅钝化发射极和背面电池具有更低的光致衰减效应,相比掺硼多晶硅钝化发射极和背面电池光致衰减值降低了约50%.     

高温快速退火对重掺锑硅单晶中流动图形缺陷的影响

对大直径重掺锑硅单晶中流动图形缺陷（FPDs）进行了研究.利用高温快速退火工艺（RTA） ，将重掺锑硅片在N₂，Ar，H₂三种不同气氛下进行热处理，对退 火前后FPDs的密度变化进行了研究，分析了重掺锑硅单晶中FPDs在不同高温RTA过程中的热 稳定性.并从重掺杂原子锑与间隙氧之间的关系，分析了重掺锑硅片中FPDs在高温快速退火 工艺下的消除机制，认为重掺锑硅单晶中大量的锑原子，影响了硅片中间隙氧的浓度分布， 进而影响了原生微缺陷的形成及热行为. 关键词： 重掺锑硅单晶 快速退火（RTA） 流动图形缺陷（FPDs） 空洞缺陷     

掺铜及掺铝多孔硅的光致发光及其发光机理

分别将特定杂质铜和铝引入多孔硅后，观察到了杂质铜和铝所引起的附加发光带：对于没有掺铜的多孔硅，其光致发光谱只有一个发光带；而掺过铜的多孔硅，其光致发光谱出现两个发光带，其中能量较低的发光带随主发光带而变化。在掺铝多孔硅的光致发光谱中，则出现4个与铝杂质能级有关发光带。我们认为上述与杂质有关的发光带是由截流子在杂质深能级上复合所致。     

Er/Yb共掺体系的光致荧光行为及相关物理过程研究

采用固相反应方法，制备了Er₂O₃浓度固定为0.5mol%，Yb₂O₃浓度范围为0.0mol%—5.5mol%的Er/Yb共掺激光玻璃.通过吸收光谱、光致荧光光谱和上转换荧光光谱，研究了Yb₂O₃浓度对Er³⁺荧光特性的影响，并探讨了相关的物理机制.研究结果表明：Yb³⁺共掺对Er³⁺的⁴ 关键词： Er/Yb共掺 光致荧光 能量传递 合作上转换     

Er/Yb共掺硅酸盐玻璃的光致发光

采用固相反应方法，制备了Er³⁺离子浓度为0.5 at.%，Yb掺杂浓度范围为0.0— 6.0 at.%的Er/Yb共掺激光玻璃，并对激光玻璃的吸收光谱和光致荧光光谱进行了分析.研究 结果显示，Yb³⁺掺杂对Er³⁺在980 nm附近的吸收起到了非常显著的 增强作用.在 980 nm的激光抽运下，激光玻璃在1530 nm处的光致发光强度随着Yb离子浓度 的增加而先增大后减小， 当Yb³⁺离子浓度为Er³⁺离子浓度6倍时光 致发光强度达到最大值.同时还发现了Yb³⁺对Er³⁺的光致荧光光谱 的展宽作用，并讨论了荧光光谱的展宽机理. 关键词： Er/Yb共掺玻璃 光致发光 吸收光谱     

Y共掺对掺Er硅酸盐玻璃光致荧光及荧光寿命的影响

采用固相反应方法制备了Er/Y共掺激光玻璃，其中Er³⁺浓度分别为0.5at%和1.0at%，所对应的Y³⁺浓度的变化范围分别为0.0at%—2.5at%和0.0at%—5.0at%.通过吸收光谱、瞬态和稳态光致发光光谱测量，研究了Y共掺对Er³⁺吸收截面、发射截面、荧光寿命和光致荧光特征的影响.研究结果表明：Y共掺杂导致1530nm附近的吸收峰宽化，对Er³⁺的吸收起到了一定的增强作用，并且这种宽化作用随着Er关键词： Er/Y共掺玻璃 光致荧光 荧光寿命     

掺Yb硼硅酸盐玻璃的光学特性及其双光子合作上转换荧光

采用高温固相反应方法制备了不同掺Yb浓度的硼硅酸盐玻璃．通过室温吸收光谱、光致荧光光谱及Raman光谱的测量，系统地研究了掺Yb激光玻璃近红外的光致荧光特性．给出了硼硅酸盐玻璃中的Yb^3＋的吸收和发射截面，计算了Yb^3＋-^2F5/2能级的自发辐射寿命，并对Yb离子对的团簇上转换荧光进行了测量和分析，给出了Yb离子团簇上转换荧光光子能量与红外荧光光子能量以及声子振动能量的关系．     

Yb掺杂对Er/Yb共掺Al2O3薄膜光致荧光性能的影响

采用反应射频磁控溅射技术,通过调整溅射靶面上金属Er和Yb的面积比例制备出了不同Yb含量的Er／Yb共掺Al2O3薄膜,重点探讨了薄膜制备过程中Er、Yb成分比例控制的可靠性及Yb的掺杂浓度对Er／Yb共掺Al2O3薄膜室温光致荧光谱强度及峰型的影响。利用卢瑟福背散射谱(RBS)和电子能谱(EDX)对薄膜成分进行的分析表明：薄膜中Er、Yb成分的比例与实际的Er、Yb靶面积比基本一致。薄膜经过1000℃退火2h的室温光致发光谱表明：Yb掺杂显著提高了薄膜的光致荧光强度,当Yb／Er靶面积比为4：1时,光致荧光强度和半峰全宽最大。研究结果表明：对于Al2O3薄膜,合适的Yb／Er浓度,不仅可以显著改善薄膜的发光效率,而且可以增加频带带宽。     

镱铕共掺硅酸盐玻璃光致发光谱及上转换分析

用烧结法制备了镱铕共掺硅酸盐玻璃系列样品.测量了样品在978nm半导体激光器泵浦时光致发光谱,讨论了上转换机制.结果表明:随着镱、铕离子浓度的增加,铕在694nm红光波段光谱强度增强.镱铕离子之间能量传递主要通过合作上转换完成.     

高掺铒硅酸盐玻璃样品净增益特性测量

实验测量了高掺铒硅酸盐玻璃样品的吸收谱、光致发光谱,计算出信号光的净增益。结果表明:随泵浦功率的增大,净增益先呈线性增加后逐渐出现饱和;对样品的掺铒浓度、泵浦功率进行了比较优化;掺铒浓度0.8at%的样品得到了最大3.9dB的净增益。     

掺铒、镱铒共掺硅酸盐玻璃1.54μm荧光寿命测量

对自制的掺铒、镱铒共掺硅酸盐玻璃1.54μm荧光寿命进行了测量。实验结果表明:荧光衰减曲线是一条单指数曲线,与理论分析相一致,荧光寿命数量级为ms量级;在所考虑的泵浦功率范围内,两种样品的荧光寿命基本不随功率的变化而变化;荧光寿命随着样品掺铒浓度的增加呈现减小趋势,而在掺铒浓度一定的情况下随掺镱浓度的变化不明显,主要由于受激发的铒离子把能量通过间接耦合给了猝灭中心。     

掺铁铌酸锂晶体中光致散射的锂组分和温度依赖关系研究

研究了单掺铁铌酸锂晶体的光致散射行为随锂组分以及温度的变化关系.实验表明,随晶体组分的升高,光致散射得到了大幅抑制;不同组分晶体光致散射被完全抑制的温度不同.由此提出掺铁铌酸锂晶体在48.9 mol%-49.3 mol%范围内可能存在一临界锂组分,当晶体组分超过这一临界组分时,晶体光致散射被大幅抑制,而光致散射行为的温度依赖关系明显改变.     

掺铜KNSBN光折变晶体的光致吸收特性

掺铜KNSBN(钾钠铌酸锶钡)光折变晶体具有光致吸收(LIA)特性.实验表明,泵浦光的光强越强,波长越短,LIA系数就越大,探测光为e偏振态时的LIA系数是o光时的1.2倍.这种现象将被用来提高光场的空间或时间均匀性.     

直拉硅中氮在高温退火过程中对氧沉淀的影响

研究了掺氮直拉硅单晶（NCZ）中氮在高温退火过程中对氧沉淀的影响.通过不同温度高温退 火后，测量氧沉淀的生成量和观察硅片体内微缺陷（BMD）密度与高温形核时间的变化关系 ，同时用透射电子显微镜(TEM)观察氧沉淀及相关缺陷的微观结构.实验结果表明高温退火后 氮对硅中氧沉淀形核有明显的促进作用，在相同退火条件下NCZ硅中BMD密度要远远高于相应 的普通直拉硅.这是由于氮在高温下与氧反应形成氮氧复合体（N-V-O）促进了氧沉淀的形核 ，而且TEM的结果表明氧沉淀的形态都是平板状，周围存在应力场. 关键词： 直拉硅 掺氮 氧沉淀     

基于光纤环形腔衰荡光谱的偏振测量

针对传统偏振测量较难同时实现高灵敏度和较好稳定性的问题,提出了一种采用光纤环形腔衰荡光谱技术进行偏振测量的方法,并进行了实验证明.对比分析了掺铒光纤放大器放置在环形腔的内部和外部对脉冲曲线和脉冲数量的影响.在掺铒光纤放大器中使用长度为2m的低增益和低噪声掺铒光纤来减少波形失真并补偿环形腔的内部衰减.利用光纤环形腔衰荡光谱系统对偏振角进行测量,通过记录分析环形腔中光脉冲的衰减时间得到偏振角的变化.结果表明:偏振角和衰减时间在0°~90°的范围内满足良好的线性关系,光纤环形腔衰荡光谱系统的灵敏度和拟合曲线的相关系数分别为4.05μs/°和0.999 6,最大灵敏度误差为0.027 3μs/°.通过10次重复实验,选取六组数据进行拟合得到系统的平均再现性误差为0.030 8,重复性良好,可用于旋光溶液测量,也为光纤径向应力双折射特性和光纤激光器的偏振态测量提供了参考.     

掺铒硫化锌薄膜电致发光的动态特性

报道了用分舟热蒸发研制的掺饵硫化锌薄膜器件电致发光的动态特性.运用多段式指数衰减公式与高斯函数的乘积来描述薄膜发光的瞬态过程,理论结果与实验数据十分接近,表明薄膜的陷阱能级对器件发光的弛豫效应产生了影响. 关键词：     

镱铒共掺Al2O3薄膜激光退火研究

讨论了激光退火工艺参量对镱铒共掺Al2O3薄膜表面形貌和退火均匀性的影响。薄膜样品被置放于衰减扩束透镜的3倍焦距位置时,薄膜上8 mm半径区域内近似均匀退火;退火时间为32 s时,表面形貌与退火前基本相同。阈值退火功率为5 W,最佳退火功率为20 W。对相同工艺制备的镱铒共掺Al2O3薄膜分别进行CO2激光退火和热退火处理,光致发光(PL)谱测量表明,前者峰值强度比后者强10倍以上,并且热退火光致发光强度随抽运功率增加出现饱和、下降,而激光退火近似随抽运功率单调线性增强。     

镱铒共掺Al2O3薄膜光致发光特性优化

用中频磁控溅射方法在SiO2/Si基底上制备了五组固定掺铒浓度不同镱铒浓度比率的镱铒共掺Al2O3薄膜样品.室温下测量了薄膜在1.430 μm~1.630 μm波段范围内光致发光光谱.研究发现,镱的掺入有效地提高了三价铒离子的光致发光强度,最优的镱铒掺杂为：掺铒0.33 mol%,Yb3+∶Er3+=10∶1,比相同掺铒浓度单掺铒样品光致发光峰值强度增强40倍；确定的掺铒浓度,有着固定的最佳镱铒浓度比率,主要是镱铒离子间的正向和反向能量传递相互作用的结果,但最佳镱铒浓度比率随着掺铒浓度的增加呈现下降趋势；单掺铒薄膜的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现近Gauss形状变化,而最佳镱铒共掺样品的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现了倒Gauss形状变化.     

锰掺杂近化学计量比铌酸锂晶体的电荷输运过程

用泵浦(350 nm)-探测(780 nm)法研究了轻度锰掺杂近化学计量比铌酸锂晶体的光致吸收的特征,结果表明光致吸收的暗衰减过程以扩展指数的形式衰减,并测量了饱和光致吸收、衰减时间常量和扩展因子对泵浦光光强的依赖关系.在z轴方向上加直流电场测量了紫外光照射下光伏打电流强度和光电导,发现它们与光强之间成超线性关系.实验结果可以用考虑本征缺陷能级和掺杂能级之间激发和复合的修正的双中心电荷输运模型进行定量的解释.