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。     

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.     

ZnS:Mn2+/聚苯乙烯核壳及ZnS:Mn2+中空球的制备和光谱性质

采用超声化学沉积法制备了ZnS:Mn2+/聚苯乙烯核壳结构和ZnS:Mn2+空心球.产物分别用透射电镜、X射线衍射仪和光致发光谱进行了表征.透射电镜结果表明,在聚苯乙烯胶体微球表面覆盖了平均尺寸为9nm的ZnS:Mn2+纳米颗粒,X射线衍射结果进一步验证了这个结论.将核壳粒子在500℃灼烧除去PS核后,可以得到空心的ZnS:Mn2+微球,Mn2+的发射谱的峰位在540nm,与体相材料相比,蓝移了45nm,这可能是由于壳层结构引起Mn-O八面体畸变,进而导致能带结构变化引起的.     

ZnS∶Mn2+与ZnS∶Fe3+体系的基态零场分裂理论研究

在ZnS晶体中掺入Mn2 + 或Fe3 + 离子的EPR谱已得到了广泛的研究 .然而 ,理论结果显示其EPR零场分裂的计算值远小于实验观察值 ,这一理论与实验的矛盾至今仍未得到满意的解决 .假定在四面体ZnS中 ,S原子在成键时采取了sp3 杂化轨道的形式 ,从而使S离子显示出正的有效电荷 .从这一观点出发 ,通过对角化三角场中的微扰能量矩阵 ,使得ZnS∶Mn2 + 和ZnS∶Fe3 + 体系的EPR零场分裂参量α ,D和 (a -F)的实验值都能得到满意的解释. The EPR spectra of Mn 2+ and Fe 3+ ions in ZnS∶Mn 2+ and ZnS∶Fe 3+ systems have been extensively studied. However, the theoretical results show that the calculation values of the zero-field splitting are always much less than those of the experimental findings. Up to now, this difficulty has not yet been satisfactorily removed. In present paper, we assume that the sulfur ion has a sp 3 hybrid configuration in tetrahedral ZnS, so that the sulfur ion displays a positive...     

ZnS∶Mn2+与ZnS∶Fe3+体系的基态零场分裂理论研究

在ZnS晶体中掺入Mn2+或Fe3+离子的EPR谱已得到了广泛的研究. 然而, 理论结果显示其EPR零场分裂的计算值远小于实验观察值, 这一理论与实验的矛盾至今仍未得到满意的解决. 假定在四面体ZnS中, S原子在成键时采取了sp3杂化轨道的形式, 从而使S离子显示出正的有效电荷. 从这一观点出发, 通过对角化三角场中的微扰能量矩阵, 使得ZnS∶Mn2+和ZnS∶Fe3+体系的EPR零场分裂参量α, D和(a-F)的实验值都能得到满意的解释.     

用EPR谱研究ZnS:Mn、Cu的Mn2+团形成和它对发光特性的影响

Mn2+浓度C(0.5%,0.6%)相同,而煅烧温度不同的DCEL ZnS:Mn、Cu粉未样品的EPR谱是不同的.用微机模拟EPR谱,计算出Mn2+团所占Mn2+的比例Cc/C.煅烧温度低于950℃时,Mn2+团比例随锻烧温度升高而减少,煅烧温度高于950℃时,六角晶相比例和Mn2+团比例同时随锻烧温度的升高而增加.分析表明,六角晶相有利于Mn2+间的间接电子自旋交换作用,在相同的掺Mn、Cu浓度条件下,对比立方晶相,它将使更多的Mn2+形成团,使材料的发光亮度降低.文中还讨论了锻烧DCEL ZnS:Mn、Cu材料的最佳温度问题.     

ZnSe／ZnS多量子阱激子光学双稳性

用MOCVD在CaF_2衬底上生长的ZnSe/ZnS多量子阱材料,在77K下用N_2激光泵浦染料获得的宽带光脉冲进行了非线性光学测量,首次观察到ZnSe/ZnS多量子阱的激子光学双稳性,据分析这是由激子的能带增宽效应引起的增强吸收光学双稳性.     

退火对Er3+离子注入ZnSe晶体电致发光的影响

本文研究了低阻ZnSe晶体在室温下经Er3+离子注入后,退火对它的电学及电致发光性能的影响。文中指出,经N2气保护退火所制备的ZnSe:Er3+二极管具有MIS结构,I层是由于晶格损伤造成的。文中根据对I层起因的分析,首次提出和实现了在熔融锌中退火可使品格损伤墓本消除,从而制备了掺Er的ZnSeMS二极管,在反向电压下得到Er3+离子的特征发光。     

Mn掺杂ZnSe前驱体纳米带的制备及其磁光性质

采用了改进的水热途径制备稀磁半导体Mn掺杂ZnSe前驱体纳米带MnxZn1-xSe?en3 (en=ethylenediamine). 与先前方法相比， 具有省时高效的优势. 并通过电子能谱仪、热重分析仪、场发射扫描电子显微镜表征这种前聚体的形态与组成. 在有关电子顺磁共振波谱(ESR)和发光光谱(PL)的实验中，ESR和PL用来研究和表征Mn2+掺杂效率及ZnSe前驱体纳米带中Mn2+-Mn2+的相互作用.Mn掺杂ZnSe前驱体纳米带的ESR谱出现Mn2+特征超精细分裂六重峰，表明了Mn2+-Mn2+的     

玻璃基质中ZnS纳米晶Mn2+掺杂的两种组态下载流子限域

用融熔法制备了分散有ZnSⅩⅣMn2+纳米晶的钠硼硅(Na2O-B2O2-SiO2)玻璃.对样品在不同温度和时间下进行退火处理,获得不同尺寸的纳米晶.通过激发和发射光谱测量发现样品中的Mn2+有两种组态,即替位组态(Mn2+)替位和间隙组态(Mn2+)间隙.用有效质量模型计算了纳米晶的粒径.结果表明在一些样品中存在着载流子限域即R<Ra.     

MOCVD技术制备的ZnS:Mn电致发光薄膜结晶性及Mn2+分布

本文报导了用MOCVD技术制备的ZnS:Mn电致发光薄膜为立方晶相,结晶取向性好,颗粒大。从高倍率的扫描电镜拍摄的照片观察到薄膜的表面平滑。SIMS测量表明Mn2+在ZnS薄膜纵向分布均匀,但在两侧有起伏,可能的原因是在生长的初终阶段流量的突变使化合物的化学计量比偏离而产生位错,引起原子的局部堆积,并且由于初终阶段ZnS:Mn生长的衬底不同使原子堆积层厚度不同。     

ZnS中Er3+的正向注入电致发光

已报导的三价稀土离子(RE3+)和二价锰离子发光的电致发光器件,都是激发机理为碰撞激发的高场发光器件[1,2]。我们研究了znS:RE2+的带边激发光谱,由此提出了实现正向注入下三价稀土离子电致发光的发光器件的设想,这种器件的必要条件是在存在三价稀土离子的区域同时注入电子和空穴。在离子注入的ZnS:Er3+发光二极管上观察到了这种发光,实验证明不是碰撞激发,而是正向注入产生的发光。     

ZnS:Ho3+和ZnS:HoF3交流电致发光薄膜发光特性的研究

利用高真空条件,分舟蒸发制备ZnS:Ho3+和ZnS:HoF3绿色交流电致发光薄膜屏。讨论了ZnS:Ho3+及ZnS:HoF3薄膜的发光特性和光谱差异。确定其激发机理为热电子直接碰撞激发,以及660nm的发射在低浓度下来自于5F3→5I7的跃迁。并认为在两种材料中,由于热电子在外电场中的加速过程中受到不同散射中心的散射,改变了热电子的统计分布,从而直接引起两种材料发射光谱的明显差异。     

热退火对ZnS:ErF3薄膜交流电致发光(ACEL)特性的影响

本文研究了退火温度以及退火时间的改变对ZnS:ErF3薄膜ACEL特性的影响。从ACEL光谱上可以看到,随退火温度增加或退火时间的积累,对应于4F9/2→4I15/2跃迁的谱线强度都有明显的增强。通过对EL衰减等实验结果进行分析,我们认为在不同的温度下退火将会产生不同的影响,当退火温度低于300℃时,退火将使ZnS的结晶性能得到改善,并使有效的发光中心数目增加,当退火温度高于300℃时,将产生一些新的缺陷。它们都导致了Er3+离子间交叉弛豫过程的加剧,使4F9/2能级的辐射得到加强。     

金属铒和氟化铒掺杂的硫化锌薄膜的交流电致发光(ACEL)特性

本文报导了不同浓度的金属铒和氟化铒掺杂的硫化锌薄膜交流电致发光(ACEL)的特性,并进行了比较。实验结果表明:ZnS:ErF3薄膜ACEL的最佳浓度(5×10-3g/g)低于ZnS:Er3+薄膜ACEL的最佳浓度(1×10-2g/g)。在ZnS薄膜中掺入稀土离子,随着浓度的增加,稀土离子之间发生交叉弛豫,这一过程与稀土离子周围环境有关,这正是ZnS:ErF3和ZnS:Er3+薄膜ACEL具有不同的最佳浓度的主要原因。     

AC electroluminescence of ZnS: Cu,Cl, Mn thin films in the structure In2O3(Sn)-ZnS: Cu,Cl, Mn-SiOx-Al

AC electroluminescence of ZnS: Cu, Cl, Mn thin films in the structure In₂O₃(Sn) - ZnS: Cu, Cl, Mn-SiO_x Al was studied. Vacuum-evaporated films 0.5 to 2.0 μm thick, excited with sinusoidal voltage of 80–200 V and up to 2 kHz gave the luminance response fulfilling Alfrey-Taylor's relation. Thus the electroluminescence model, suggested by these authors for a ZnS monocrystal, can be applied also for ZnS thin films.     

可变色的ZnSe:Er3+ MIS发光二极管

本文首次利用高场和低场激发下的有效发光中心,设计和制备了随外加电压极性改变而变色的ZoSe:Er3+ MIS发光二极管。这种发光二极管在正向电压激发下得到蓝色发光,而在反向电压激发下得到绿色发光。     

ZnS:Mn交流电致发光的效率与Mn浓度的关系和浓度猝灭

从实验上确定了交流电致发光薄膜Y2O3-ZnS:Mn-Y2O3的发光效率与Mn浓度的关系:在低浓度下(10-5～10-4g/g),发光效率随Mn浓度线性增加,在10-3g/g附近发光效率达到最大值,当Mn浓度继续增加时,发光效率开始下降.在ZnS:Mn薄膜中存在两种发光中心—单个Mn中心和Mn对,它们的衰减都是指数形式,它们激发态的寿命随Mn浓度增加而减.Mn对发光中心与单个Mn中心之比随Mn浓度增加而增加.从而减少了有效的发光中心数目,这是浓度猝灭的原因之一.发光效率在高Mn浓度时下降的另外原因是由于电隅极子之间共振能量传递引起浓度猝灭.     

ZnS:TbF3,ErF3,HoF3ACTFEL的亮度与跃迁几率的关系

测量了低浓度下ZnS:TbF3,ErF3和ZnS:TbF3,HoF3交流电致发光薄膜(ACTFEL)中的Tb3+,Er3+,HO3+主要发射峰的相对积分强度,并与Tb3+,Er3+,Ho3+主要发射能级的辐射跃迁几率及高浓度时的发光特性进行了比较,发现稀土氟化物掺杂的ZnS薄膜电致发光(ACTFEL)的最大亮度,不完全取决于稀土离予本身的辐射跃迁几率,而主要取决于稀土离子主要发射能级激发态的运动。本文首次给出了Tb3+离子在ZnS中的强度参数Ω2=3.2×10-19cm2,Ω4=1.6×10-19cm2,Ω6=2.6×10-19cm2,并应用这组Ωλ参数估算了Tb3+离子的交叉弛豫(cross-relaxation)几率。