基于碳化硅衬底的宽禁带半导体外延

宽禁带半导体具备禁带宽度大、电子饱和飘移速度高、击穿场强大等优势,是制备高功率密度、高频率、低损耗电子器件的理想材料。碳化硅(SiC)材料具有热导率高、化学稳定性好、耐高温等优点,在SiC衬底上外延宽禁带半导体材料,对充分发挥宽禁带半导体材料的优势,并提升宽禁带半导体电子器件的性能具有重要意义。得益于SiC衬底质量持续提升及成本不断降低,基于SiC衬底的宽禁带半导体电子市场占比呈现逐年增加的态势。在SiC衬底上外延生长高质量的宽禁带半导体材料是提高宽禁带半导体电子器件性能及可靠性的关键瓶颈。本文综述了近年来国内外研究者们在SiC衬底上外延SiC、氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga₂O₃)所取得的研究进展,并展望了SiC衬底上宽禁带半导体外延的发展及应用前景。     

Ca_(1-x)Zn_xTiO_3∶Pr~(3+)的固溶特性及其发光性能

通过高温固相合成法制备了名义组成为Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+(x=0.0~0.20)的红色发光材料,采用XRD和光谱等手段研究微量Zn掺杂的单相Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+材料的晶体结构参数与发光性能,分析了等价Zn2+的掺杂对固溶体结构参数与发光性能的影响规律。结果表明,在x≤0.01微量Zn掺杂时,Zn取代Ca形成单相Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+固溶;其晶胞参数和晶胞体积,260和330 nm两激发带以及610nm发射峰强度均随Zn掺量增加快速减小,且发光强度与晶胞参数的变化规律相吻合。分析表明这种变化与Zn取代Ca形成的固溶结构有关。     

锐钛矿光催化降解苯酚:氟离子吸附的影响大于磷酸根

已知氟离子和磷酸根能加快锐钛矿和P25 TiO₂光催化降解苯酚等有机物，但作用机理仍存在争议.合成了不含无机阴离子的锐钛矿，并在其表面沉积0.52 wt% Pt（Pt/TiO₂）.在初始pH 5.2的水溶液中，99%的氟离子和磷酸根分别为F^-和H₂PO₄^-.加入0.1～30 mmol/L阴离子，苯酚的光催化降解速率常数（k_obs）都增大，证实了氟离子和磷酸根均具有正效应.有趣的是，k_obs增加倍数均与阴离子吸附量呈线性关系，其中氟离子的斜率大于磷酸根，而Pt/TiO₂的斜率大于TiO₂.这表明阴离子的正效应源于吸附于固体表面的阴离子，并且氟离子的活性大于磷酸根.（光）电化学测试表明，氟离子和磷酸根分别抑制和促进O₂还原，但它们都促进苯酚氧化.此外，氟离子和磷酸根分别使TiO₂平带电位移动-159 mV和89 mV.前者有利于TiO₂价带与苯酚发生轨道重叠，后者有利于TiO₂导带分别与O₂发生轨道重叠，进而加快界面电荷转移.由于阴离子广泛存在，该结果将有助于半导体光催化的机理研究及其环境应用.     

铕-铽-钆-六氟乙酰丙酮三元配合物的合成与温敏发光性质

合成了铕-铽-钆-六氟乙酰丙酮(HFA)三元配合物Eu0.4Tb0.4Gd0.2(HFA)3(TPPO)2(TPPO: 三苯基氧化磷), 其组成和结构经元素分析和红外吸收光谱确认; 研究了三元配合物的发光性能, 以及铽、钆离子对铕离子发光性能的影响. 结果表明, 配合物中存在着声子支助的Tb3+→Eu3+的能量转移, 增强了Eu3+离子的室温特征荧光发射, 且样品的发光颜色随温度的改变而变化, 具有温敏特性.     

竖直浮动催化CVD法合成毫米级定向纳米碳纤维束

碳纳米管[1]和纳米碳纤维[2]的合成和应用是当前一维碳纳米材料理论和实验研究的焦点[3]。定向排列的碳纳米材料由于具有特殊的组织和性能[4~6],具有广泛的应用前景,例如,它可以作为优异的电子发射源,用于制作平板显示器等[6]。所有合成一维碳纳米材料的方法中[1,4,7],只有化学     

RESS技术制备负载型茂金属催化剂的表面特性研究

用X-射线光电子能谱法分析了超临界溶液快速膨胀法制得的二氯二茂钛(Cp₂TiCl₂)颗粒、聚苯乙烯(PS)颗粒和二氯二茂钛/聚苯乙烯(Cp₂TiCl₂/PS)负载型颗粒的表面化学性质,得到了三种不同颗粒的表面元素组成及元素结合状况,发现只有聚苯乙烯(PS)颗粒在喷射过程中吸附CO₂和标记物CH₃CH₂OH,而二氯二茂钛(Cp₂TiCl₂)颗粒和二氯二茂钛/聚苯乙烯(Cp₂TiCl₂/PS)负载型颗粒都不吸附CO₂和CH3CH₂OH,表明通过选择合适的操作条件,超临界溶液快速膨胀法制得的Cp₂TiCl₂/PS颗粒是以PS为内芯、Cp₂TiCl₂为外壳的负载型催化剂,为超临界溶液快速膨胀法制备负载型催化剂的新型工艺的可行性提供了依据。     

含镧的Bi2Te3基化合物的溶剂热合成及微观结构

以BiCl3,LaCl3和Te粉为原料,用溶剂热合成法制备了含稀土元素的单相LaxBi4Te6(x≤1)热电材料纳米粉末.研究发现,三元化合物LaxBi4Te6具有与二元Bi2Te3化合物相同的晶体结构和相似的晶格常数。LaxBi4Te6中的La含量随合成温度升高而增加,但与反应时间没有显著关系。LaxBi4Te6合成粉末的颗粒尺寸在30nm左右,并且几乎与反应温度和反应时间没有关系。在120℃合成的粉末基本上为不规则多面体形状,在150℃及以上温度合成的粉末则趋向于薄片状．并存在一些直径在50～80nm之间的纳米管。     

TiO2纳米管阵列负载MnOx复合催化剂的脱硝性能

研究了TiO2纳米管阵列负载的MnOx复合物选择性催化还原NOx的性能.结果显示,在150～250℃下该催化剂脱除NOx的效率达90%以上(200℃下为99%以上),表现出优异的中低温脱硝性能.当反应温度更高时,有可能使反应进入努森扩散控制状态,从而在一定程度上抑制了催化反应的进行.     

硅基光源的研究进展

随着人们对大容量、高速和低成本的信息传播的要求越来越迫切, 近年来硅基光电子学得以蓬勃发展, 但硅基光源一直没有得到真正的解决, 成为制约硅基光电子学发展的瓶颈. 硅的间接带隙本质给高效硅基光源的实现带来很大困难, 实用化的硅基激光是半导体科学家长期奋斗的目标. 本文分别介绍了硅基发光材料、硅基发光二极管和硅基激光的研究进展, 最后总结了目前各种硅基光源面临的问题和未来的发展方向.     

氟代⊥酰亚胺掺杂PVK薄膜的结构特性和光电导性能

采用一种新型的有机电子受体 N,N′-二 (五氟代苯基 ) - 3,4 ,9,10 -⊥四羧基二酰亚胺(DFPP) ,与空穴传输材料聚乙烯基咔唑 (PVK)掺杂复合 ,制备了单层有机光电导体 ,发现无论是在充正电还是在充负电情况下 ,该复合光电导体均表现出十分优异的光电导性能。结合 DSC、UV- Vis吸收、XPS和循环伏安等测试手段研究了 DFPP掺杂的 PVK薄膜的凝聚态、光学和电学性质 ,发现 DFPP与PVK形成了给体 -受体 (D- A)复合物 ,而且 DFPP分子可在薄膜中形成电子传输通道 ,由此使 DFPP掺杂 PVK薄膜具有高的光致激子分离效率和良好的电子传输能力