单晶硅表面周期性微结构的减反射特性及光伏特性

利用聚苯乙烯胶体球自组装技术和纳米压印技术在单晶硅表面构筑了两种周期性微结构. 反射光谱表明, 两种周期性微结构都能够对特定波长的入射光有一定的减反射效果; 表面光电压谱和吸收光谱相对应, 在具有减反射效果的波长范围内观察到了表面光电压增强的现象, 说明这种表面构筑微结构的技术可以有效地利用在单晶硅太阳能电池的制造和设计上, 从而提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率. 对这种周期性微结构的减反射机理进行了初步探讨.     

量子点或纳米材料发光现象—界面极化子和多孔硅发光

量子点中的极化子效应是当前量子点研究中的重要问题,其特征急需了解,文章在综述了量子点中限域极化子的概念、可能性和能量随尺寸的变化规律之后,提出了界面限域极化子模型,该模型首次指明本征声子和外来声子都地界面限域分子化的形成有贡献,作者利用此模型分析了多孔硅体系中的光谱特征,证实了表面覆有氧化层的纳米硅的行为十分符合量子限域极化子的特征,这一极化子模型与单个纳米硅结构的发光谱十分一致,此结果对最终揭示多孔硅发光机理有重要意义。     

纳米晶Gd2O3∶Eu3+的制备及发光性能

采用低温燃烧合成法制备了Gd2O3∶Eu3 纳米晶.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光光谱仪分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究.结果表明,改变甘氨酸与稀土离子的比例(G/M)、退火温度可以制备出不同结构和晶粒尺寸的Gd2O3∶Eu3 纳米晶.在退火温度为800℃,G/M等于0.83和1.0时,均得到了纯立方相的Gd2O3∶Eu3 纳米晶,随着G/M的增加,Gd2O3∶Eu3 从立方相逐渐向单斜相转变.粉末的晶粒尺寸随着退火温度的增高而增大,晶粒尺寸在10～30 nm之间.立方相的Gd2O3∶Eu3 纳米晶主发射峰位置在612 nm(5D0→7F2跃迁),激发光谱中电荷迁移态发生了红移.     

Enhancing the photo-luminescence stability of CH3NH3PbI3 film with ionic liquids

The methylammonium lead triiodide (CH₃NH₃PbI₃)-based perovskite shows a great alluring prospect in areas of solar cells, lasers, photodetectors, and light emitting diodes owing to their excellent optical and electrical advantages. However, it is very sensitive to the surrounding oxygen and moisture, which limits its development seriously. It is urgent to spare no effort to enhance its optical and electrical stability for further application. In this paper, we synthesize the MAPbI₃ perovskite film on the glass substrate with/without the ionic liquid (IL) of 1-Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (BMIMBF₄) by a simple two-step sequential solution method. The additive of BMIMBF₄ can improve the quality of crystal structure. Moreover, the photo-luminescence (PL) intensity of MAPbI₃ film with BMIMBF₄ is much stronger than the pure MAPbI₃ film after a week in the air, which is almost ten-fold of the pure one. Meanwhile, under the illumination of 405-nm continuous wave (CW) laser, the fluorescent duration of the MAPbI₃ film with BMIMBF₄ is approximately 2.75 min, while the pure MAPbI₃ film is only about 6 s. In fact, ionic liquid of BMIMBF₄ in the perovskite film plays a role of passivation, which prevents the dissolution of MAPbI₃ into CH₃NH₃ and PbI₂ and thus enhances the stability of environment. In addition, the ionic liquid of BMIMBF₄ possesses high ionic conductivity, which accelerates the electron transport, so it is beneficial for the perovskite film in the areas of solar cells, photodetectors, and lasers. This interesting experiment provides a promising way to develop the perovskite's further application.     

Pressure-induced phase transitions in single-crystalline Cu4Bi4S9 nanoribbons

In situ angle dispersive synchrotron X-ray diffraction and Raman scattering measurements under pressure are em- ployed to study the structural evolution of Cu4Bi4S9 nanoribbons, which are fabricated by using a facile solvothermal method. Both experiments show that a structural phase transition occurs near 14.5 GPa, and there is a pressure-induced re- versible amorphization at about 25.6 GPa. The electrical transport property of a single Cu4Bi4S9 nanoribbon under different pressures is also investigated.     

Eu3+掺杂的LaPO4和LaAlO3纳米体系及其发光性质

Eu³⁺离子掺杂的LaPO₄纳米线或纳米棒通过一种简单的水热反应方法被成功地合成出来. 水热反应条件以及生成产物的烧结条件对LaPO₄基质材料的形貌和结构的影响, 通过扫描电子显微镜和X射线衍射等表征手段进行了研究. 生成物的物相和形貌可以通过改变反应条件得到很好的控制. LaAlO₃也是一种很重要的无机材料, 其粉末状态有较高活性和选择性, 因而作为催化剂被广泛研究. 其体相材料因具有钙钛矿结构, 与Y-Ba-Cu-O和Bi-Sr-Ca-Cu-O等超导体系有很好的点阵匹配和热扩散匹配. 稀土离子掺杂的镧系化合物的光致发光性不仅与基质材料的组成结构有关, 而且与晶体的形貌和尺寸也有关, 所以Eu³⁺离子分别被掺入到单斜晶系独居石结构的LaPO₄和钙钛矿结构的LaAlO₃中以作对比实验. 为了了解反应物周围环境对产物性质的影响, LaPO₄:Eu³⁺和LaAlO₃:Eu³⁺的纳米颗粒同时用共沉淀法制得. 不同形貌的LaPO₄:Eu³⁺纳米体系的发光强度略有不同. 掺杂的单斜晶系独居石结构的LaPO₄和钙钛矿结构的LaAlO₃纳米颗粒发光最强时, Eu³⁺离子的最佳掺杂摩尔百分比分别为5.0%和3.5%. 在适当的紫外光照射下, LaAlO₃:Eu³⁺ (3.5 mol%) 比LaPO₄:Eu³⁺ (5.0 mol%) 发射更亮的红光, 这是由于两者有不同的自旋轨道耦合和共价键, 这表明在纳米尺度下, LaAlO₃也是一种很好的稀土离子掺杂的基质材料.     

PbS半导体超微粒子的量子尺寸效应和光学性质

本文研究了PbS半导体超微粒子的量子尺寸效应和光学性质以及它们周围介电环境对其光学性质的影响,发现表面修饰有效地减少粒子表面缺陷,增加它们的发光强度。利用紧束缚模型,讨论了实验结果。     

介电限域效应对SnO_2纳米微粒光学特性的影响

半导体纳米微粒作为一种新兴材料，在声、光、电、磁、热及催化等方面显示出全新的异于体相材料和分子或原子的特性，在理论和实验上已引起。们极大的兴趣I‘，’］．当纳米微粒的尺寸接近或小于激于玻尔半径时，表现出明显的量子尺寸效应，其表现光学能隙变大，一些半导体粒子如CdS，Cdse等纳米微粒的量予尺寸效应已经被人们利用有效质量近似模型做了定性解释。八但是，由于纳米微粒尺寸小，具有相对大的表面积，因而粒子周围的介质可以强烈地影响它们的光学性质【’，‘1．我们采用胶体化学方法，对SnO。阶电常数为13）半导体纳米微粒…     

近场光学显微镜研究SdS0.65Se0.35纳米带空间分辨光致荧光谱

通过热蒸发方法成功制备出SdS0.65Se0.35纳米带,得到的纳米带表面光滑,宽度厚度均一,表现出很高的结晶质量.使用近场光学显微镜对纳米带室温下的带边荧光波导和光致荧光近场光谱进行研究.发现SdS0.65Se0.35纳米带呈现良好的光波导的特性;同时通过近场光学显微镜得到的空间分辨光谱,发现随着传播距离的增大,纳米带的光致荧光光谱有持续的红移现象.这种光谱红移现象是带间跃迁过程中带尾态的吸收效应引起的,并作了光谱带尾态吸收的理论模拟与实验结果进行比较.光波导传输过程中光谱的变化反映了信息在整个传导过程中的情况,体现了信息传递过程中的稳定性和有效性.三元合金材料SdS0.65Se0.35纳米带的波导和光谱性质研究,对于其他组分可调的三元合金纳米结构的制备和研究,及发展新型的纳米功能器件有重要意义.     

Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族半导体纳米晶

半导体纳米晶是近年来发展起来的一类新型功能材料,因其独特的量子限域效应和光电性质,在太阳电池、发光二极管、光电探测器、生物标记、非线性光学等领域中具有潜在的应用。与目前研究比较多的Ⅱ-Ⅵ和Ⅳ-Ⅵ族纳米晶相比,Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族半导体纳米晶,不含镉和铅等重金属元素,具有毒性小、带隙窄、光吸收系数大、Stokes位移大、自吸收小以及发光波长在近红外区等特点,有望成为新一代低成本太阳电池和低毒荧光量子点生物标记材料, 还可用于发光二极管和光电探测等领域。因此,Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族半导体纳米晶的合成、性质及应用研究成为近期纳米晶研究领域的热点之一。本文将综述Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族半导体纳米晶的研究进展,着重介绍其制备方法、光学性质及其在生物标记、太阳电池等领域的应用。