退火工艺对含Ti-Al阻挡层的硅基Pb(Zr_(0.4),Ti_(0.6))O_3铁电电容器结构和性能影响的研究

应用非晶的Ti-Al薄膜为导电阻挡层,采用射频磁控溅射法和溶胶-凝胶法在Si衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO3/Pb(Zr0.4,Ti0.6)O3/La0.5Sr0.5CoO3/Ti-Al/Si(LSCO/PZT/LSCO/Ti-Al/Si)异质结,研究了550℃常规退火(CTA)和快速退火(RTA)工艺对LSCO/PZT/LSCO/Ti-Al/Si结构和性能的影响。实验发现非晶Ti-Al薄膜在经过不同退火工艺后仍具有非晶结构,快速退火6min的样品具有较好的物理性能。在418kV/cm的外加电场下,LSCO/PZT/LSCO电容器的剩余极化强度和矫顽电场强度分别为22μC/cm2和83kV/cm。LSCO/PZT/LSCO电容器的漏电行为不依赖于退火工艺,当电场强度低于46.7kV/cm时为欧姆导电,高于46.7kV/cm时为肖特基导电机制。     

引入Si掺杂层调控InGaAs/GaAs表面量子点的光学特性

在InGaAs/GaAs表面量子点(SQDs)的GaAs势垒层中引入Si掺杂层,以研究Si掺杂对InGaAs/GaAs SQDs光学特性的影响。荧光发光谱(PL)测量结果显示,InGaAs/GaAs SQDs的发光强烈依赖于Si掺杂浓度。随着掺杂浓度的增加, SQDs的PL峰值位置先红移后蓝移; PL峰值能量与激光激发强度的立方根依赖关系由线性向非线性转变;通过组态交互作用方法发现SQDs的PL峰位蓝移减弱;时间分辨荧光光谱显示了从非线性衰减到线性衰减的转变。以上结果说明Si掺杂能够填充InGaAs SQDs的表面态,并且改变表面费米能级钉扎效应和SQDs的荧光辐射特性。本研究为深入理解与InGaAs SQDs的表面敏感特性关联的物理机制和载流子动力学过程,以及扩大InGaAs/GaAs SQDs传感器的应用提供了实验依据。     

溶胶-凝胶法制备BiFeO3薄膜的结构及物性研究

应用溶胶-凝胶法在Pt／Ti／SiO2／Si（001）基片上制备了BiFeO3薄膜，构架了Pt／BiFeO3／Pt电容器。采用X射线衍射仪和铁电测试仪研究了Pt／BiFeO3／Pt电容器的结构和物理性能。实验发现BiFeO3最佳的结晶温度为600℃，X射线衍射图谱显示BiFeO3薄膜结晶状况良好，原子力显微镜照片显示BiFeO3表面颗粒均匀。PL／BiFeO3／Pt电容器具有良好的电学性能，在驱动电压为5V的情况下，Pt／BiFeO3／Pt电容器的电滞回线具有良好的对称性，漏电流密度小于10^-4A／cm^2，研究发现BiFeO3薄膜log（J）／log（E）关系满足空间电荷限制电流传导机制。     

紫外激发的LiCaPO_4:Eu~(2+)蓝色发光粉的发光特性

采用高温固相法合成了LiCaPO4:Eu2+蓝色发光粉,并对其发光特性进行了研究。该发光粉发射峰值位于470nm,属于Eu2+的4f65d1→4f的特征跃迁发射,与结构相似的LiSrPO4:Eu2+和NaBaPO4:Eu2+相比其峰值有明显红移。Eu2+在LiCaPO4晶体中可被250～440nm光有效激发,这与紫外发光二极管的发射光谱(350～410nm)匹配。考察了Eu2+的掺杂浓度对发光强度的影响,最佳掺杂摩尔分数为5%,摩尔分数超过5%后发生猝灭现象。浓度猝灭机理为电多极-电多极的交互作用。LiCaPO4:Eu2+是适合UV-LED管芯激发的白光发光二极管用高亮度蓝色发光粉。     

LiSrPO_4:Tb~(3+)荧光粉的制备及发光特性

采用高温固相法合成了LiSrPO4:Tb3+发光材料,测定了荧光粉的激发光谱和发射光谱,该荧光粉的激发主峰位于330～390nm,属于4f→4f电子跃迁吸收,与UVLED管芯相匹配。在紫外激发下的发射峰由位于490nm(5D4-7F6)、545nm(5D4-7F5)、585nm(5D4-7F4)、622nm(5D4-7F3)的四组线状峰构成,对应Tb3+的特征跃迁,其中545nm处最强,呈现绿色发光。考察了掺杂离子浓度对样品发光效率的影响,Tb3+的最佳掺杂摩尔分数为9%,分析了其自身浓度猝灭机理,探讨了敏化剂Ce3+离子的加入对荧光粉发光强度的影响。LiSrPO4:Tb3+是一种适用于白光LED的绿色荧光材料。     

绿色发光粉CaBa2(BO3)2 ∶ Tb3+的 制备和发光特性

采用高温固相法合成了绿色荧光粉CaBa₂(BO₃)₂ ∶ Tb³⁺ 并对其发光特性进行了研究。发射峰值位于496, 549, 588, 622 nm,分别对应Tb³⁺的⁵D₄ →⁷F₆、⁵D₄ →⁷F₅、⁵D₄ →⁷F₄、⁵D₄ →⁷F₃ 能级跃迁。其中以496 nm和549 nm的发射峰最强,样品呈现很好的绿色发光。 主要激发峰位于200~300 nm之间,属于4f⁷5d¹宽带吸收。考察了Tb³⁺掺杂 浓度和Li⁺ , Na⁺ 和 K⁺ 作为电荷补偿剂对样品发光性能的影响,几乎不发生浓度猝灭现象,Li⁺的补偿效果最好。还确定了原料CaCO₃、BaCO₃、H₃BO₃的最佳配比,当H₃BO₃过量3%时,合成的晶体发光亮度最好。     

绿色发光粉CaBa2(BO3)2:Tb3+的制备和发光特性

采用高温固相法合成了绿色荧光粉CaBa2(BO3)2:Tb3+并对其发光特性进行了研究.发射峰值位于496,549,588,622 nm,分别对应Tb3+的5D4→7F6、2D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3能级跃迁.其中以496 nm和549 nm的发射峰最强,样品呈现很好的绿色发光.主要激发峰位于200～300 nm之间,属于4f75d1宽带吸收.考察了Tb3+掺杂浓度和Li+,Na+和K+作为电荷补偿剂对样品发光性能的影响,几乎不发生浓度猝灭现象,Li+的补偿效果最好.还确定了原料CaCO3、BaCO3、H3BO3的最佳配比,当H3BO3过量3%时,合成的晶体发光亮度最好.