氧化镓薄膜的制备及其日盲紫外探测性能研究

采用射频磁控溅射方法在蓝宝石单晶衬底上沉积氧化镓(Ga2O3)薄膜,并通过光刻剥离工艺(Lift-off)制备了金属-半导体-金属结构的Ga2O3日盲紫外探测器。对不同温度下沉积的Ga2O3薄膜分析表明,在800℃下获得的薄膜结晶质量最好,薄膜的导电性则随着沉积温度的上升先增大后减小。在800℃制备的β-Ga2O3薄膜的可见光透光率大于90%,光学吸收边在255 nm附近。在10 V偏压下,探测器的暗电流约为1n A,光电流达800 n A,对紫外光响应迅速。器件的响应度达到0.3 A/W,260 nm波长处的响应度是290 nm波长对应响应度的40倍,可实现日盲紫外波段的探测。     

K_2Te(Cs)日盲紫外光电阴极研究

研究了K2Te(Cs)日盲紫外阴极的制作工艺并制作了K2Te(Cs)日盲紫外阴极.测量了K2Te(Cs)日盲紫外阴极样品的光谱响应、光谱反射率和250nm波长激发条件下的荧光谱,测量结果表明:与Cs2Te日盲紫外阴极相比,在现有工艺条件下,K2Te(Cs)日盲紫外阴极的灵敏度高于Cs2Te日盲紫外阴极,光谱响应的峰值波长更短,位于250nm,而长波截止波长位于336nm;633nm的光谱灵敏度为10-4 mA/W数量级,较Cs2Te日盲紫外阴极低一个数量级.光谱反射率测量结果表明:K2Te(Cs)日盲紫外阴极的光谱反射率在200~437nm的波长范围内,均高于Cs2Te日盲紫外阴极,而在437~600nm的波长范围内,反射率却与Cs2Te日盲紫外阴极基本相同;折射率及消光系数也低于Cs2Te日盲紫外阴极.荧光谱测试结果表明:在同样条件下,250~350nm波长范围内,由于K2Te(Cs)紫外阴极的荧光强于Cs2Te紫外阴极,因此跃迁电子数量更多,阴极灵敏度更高,比较适用于日盲紫外探测成像器件的制造.     

CCD紫外敏感Lumogen薄膜制备与光谱表征

传统的CCD和CMOS成像传感器对紫外区域响应比较弱,这是因为多晶硅栅对紫外光有强的吸收能力,从而阻碍了紫外光进入CCD沟道。为了提高探测器对紫外辐射的敏感性,可行的一种办法是在器件上镀一层可以将紫外光转化为可见光的变频膜。采用真空蒸发法制备了有机Lumogen薄膜,并用发光官能团分析、椭圆偏振技术研究了Lumogen薄膜的发光原理与光学常数。分析与实验结果表明：Lumogen可连续光致发光原因是其分子具有四类双键结构;椭圆偏振法测得该Lumogen薄膜折射率在1.3左右,说明该膜具有增透效果。同时,通过测量Lumogen薄膜的透射光谱、吸收光谱、光致发光发射谱和激发谱,表征了Lumogen薄膜的光谱性质,发现Lumogen薄膜在可见波段(>470 nm)有较好的透过性,用紫外光激发会产生较强的黄绿光(中心波长位于523 nm),且激发光谱宽(240～490 nm)。结论表明Lumogen薄膜的发射光谱能够与CCD等传统硅基成像器件的响应光谱匹配,是一种符合实际要求的紫外敏感薄膜。     

有机染料TMQ掺杂的SiO2薄膜的光谱特性

采用溶胶 -凝胶法合成了紫外波段有机染料 TMQ掺杂的 Si O2 薄膜和块体材料。薄膜中掺杂的染料浓度高达 1.2 4× 10 -2 mol/ L,块体材料中染料浓度可掺至 1.5× 10 -3 mol/ L。由于Si O2 “笼”的束缚作用 ,在吸收光谱中未观察到二聚体的特征谱带 ,在荧光光谱中未观察到荧光猝灭现象 ;同时由于 Si O2 “笼”的极化作用 ,其吸收峰和发射峰的位置相对于其在环己烷溶液中的吸收峰和发射峰位置发生了 10 nm左右的红移。     

改性耐晒蓝与铜离子形成的配合物吸光性质研究

在乙醇与水体积比为1∶1的混合溶剂中将工业级染料耐晒蓝(FRL)用重结晶法提纯,提纯后的FRL用亚硝酸钠(NaNO₂)进行重氮化,再与邻菲咯啉(Phen)进行偶合,得到改性耐晒蓝(FRLP)。FRLP与Cu2+反应形成配合物。利用退色分光光度法结合等摩尔连续变化法测定Cu2+与FRLP的组成,在pH 6～9的条件下得到1∶2的配合物。在pH 8.8的B-R缓冲溶液中测得该配合物的摩尔吸光系数ε_{590 nm}为9.5×104 L·mol-1·cm-1,表观稳定常数K_表为5.12×1012。研究了该配合物在紫外区的谱学性质,发现在200～305 nm区域内其水溶液对紫外光具有很强的吸收作用。将该配合物与聚乙烯醇共混制成偏光膜,对紫外光同样具有较强的吸收作用,在可见光区最大吸收波长处与光轴平行时单片膜的透过率为45%～50％,两片垂直放置的膜在200～325 nm范围内透过率为零,325～400 nm范围内的平均透过率约10%。     

磁控溅射结合脉冲激光制备钛掺杂硅薄膜的研究（英文）

发展了一种改进的新型超掺杂工艺,通过真空磁控溅射多层镀膜后结合532nm波长可见纳秒脉冲激光熔融处理,进行超掺杂钛的硅薄膜材料的制备,并对材料的超掺杂层的性质和红外吸收性能进行了探究.结果表明,硅膜层中掺杂的钛原子的百分比浓度超过1%左右,对应钛原子浓度约为5×10~(20) cm~(-3)左右,超过钛在硅中形成超掺杂所对应的原子浓度.钛超掺杂层的厚度超过200nm左右,相对传统工艺具有明显提升,并且钛原子的浓度变化范围不超过20%,分布比较均匀.小角度X射线衍射测试表明经过可见脉冲激光熔融处理后的硅薄膜层材料结晶度为25%左右,呈多晶结构.同时红外吸收谱测试表明,样品的钛掺杂硅膜层在大于1 100nm波长的区域具有很高的红外吸收效果,最高的红外吸收系数达到1.2×10~4 cm~(-1),远超过单晶硅材料.具有比较明显的亚能带吸收的特征,呈现出Ec-0.26eV的掺杂能级.霍尔效应测试表明硅膜层具有较高的载流子浓度,超过了8×10~(18)cm~(-3).     

超声引发苯乙烯微乳液聚合转化率的紫外光谱法分析

研究了苯乙烯微乳液聚合体系中苯乙烯浓度和转化率的测定方法,探讨了紫外光谱法分析测定苯乙烯浓度的影响因素。实验结果表明：以95%乙醇为溶剂和参比液,紫外吸收波长为247 nm时,苯乙烯浓度的范围在9.70×10-6 mol·L-1～6.95×10-5mol·L-1内,其吸光度与浓度呈良好的线性关系,其最大摩尔吸光系数ε 为1.384×104 L·mol-1·cm-1。微乳液聚合体系中十二烷基硫酸钠、正戊醇的存在对苯乙烯浓度的分析测定没有影响。苯乙烯微乳液聚合体系中的聚苯乙烯可以通过加95%乙醇进行沉淀分离,残余的微量聚苯乙烯对分析结果无影响。将紫外光谱法与化学法和重量法比较,表明紫外光谱法测定苯乙烯的转化率是可行的,该方法操作简便,灵敏度高。     

超宽禁带半导体β-Ga_2O_3及深紫外透明电极、日盲探测器的研究进展

β-Ga_2O_3是一种新型的超宽禁带氧化物半导体,禁带宽度约为4.9 eV,对应日盲区,对波长大于253 nm的深紫外一可见光具有高的透过率,是天然的日盲紫外探测及深紫外透明电极材料.本文介绍了Ga_20_3材料的晶体结构、基本物性与器件应用,并综述了β-Ga_2O_3在深紫外透明导电电极和日盲紫外探测器中的最新研究进展.Sn掺杂的Ga_2O_3薄膜电导率可达到32.3 S/cm,透过率大于88%,但离商业化的透明导电电极还存在较大差距.在日盲紫外探测器应用方面,基于异质结结构的器件展现出更高的光响应度和更快的响应速度,ZnO/Ga_2O_3核/壳微米线的探测器综合性能最佳,在-6 V偏压下其对254 nm深紫外光的光响应度达1.3×10~3A/W,响应时间为20μs.     

活性翠蓝镨染料的制备及其光谱性能

以活性翠蓝和氧化镨为原料,制备了活性翠蓝镨染料。用该染料对真丝绸进行了染色,分别测定了活性翠蓝、活性翠蓝镨的紫外-可见光吸收光谱以及染色后真丝绸的红外光谱。在200～800 nm 范围内, 活性翠蓝有4个吸收峰,最大吸收峰的波长为259.00 nm,在可见光范围内活性翠蓝有2个吸收峰,最大吸收峰的波长为661.50 nm;活性翠蓝镨有3个吸收峰,最大吸收峰的波长为264.00 nm,在可见光范围内只有1个吸收峰, 最大吸收峰的波长为618.00 nm。活性翠蓝与镨离子是以配位键相结合,活性翠蓝镨在保持活性翠蓝的上染基团的基础上增加了与真丝绸结合的基团。     

紫外增强Lumogen薄膜旋涂法制备及其性能表征

Lumogen薄膜用于固态硅基探测器件CCD紫外增强具有显著的成本和工艺优势。研究旋涂法制备Lumogen薄膜的CCD紫外增强技术,通过对薄膜的光谱分析得到优化的制备工艺。制备的薄膜在可见光波段透过率较高,对紫外波段的光具有较强的吸收,其发射峰位于525 nm,并且激发谱较宽, 涵盖200～400 nm。实验结果表明使用旋涂法制备的紫外增强薄膜,能将紫外光转化为可见光,并且在增强紫外响应的同时,不削弱可见波段的响应,是一种有效增强固态检测器紫外响应的紫外增强薄膜。     

紫外真空紫外傅里叶变换光谱仪

研制了新型的由分束耦合器、“猫眼”后向反射光学系统、稳频激光辅助采样系统和光电探测器等组成的紫外真空紫外傅里叶变换光谱仪 ,光谱测量范围为 170nm～ 6 0 0nm ,30 0nm处分辨率高于 1.5× 10 5。光谱仪结构紧凑 ,可精确探测紫外真空紫外波段物质的发射及吸收光谱 ,尤其适合与同步辐射源对接完成相关的光谱分析。     

用同步辐射源建立紫外及真空紫外光谱区光谱辐射度基准的研究

叙述了中国科学技术大学国家同步辐射实验室800 MeV电子储存环同步辐射的特性及作为光谱辐射亮度基准的原理和方法,精确计算出同步辐射光源光谱功率空间分布,并在计量学上将同步辐射“经典”理论与标定氘灯光谱辐射亮度结合起来,对“同步辐射作为标准源进行光谱辐射功率计量”进行深入的研究。介绍了国家同步辐射实验室计量光束线站的装置,该装置利用同步辐射波长范围宽、亮度高、辐射特性可精确计算等特点,可用于标定传递标准氘灯的光谱辐射亮度(115~350 nm),并进行了不确定度分析。并与德国技术物理研究院(PTB)标定的氘灯光谱辐射亮度进行比较,两者符合。     

六硝基菧的紫外光解

采用紫外-可见光谱、X-射线光电子能谱、电子自旋共振谱及质谱等实验手段研究了固态含能材料六硝基菧（HNS）在365 nm紫外光照下的光解机理。HNS的乙腈溶液被紫外光照射后,在310 nm和350 nm处出现了两个新的吸收峰。X-射线光电子能谱实验中,N元素和O元素的窄谱图分别在401 eV和528 eV处出现了新峰。质谱分析则显示在质荷比403和329处出现了两个新的特征离子峰。实验结果表明:CNO2键断裂、分子中NO2基团异构化为亚硝基,以及随后的NO消去等过程均可能发生在六硝基菧的紫外光解反应过程中。     

Ultraviolet filamentation in air

Ultrashort UV pulses are seen to self-focus in air and form meter length filaments. Various measurements (spectrum, size, conductivity) indicate that the balance of the processes that produce the filament are different in the UV compared to the IR.     

均四甲苯的紫外光谱

研究了均四甲苯在乙醇、乙醚和苯3种有机溶剂中的紫外光谱.结果发现:均四甲苯在190-290nm波长范围内有较多吸收峰,在310nm波长处有较强的吸收峰;190-290nm波长范围内,均四甲苯的紫外吸收会因溶剂浓度和溶剂种类影响而发生变化,而310nm波长处的吸收峰则基本不受影响.因此190-290nm波长处的吸收峰可用...     

YVO_4∶Tm~(3+)的真空紫外发光性能(英文)

通过高温固相反应合成YVO4∶xTm(x=0.001,0.003,0.005,0.007,0.01,0.03,0.05)蓝色系列粉末状发光材料。经X射线衍射分析产物为单相,属四方锆英石结构,其结果与JCPDS标准卡(72-0861)相符。检测了材料的真空紫外激发光谱和发射光谱。YVO4∶xTm的真空紫外激发光谱在120~350 nm范围内为连续的带状峰,在155 nm和333 nm附近有明显的峰值。在155 nm激发下,YVO4∶xTm的发射光谱由两部分组成,其中主发射峰在474 nm附近呈一尖锐的线状,来自Tm3+的1G4→3H6跃迁;在650 nm左右有一弱发射峰,来自Tm3+的1G4→3H4跃迁。另外,还有一较弱的带状发射,中心位于540 nm左右,来自样品的VO3-4离子的宽带发射。随着Tm3+摩尔分数x由0.001增加到0.005,Tm3+发射光谱强度逐渐增加到最大值。之后随着x继续增加,发射光谱强度逐渐下降,呈现明显的浓度猝灭现象。通过对YVO4∶xTm的光谱分析及其发光机理进行推导,认为YVO4∶Tm3+在紫外及真空紫外激发下,是一种具有较高发光效率以及色纯度较好的蓝色发光材料。     

一种新型的染料敏化紫外光电池

利用浸渍提拉法制备了纳米TiO₂多孔膜.采用紫外光源,以[Fe(CN)₆]^3-/[Fe(CN)₆]^4-溶液为电解质,分别以两种染料敏化纳米TiO₂膜为光阳极制成了一种新型的紫外光电池,探讨了该电池的伏安特性曲线.电池最大电压为0.36 mV,最大电流密度为0.02 μA/cm²,同时对染料敏化电极的光电转换机理进行了初步讨论.     

Ultraviolet photoemission study of LiF

Photoemission from evaporated films of LiF were measured at photon energies of 10-27 eV. The photoelectron spectra exhibit features that can be identified as density-of-states structures in the valence and conduction bands of LiF. Regions of high density of states can be seen at ca. 3.3 and 7.8 eV above the vacuum level. The valence-band spectrum shows a doublet structure similar to the calculated density of states for the F^?2p band of LiF. The base width of this structure is found to be 4.6 ± 0.3 eV. The photoelectron spectra for photon energies > 15 eV indicate that the highest occupied states of the F^?2p band are located at 11.8 ± 0.3 eV below the vacuum level. The photoelectron spectra in the exciton region, however, show photo-emission from higher occupied states.