基于发光机理提高掺铒硅基材料发光效率的几条途径

掺铒硅基发光材料可以用于制备光通信用光源、光纤放大器,更重要的是可能成为实现硅基光电子集成技术的重要途径,已成为研究的热点之一.文章讨论了掺铒硅及掺铒硅基材料的发光机理,指出了制约实用化方面存在的问题.从不同方面着重探讨了共掺氧对提高掺铒硅发光效率的作用.最后介绍了基于掺铒硅发光机理提高掺铒硅基材料发光效率的几种途径、目前存在的主要问题及研究进展.     

稀土铒离子注入多孔硅的发光

稀土离子Er注入多孔硅中.在350keV能量,1×1012~1×1015/cm2剂量范围内,注入后的多孔硅仍保持明亮的可见光发射.退火后,在近红外区测到1.54μm附近Er3+的特征发射.其发射强度比硅单晶对照样品明显增强,实验表明这增强作用来源于多孔硅的表面发光层.电化学制备过程中在表面层中带入的O、C、F等多种杂质可能是Er3+发光增强的原因.     

Eu~(2+)/Dy~(3+)共掺高硅氧发光玻璃发光性质的影响因素分析

高硅氧发光玻璃因具有较好的热稳定性、化学稳定性等优点,成为极具潜力的荧光材料。针对其仍存在发光强度较弱的问题,从与发光性质紧密相关的制备工艺出发,分析各关键工艺参数对高硅氧玻璃发光性质的影响具有重要的意义。本文制备了关键工艺参数不同的Eu2+/Dy3+共掺高硅氧发光玻璃,通过测试微孔表面结构参数、发射光谱和红外吸收光谱等,研究了分相温度、溶液离子浓度和烧结温度等制备关键工艺参数对高硅氧发光玻璃光致发光性质的影响。当分相温度不同时,多孔玻璃微孔表面结构参数和高硅氧玻璃的发射光谱表明,分相温度通过影响多孔玻璃的比表面积间接的影响高硅氧玻璃的发光性质,多孔玻璃比表面积数值越大,高硅氧玻璃发光强度越大。当溶液离子浓度不同时,高硅氧玻璃的发射光谱表明,当溶液中Dy3+浓度增加,高硅氧玻璃中Dy3+和Eu2+发光增强;当Dy3+浓度大于0.1mol·L-1时,由于Dy3+的发光出现浓度猝灭效应,高硅氧玻璃整体发光强度减弱。当烧结温度不同时,高硅氧玻璃的发射光谱和红外吸收光谱表明,随着烧结温度升高,高硅氧玻璃中—OH残留量减少,发光强度增强;当烧结温度大于1 000℃时,高硅氧玻璃出现析晶,发光强度减弱。     

基于发光机理提高掺铒硅基材料发光效率的几条途径

掺铒硅基发光材料可以用于制备光通信用光源、光纤放大器，更重要的是可能成为实现硅基光电子集成技术的重要途径，已成为研究的热点之一．文章讨论了掺铒硅及掺铒硅基材料的发光机理，指出了制约实用化方面存在的问题．从不同方面着重探讨了共掺氧对提高掺铒硅发光效率的作用．最后介绍了基于掺铒硅发光机理提高掺铒硅基材料发光效率的几种途径、目前存在的主要问题及研究进展．     

用转移函数方法研究铒离子上转换发光与抽运功率的关系

用转移函数方法分析了铒离子上转换发光与抽运功率的关系.对单掺铒离子的发光材料,对比分析了铒离子为高浓度和低浓度掺杂时上转换发光强度与抽运功率的关系.对稀土离子共掺杂系统,分析了Er3+在铒镱共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中的上转换发光过程,认为Er3+绿色辐射的上转换发光强度与抽运激光功率的非平方关系是由于Er3+和Yb3+之间的强交叉弛豫过程引起的.讨论了在稀土离子共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中提高Er3+的上转换发光强度的几种方法. 关键词： 转移函数方法 上转换发光 氟氧化物玻璃陶瓷     

掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响

利用脉冲激光沉积的方法制备掺铒 Si/Al₂O₃多层结构薄膜,获得了由纳米结构的Si作为感光剂增强的Er³⁺在1.54 μm高效发光.利用拉曼散射、高分辨透射电镜和光致发光测量研究了在不同退火温度下（600—1000 ℃）纳米结构Si层的结晶形态变化,及对Er³⁺在1.54 μm的发光的影响特征.研究发现最佳发光是在退火温度600—700 ℃.在这个条件下纳米Si的尺寸和密度,Si和Er的作用距离以及Er^{3+ 关键词： 铒 纳米硅 能量转移 氧化铝}     

Er~(3+)/Ce~(3+)共掺TeO_2-Bi_2O_3-TiO_2玻璃的热稳定性和光谱特性研究

用高温熔融法制备了Er3+/Ce3+共掺新型碲酸盐玻璃(TeO2-Bi2O3-TiO2).采用差热分析方法研究了玻璃的热稳定性,测试并分析了不同Ce3+离子掺杂浓度下Er3+离子的吸收光谱、上转换光谱和荧光光谱特性.研究结果表明,制备的碲酸盐玻璃具有很好的热稳定性,玻璃析晶温度Tx与玻璃转变温度Tg之差(ΔT=Tx-Tg)达到了185℃,高于其它文献的报道;同时,Ce3+离子共掺引入的能量转移(Ce3+∶2F5/2+Er3+∶4I11/2→Ce3+∶2F7/2+Er3+∶4I13/2)有效地抑制了Er3+离子上转换发光并显著增强了1.53μm波段荧光强度,而发射截面随着Ce3+离子掺杂浓度相应增大.优异的热稳定性以及光谱性能揭示Er3+/Ce3+共掺碲酸盐玻璃是一种潜在的制备宽带掺铒光纤放大器的理想增益介质.     

钕离子掺杂和钕铝共掺高硅氧玻璃的光谱性质研究

基于多孔玻璃烧结的方法制备了钕离子掺杂和钕铝共掺高硅氧玻璃，测量了掺钕高硅氧玻璃的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命. 利用Judd-Ofelt理论计算得到了钕离子在高硅氧玻璃中的强度参数，计算并对比了掺钕高硅氧玻璃和钕铝共掺高硅氧玻璃的理论荧光寿命、受激发射截面和发光量子效率.讨论了钕铝共掺高硅氧玻璃中铝离子的掺入对玻璃发光性质的影响. 通过与其他掺钕氧化物玻璃和一些商用硅酸盐玻璃的主要光谱性质的比较，掺钕高硅氧玻璃显示了较好的光谱性质，有可能成为一种应用于高能和高频激光领域的新型激光材料. 关键词： 掺钕高硅氧玻璃 钕铝共掺 光谱性质 Judd-Ofelt理论     

Er离子注入的富硅SiO2MOS-LED的可见和红外电致发光特性

通过Er离子和Si离子注入并结合高温退火制备了Er掺杂的富硅SiO2薄膜以及ITO/SiON/富硅SiO2:Er/Si MOS结构电致发光器件.研究了富Si浓度的变化对Er3+离子掺杂的电致发光器件的发光性能和传导特性的影响.发现不同Si含量对Er3+离子的不同能级的电致发光会产生不同作用.在富Si量小于5％的条件下,...     

氧和铒共注入硅的卢瑟福背散射和发光研究

将铒和氧共注人硅中,卢瑟福背散射分析表明,退火后铒的分布剖面因共注入氧的剂量而异。在高氧剂量下,退火后铒保持退火前的剖面不变,样品再结晶良好。在中等氧剂量下,退火后铒的分布剖面出现双峰。认为退火过程中形成了铒—氧复合物。复合物的形成减缓了铒的偏析和扩散,影响了铒的削面再分布。铒和氧离子注入剂量的系列实验证实了氧在Er3+发光中有重要作用。     

失碳倍半萜内酯晶体结构测定

失碳倍半萜内酯的分子式为C₁₄H₂₀O₃,属正交晶系,空间群为D₂⁴-P2₁ 2₁ 2₁。晶胞参数为α=7.526(3)?,b=24.642(10)?,c=6.887(2)?。晶胞内分子数z=4,计算密度D_x=1.23(g·cm^-3。用RASA-IIS四圆衍射仪收集衍射强度数据。用直接法(MULTAN-80)测定晶体结构时曾遭遇失败,改善了起始套衍射点的指标分布后,才获得正确结构解。用准对角矩阵最小二乘法修正了结构参数,对全部独立可观察点,R=0.059。由差值Fouruer综合获得了全部氢原子坐标。最后就原起始套失败的原因和新选起始套的依据作了必要的分析。 关键词：     

二氢沉香呋喃倍半萜的2D NMR研究

利用¹H-¹³C相关(¹H-¹³C COSY)谱对1β-乙酰氧基-2β(α-甲基丁酰氧基)-6α-羟基-8β,9α-二苯甲酰氧基-β-二氢沉香呋喃(A),和1β-乙酰氧基-2β(α-甲基丁酰氧基)-6α-羟基-8β(β-呋喃甲酰氧基)-9α-苯甲酰氧基-β-二氢沉香呋喃(B)的¹³C NMR谱化学位移进行了全指定,利用¹H-¹H远程相关(¹H-¹H COSYLR)谱确定了化合物A和B中6-Ha和7-He,8-He和9-He的弱偶合,以及7-He和9-He的弱W型远程偶合.     

湍流喷注噪声定律的发展

本文对流体动力噪声的Lighthill理论进行了讨论,并导出与其U⁸定律等值的压力定律,即噪声总功率为
$W = 8KD^2 \\frac{{(P _1 - P_0)^4}}{{\\rho 0c0P_1^2}}$
K即Lighthill常数,D喷口直径,P₁和P₀分别为气室和大气压力。这个式子适用于低压冷空气喷注。进一步推广,求得高压阻塞喷注的湍流噪声、温度不同、喷注媒质不同也都适用的定律,以90°方向、距离1米处的声压级表示（dB,0dB=20μPa）,得
$L = 80 + 10\\log $ \\frac{{(R - 1)^4}}{{R^2 - R + 0.5}}$+ 20\\log $\\frac{{TM_0}}{{T_0M}} + 20\\log d$
其中,R=P/P₀,d=直径（mm）,T,M为工作媒质的温度和分子量而T₀,M₀为室温及空气分子量。压力定律完全符合实验结果,它更便于在实际中应用。过去作者等提出的经验公式非常接近理论公式。     

黄河矿超结构的测定

黄河矿是在我国发现的一种钡铈氟碳酸盐新矿物,其理想化学式为BaCe[Fl(CO₃)₂],本矿物属三方晶系,利用四圆衍射仪收集强度数据,测得α=b=5.070(±0.003)?,c=38.408(±0.005)?,空间群为R3m. z=6,本文在前人工作的基础上,对该矿物进行了较为精确的测定,最后的偏离因子R=0.041。本文还对黄河矿赝结构及超结构的关系作了探讨,与前人工作进行了对比,对类似矿物的修正方案提出看法,对个别实验数据作了讨论。 关键词：     

氯代通关素晶体结构测定

氯代通关素分子式为C₂₃H₃₃O₅Cl。结晶属单斜晶系,空间群为C₂²P2₁,晶胞参数a=15.782(7)?,b=8.454(4)?,c=8.074(4)?,β=101.08(21)°,晶胞内分子数z=2。用PW-1100四圆衍射仪收集衍射强度数据,独立衍射点为2097个。用直接法(MULTAN-78)测定晶体结构,结构参数的修正采用准对角矩阵最小二乘法,R为0.075。由差值Fourier图获得氢原子位置,两个甲基上的氢原子则呈现位置无序性质。氯代通关素分子保持了通关素分子的构象特征,B环与C环,C环与D环明显地呈现顺式联结。 关键词：     

α-氯代桂皮酰另丁胺晶体结构测定

α-氯代桂皮酰另丁胺(反式异构体)的分子式为C₁₃H₁₅ONCl,属正交晶系,空间群为P_bca,a=18.842(0.006)?,b=14.076(0.006)?,c=10.077(0.003)?,晶胞内分子数z=8。用RASA-IIS四圆衍射仪收集衍射强度数据,独立的可观察衍射点929个。用直接法(MULTAN-80)测定其结构。以全部可观察点强度数据用准对角矩阵最小二乘法修正结构参数,R=0.088. 关键词：     

热阴极电离真空计的线性理论

从繁流放电理论可直接导出热阴极电离真空计的特性方程,证明通常的概念即在热计的电子流i_e一定时其离子流i₊与压强P成正比的关系,只在离子流甚小于电子流时才能成立。在被测气体的压强较高时,离子流和压强之间呈现下列指数关系: i₊/i_e=1-e^{(-(K₁P-K₂P2))}(K₁及K₂为常数),且随着压强的增长而逐步趋于饱和。进一步的推导则得出,当容许测量误差为1％时,热计的线性上限(临界压强)为P_c=0.22/Г,此处Г为热计的灵敏度。这种理论可以容易地解释近年来一些实验工作者例如Nottingham,Schultz,Goto,Hinzpeter等的实验结果。此外我们还使用了特殊设计的“封闭式”电离计作实验,得到的结果和理论预计十分符合。这种电离计本身则可用作10^-7～0.6托的宽程量具。 关键词：     

稠苯芳杂环及其烷基质子化学位移的计算

本文提出了予测稠苯芳杂环及其烷基链上质子化学位移的计算方法。 将稠苯芳杂环化合物用凯库勒式表示,计算式为为需考虑的苯环内的乙烯基效应。σ_mi,ci为各苯环的环流效应。σ_1,Hc为各芳杂环的屏蔽效应,对杂环上质子它就是该单独芳杂环上相应质子的δ值,对苯环上质子要将它分解为各结构因素的效应,即:σ_1,He=(1/2)^d-1δ_x=y(或σ_z)+σ_c-c·σ_m,H. σ_x-y与σ_z为杂原子或其基团的屏蔽效应,σ_c=c为存在于芳杂环中的乙烯基的效应,σ_m,Hc为芳杂环的环流效应,d为对不同质子所考虑的键数。有取代基时需考虑取代基的效应。计算环上烷基质子的公式为:δ=σ_p,CH3+ασ_c,CH3+βσ_t,CH3+σ_l,G σ_l,G为稠苯芳杂环基的某级效应。