铬过渡层位置及金属沉积角度对纳米球刻蚀法制备二维银纳米点阵结构的影响

利用纳米球刻蚀法制备了二维六角密排三角形银纳米阵列, 通过加入铬过渡层并改变其位置和改变金属沉积角度, 研究它们对点阵结构的影响. 实验发现, 加入铬过渡层所形成的银纳米点阵结构较无铬层有很大改善, 三角形角部更加尖锐, 更能满足传感器对信号检测的要求. 同时, 该过渡层应蒸镀在模板球排列之后, 才能获取更大面积的二维银纳米点阵结构. 在沉积角度对制备二维银纳米点阵的实验中, 基片没有旋转, 采用垂直镀膜方式更容易得到结构完整、结合较牢固、且面积较大、角部尖锐的二维银纳米点阵. 吸收光谱测量进一步验证了铬过渡层对二维银纳米点阵形貌结构的改善作用. 这些为下一步的生物修饰以及生物化学传感器的制备提供了先决条件.     

电阻热蒸发镀膜与电子束蒸发镀膜对纳米球刻蚀方法制备二维银纳米阵列结构的影响

在使用纳米球刻蚀法制备二维银纳米点阵的过程中,使用不同的镀膜方法在同样的模板上得到了不同形貌的银纳米阵列结构.使用电阻热蒸发镀膜方法获得了六角排列的银纳米三角形阵列结构,使用电子束蒸发镀膜方法则获得了六角排列的银纳米环阵列结构.研究表明,沉积纳米粒子的粒径、表面纳米曲率效应和热能是形成不同结构形貌的纳米阵列结构的关键因素. 关键词： 银纳米阵列 电阻热蒸发 电子束蒸发 纳米球刻蚀     

纳米球刻蚀法制备的二维有序的CdS纳米阵列及其光学性质的研究

采用纳米球刻蚀(nanosphere lithography)技术,以自组装的聚苯乙烯纳米小球(polystyrene,PS小球)的单层膜为掩模,制备出二维有序的CdS纳米阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)对样品结构进行了表征,用紫外—可见分光光度计对样品光学性质进行了分析.结果表明：制备的二维CdS纳米阵列是高度有序的,且与作为掩模的纳米小球的原始尺寸及排布结构一致;禁带宽度为2.60eV,相对于体材料的2.42eV,向短波长蓝移了0.18eV,表现出CdS材料在纳米结构点阵中的量子尺寸效应;CdS纳米 关键词： 纳米球刻蚀 二维CdS纳米有序阵列     

镍过渡层对磁控溅射银自润滑涂层性能的影响

研究了镍(Ni)过渡层对镍基合金718基底上沉积的银自润滑涂层性能的影响.实验结果显示,具有过渡层的银涂层晶粒尺寸变小,晶格参数和晶格应变无明显变化,涂层表面更加致密,缺陷减少.在77～300K热冲击50次后,涂层表面无裂纹、剥落等现象,具有良好的抗热震性能.在常温大气、常温真空和?100°C真空三种下,对涂层的摩擦磨...     

二维自组装结构中银纳米粒子的吸收光谱特征

通过静电相互作用在聚乙烯吡啶修饰的玻璃表面组装了银纳米粒子的二维结构。吸收光谱结果表明,组装银粒子间的相互作用导致银粒子的偶极子表面等离子体共振发生较大的位移,但基本不改变四极子表面等离子体共振。银粒子表面吸附分子及周围介质直接影响其表面等离子体共振。     

氧等离子体处理对GaAs表面单层自组装SiO2纳米球薄膜的影响

二维纳米阵列结构因其重要的光学性能被广泛应用于各类光电子器件。本文对自组装单层SiO2纳米球掩模刻蚀法制备GaAs纳米柱二维阵列结构的关键工艺技术进行了研究。采用旋涂法在GaAs表面制备自组装单层SiO2纳米球,重点研究了GaAs表面氧等离子体亲水处理工艺对纳米球排列特性的影响,获得最佳工艺条件为功率配比100 W+80 W、腔室压力4 Pa、氧气流量20 mL/min、处理时间1200 s,并最终得到排列紧密的大面积单层纳米球薄膜。以单层纳米球为掩模,采用感应耦合等离子体刻蚀技术在GaAs表面制备了纳米柱阵列并测试了其表面光反射谱。测试结果表明,GaAs纳米柱阵列在特定波段的反射率降低至5%,远低于表面无纳米结构的薄膜材料表面高达40%的光反射。分析表明纳米柱可以激发米氏散射共振效应,从而有效降低反射率并提升光吸收。     

基于二维胶体晶体刻蚀法的纳米颗粒阵列

悬浮液中的胶体球在一定条件下能够自组装成二维胶体晶体，以此为掩膜可合成纳米颗粒阵列体系，其颗粒形状、尺寸以及间距等参数易于控制。调整这些参数和相应的介质环境可以实现对颗粒阵列体系性质的有效控制，这也为研究尺寸效应提供了便利，且在一些具有特殊功能的纳米器件方面具有潜在的应用价值。文章重点介绍了这种阵列体系的合成过程、结构形态和性质，并展望了其应用前景。     

光学共振增强的表面铯激活银纳米结构光阴极

金属光阴极因其超短脉冲发射和运行寿命长的特性从而具有重要应用价值,但是较高的功函数和较强的电子散射使其需要采用高能量紫外光子激发且光电发射量子效率极低.本文利用Mie散射共振效应增强银纳米颗粒中的局域光学态密度,提升光吸收率和电子的输运效率,并利用激活层降低银的功函数,从而增强光阴极在可见光区的量子效率.采用时域有限差分方法分析银纳米球阵列的光学共振特性,采用磁控溅射和退火工艺在银/氧化锡铟复合衬底上制备银纳米球,紧接着在其表面沉积制备铯激活层,最后在高真空腔体中测试光电发射量子效率.实验结果表明平均粒径150 nm的银纳米球光阴极在425 nm波长的量子效率超过0.35%,为相同激活条件下银薄膜光阴极的12倍,峰值波长与理论计算的Mie共振波长相符合.     

聚乙烯吡咯烷酮相对分子质量对银纳米结构的影响

探讨了相对分子质量不同的聚乙烯吡咯烷酮对多元醇法制备银纳米结构的影响,采用扫描电镜和X射线衍射仪对样品进行了表征及分析,并用紫外可见分光光度计研究了粒子的光学性质。实验结果表明：在相同的实验条件下,不同相对分子质量聚乙烯吡咯烷酮将得到不同形貌的银纳米粒子;相对分子质量为1×104的聚乙烯吡咯烷酮得到的银纳米线产率最大,随着聚乙烯吡咯烷酮相对分子质量增加,银纳米线将减少,相应的银纳米立方体将增多。     

二维有序磁性Co纳米球阵列膜构筑及其光学性能研究

周期性纳米结构阵列因其独特的光学效应在新型传感技术领域具有巨大的应用潜力,引起人们极大的兴趣。其光学特性依赖于形貌和结构参数,一般可通过调整这些参数来调控其光学性能,而通过外加磁场调节其光学性能鲜有报道。通过气液自组装法制备胶体晶体模板,采用等离子体刻蚀技术实现了对胶体晶体模板结构尺寸的调控。在此基础上,结合磁控溅射技术合成了具有六角周期性排列的亚波长尺寸磁性Co纳米球阵列膜,并研究了其在结构参数和外磁场作用下的光学性质。通过紫外-可见-近红外光反射谱发现,随着刻蚀时间从0 min增加到4.5 min,在可见光波段,光反射峰波长从512 nm蓝移到430 nm,蓝移了82 nm,峰强从10.69%降低到7.96%,减弱了2.73%;在近红外光波段,光反射峰波长从1 929 nm蓝移到1 692 nm,蓝移了237 nm,峰强从10.92%降低到7.91%,减弱了3.01%。通过控制刻蚀的时间,可实现对Co纳米球阵列膜光反射峰峰位和峰强的有效调控。对未刻蚀和刻蚀的Co纳米球阵列膜施加一个垂直的外加磁场,在外磁场作用下,二者的光反射峰峰强均表现出不同程度的增强。随着外加磁场的逐增,未经刻蚀...     

氧化SiGe/Si多量子阱制备Si基SiGe弛豫衬底

SiGe弛豫衬底是制备高性能Si基SiGe光电子器件的基础平台。本文通过1050℃不同时间氧化SiGe/SiMQW材料,分析氧化过程中Ge组分、弛豫度的变化趋势,制备位错密度低、表面平整、弛豫度超过60%的Si基Si0.75Ge0.25缓冲层。     

磁控反应溅射AlN缓冲层对GaN基LED器件性能的影响

以直流磁控反应溅射法(RMS)在图形化蓝宝石衬底上制备的AlN薄膜作为缓冲层,采用金属有机化学气相沉积法(MOCVD)外延生长了GaN基LED。与MOCVD生长的低温GaN缓冲层相比,RMS制备的AlN缓冲层具有表面更平整、颗粒更小的形核岛,有利于促进GaN外延的横向生长,减少了形核岛合并时的界面数量和高度差异,降低了缺陷和位错产生的几率。研究结果表明,溅射AlN缓冲层取代传统低温GaN缓冲层后,外延生长的GaN材料具有更高的晶体质量,LED器件在亮度、漏电和抗静电能力等光电特性上均有明显提升。     

阳极缓冲层修饰对聚合物太阳能电池性能的影响

为提高聚合物太阳能电池的能量转换效率,将聚乙二醇(PEG)掺入PEDOT∶PSS阳极缓冲层,研究了阳极缓冲层修饰对聚合物太阳能电池性能的影响。首先研究了聚乙二醇对PEDOT∶PSS薄膜电导率的影响,发现PEG会与PEDOT和PSS相互作用,使得PEDOT链重新排布,有利于电荷载流子的传输,从而显著改善了PEDOT∶PSS薄膜的电导率,当PEDOT∶PSS中掺入体积分数为2%~4%的PEG时,可得到较大的电导率。然后,以PEG修饰的PEDOT∶PSS薄膜作为阳极缓冲层制备了聚合物太阳能电池,研究了PEG的掺入对聚合物太阳能电池性能的影响。实验发现,PEG改善的PEDOT∶PSS电导率有利于提高电池的短路电流密度和填充因子,从而改善了器件光伏性能。当PEDOT∶PSS中掺入体积分数为2%的PEG时,聚合物太阳能电池的能量转换效率最高,比未掺杂的器件提高了24.4%。     

Coherent Excitation of Optical Oscillations in a Metal Nanosphere by a 2D Electric Current

We propose a new concept of localized surface plasmon polariton (SPP) mode excitation in a spherical nanoparticle, which utilizes a collective mechanism of dissipative instability in an adjacent 2D plasma carrying a DC electric current. We show that 2D DC current becomes unstable at optical frequencies when the drift velocity exceeds the speed of sound in the 2D plasma. Dissipative instability emerges as a result of self-consistent 2D plasma oscillations coupled to the electromagnetic modes of the nanosphere, the material of which is absorbing at given frequency (i.e., the dielectric permittivity Imε > 0), and instability is absent in the case of transparent material. We derive the dispersion equation for this dissipative instability by a self-consistent solution of the Maxwell equations for the electromagnetic modes and the hydrodynamic equations for the 2D plasma current. Our estimates demonstrate attainment of very high instability increments Imω ~ 10¹⁵ s^?1, which makes the proposed concept very promising for excitation of plasmonic nanoantennas.     

2D MoSe2 Structures Prepared by Atomic Layer Deposition

Here, we demonstrate the preparation of 2D MoSe₂ structures by the atomic layer deposition technique. In this work, we use ((CH₃)₃Si)₂Se as the Se precursor and Mo(CO)₆ or MoCl₅ as the Mo precursors. The X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses of the prepared samples have revealed that using the MoCl₅ precursor the obtained structure of MoSe₂ is nearly identical to the reference powder MoSe₂ sample while the composition of the sample prepared from Mo(CO)₆ contains a significant amount of oxygen atoms. Further inspection of as‐deposited samples via scanning electron microscopy (SEM), X‐ray diffraction (XRD), and Raman spectroscopy has disclosed that the MoSe₂ structure based on MoCl₅ is formed from randomly oriented well crystalline flakes with their size ≈100 nm in contrast to the Mo–Se–O compact film originating from Mo(CO)₆.     

有机电致发光器件中由缓冲层薄膜诱导产生的空穴传输层薄膜的结晶化

有机薄膜层的结晶是有机电致发光器件衰减的主要机理之一。研究发现以CaPe做为缓冲层时比没有缓冲层时NPB薄膜更容易结晶,CuPc对NPB薄膜具有诱导结晶作用。通过原子力显微镜(AFM)以及宽角X射线衍射(WAXRD)详细研究了不同厚度、不同颗粒大小的缓冲层CuPc薄膜对空穴传输层NPB薄膜的结晶诱导作用。这个发现为以下结论提供了证据,以CuPc薄膜做为缓冲层的OLED器件的长期衰减可部分归结于由缓冲层CuPc引起的空穴传输层NPB薄膜的结晶。     

Growth of Semi-Insulating GaN by Using Two-Step AIN Buffer Layer

Semi-insulating GaN is grown by using a two-step A1N buffer layer by metalorganic chemical vapour deposition. The sheet resistance of as-grown semi-insulating GaN is dramatically increased to 10^13 Ω/sq by using two-step A1N buffer instead of the traditional low-temperature GaN buffer. The high sheet resistance of as-grown GaN over 10^13 Ω/sq is due to inserting an insulating buffer layer （two-step A1N buffer） between the high-temperature GaN layer and a sapphire substrate which blocks diffusion of oxygen and overcomes the weakness of generating high density carrier near interface of GaN and sapphire when a low-temperature GaN buffer is used. The result suggests that the high conductive feature of unintentionally doped GaN is mainly contributed from the highly conductive channel near interface between GaN and the sapphire substrate, which is indirectly manifested by room-temperature photoluminescence excited by an incident laser beam radiating on growth surface and on the substrate. The functions of the two-step A1N buffer layer in reducing screw dislocation and improving crystal quality of GaN are also discussed.     

石英衬底上Au缓冲层对ZnO薄膜微结构的影响

采用单源化学气相沉积(SSCVD)法,在石英衬底上以Au为缓冲层,Zn4(OH)2(O2CCH3)6.2H2O为固相源制备ZnO薄膜。SEM和XRD测试ZnO薄膜的微结构,结果表明:相对于SiO2衬底上生长的ZnO薄膜,Au/SiO2衬底上生长的ZnO薄膜具有较好的结晶质量和表面平整度;对制备ZnO薄膜的衬底温度进行了工艺优化,结果表明:500℃时制备的ZnO薄膜颗粒大小均匀,结晶质量较好;通过荧光光谱仪对Au/SiO2衬底上的ZnO薄膜进行光致发光(PL)谱测试,ZnO薄膜在400nm出现紫光发射峰,而没有出现与缺陷相关的深能级发射峰,表明ZnO薄膜具有较好的结晶质量。     

PrF3阳极缓冲层对OLED器件性能的影响

使用真空热蒸镀法制备的OLED器件,利用不同厚度的PrF3作阳极缓冲层,并和未加缓冲层的器件进行了对比.实验结果表明:0.5nm厚的PrF3阳极缓冲层可以有效增强OLED器件的空穴注入能力,增强电子和空穴的浓度平衡,优化器件的电致发光特性.器件的最大电流效率为4.9 cd/A,最大亮度为33 600 cd/m2,分别是...     

复合纳米金属间化合物Ag2Al的制备及其结构表征

采用自悬浮定向流法制备出Ag2Al复合金属间化合物的纳米微粉,通过透射电子显微镜、X射线衍射仪和X射线能谱仪对纳米微粉的显微结构、粒度、相组成和成分构成进行研究。结果表明:所制备出的复合金属间化合物纳米颗粒呈规则球形,粒径分布在20～110 nm之间;纳米合金颗粒的主要组成相为Ag2Al,并伴有少量的Al;样品中的Ag,Al原子数比约为66.5∶33.5,金属间化合物纳米颗粒中Ag2Al晶粒尺寸约为33 nm,Al的约为21 nm。