金刚石薄膜的蓝光发射

利用氮化铝陶瓷作为衬底，在不同甲烷与氢气的配比流量下，利用热丝ＣＶＤ方法制备了一个系列的金刚石薄膜，通过测量样品在４３０ｎｍ处的光致荧光（ＰＬ）谱及其Ｒａｍａｎ光谱，给出了金刚石薄膜的结构与生长信息，薄膜ＰＬ强度随甲烷浓度增加到３％时达到最大，继续增加了甲烷浓度ＰＬ强度下降。     

8-羟基喹啉铝在多孔铝中的发光研究

利用多孔铝非常高的孔隙率,将8-羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到Alq3/多孔铝镶嵌膜,研究了不同条件下制备的多孔铝镶嵌膜的荧光光谱。实验表明,Alq3在多孔铝中的发光峰位在490 nm左右,比其在固态粉末状态蓝移了许多。Alq3/多孔铝镶嵌膜的发光特性与多孔铝中嵌入Alq3分子的数量及聚集程度有关。当分子数量较多、聚集程度较大时,发光增强,光谱峰位红移,但聚集程度太大时,易发生荧光猝灭现象。数量较多时,由于Alq3分子大多以范德瓦尔斯力结合,聚体较少,所以峰位移动幅度不大。实验中还发现,Alq3因为处在小孔中,光学性质稳定,荧光光谱带宽超过100 nm,比一般染料大得多,这使Alq3/多孔铝镶嵌膜有可能在固体可调谐激光器方面得到新的应用;同时也为探究Alq3/多孔铝镶嵌膜在电致发光器件中的发光特性奠定了基础,为将其进一步推向实用提供了实验依据。     

两种宽谱带蓝光发射材料的制备、表征及光学特性

合成了两种以钙为中心金属离子的有机电致发光材料2-(2-羟基苯基)苯并噻唑钙Ca(BTZ)₂和2-(2-羟基苯基苯并噻唑)-(1,10-邻菲罗啉)合钙Ca(BTZ)₂phen。通过红外光谱、紫外-可见光吸收光谱、循环伏安曲线、原子力显微镜以及光致发光光谱表征了材料的结构、光学带隙、能带结构、成膜性以及光学性能。实验结果表明,在DMSO溶液中,Ca(BTZ)₂的紫外吸收峰主要为290,330,422nm;Ca(BTZ)₂phen的紫外吸收峰主要为292,330,428nm。Ca(BTZ)₂的荧光发射峰为458nm和500nm,色坐标为x=0.2176,y=0.3223;Ca(BTZ)₂phen的荧光发射峰主要为465nm和514nm,色坐标为x=0.2418,y=0.3817。利用真空热蒸镀法可以得到均匀致密的Ca(BTZ)₂phen的薄膜,其粗糙度为1.56。Ca(BTZ)₂薄膜也有望通过旋涂制备。实验发现Ca(BTZ)₂与Ca(BTZ)₂phen的荧光光谱几乎覆盖整个可见光区域,为宽谱带发光材料,有望设计成合理的器件结构实现白光发射。     

一种新型的橙红光发射材料聚8-羟基喹啉镓的合成与光谱特性

合成了高分子金属配合物聚8-羟基喹啉镓(Gaqq3)n.利用红外吸收光谱、X射线衍射谱(XRD)研究了配合物的分子结构、物相结构;利用热重(TG)分析研究了配合物的热稳定性;利用紫外吸收光谱、荧光激发和发射光谱研究了该配合物的光物理性能.结果表明:(Gaqq3)n的热分解温度为443.6℃,具有较高的热稳定性.(Gaqq3)n的紫外吸收带位于250～500 nm,存在较强的带尾吸收,表明禁带中存在带隙缺陷态.(Gaqq3).的荧光激发带位于380～456nm,荧光发射峰位于568nm,为橙红光发射.光学带隙2.49 eV.与Gaq3相比,荧光强度有所减弱,这是由于次甲基相连的两个喹啉环的扭曲导致了(Gaqq3)n的刚性和共平面性不好;由于分子共轭体系的增大,使(Gaqq3)n分子的π电子更加离域化,导致了荧光发射峰发生了红移.(Gaqq3)n有望在有机电致发光器件和有机光伏器件中得到应用.     

氢稀释制备的非晶碳膜的绿光和蓝光发射

在电容耦合式PECVD系统中,以CH4和H2为气源,通过控制H2的流量制备了一系列氢化非晶碳膜（a-C:H)样品。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、光致发光谱（PL）和吸收谱对a-C:H膜的结构及光学性质进行了研究。结果表明：氢稀释可以在一定程度上减少碳的sp^2团簇的形成,增大它的光学带隙,并改变薄的微结构。与此同时,光致发光峰随郑 光学带隙的增大而蓝移;当光学带隙增大2．72eV时,出现了2．4eV（绿光）和2．97eV(蓝光）组成的发光峰。     

8-羟基喹啉锂的合成、表征及发光特性

通过液相反应合成了高纯度、高产率的8-羟基喹啉锂(Liq)粉体,制备了Liq薄膜,通过IR光谱、UV吸收谱、X射线衍射谱、荧光光谱对其结构和性能进行了表征,并利用UV吸收谱、电化学循环伏安法、荧光光谱研究了它的电子能级结构。结果表明,pH值和溶剂对Liq的合成有很大影响,而温度的影响不大。利用真空热蒸镀很容易制备高质量、无定性薄膜,Liq的熔点365℃,具有很高的热稳定性。Liq的LUMO能级2．94eV,HOMO能级5．95eV,光学禁带宽度3．01eV．在363nm紫外光的激发下。产生发光峰在452nm附近、半峰全宽为69．4nm的蓝光发射,发光亮度高,色纯度高。由于电子与声子的强耦合作用以及带隙态的影响,产生了5424cm^-1的斯托克斯频移。     

发光性质可调的金属-有机骨架材料 的合成及发光性质

以对苯二甲酸(H₂BDC)为配体,以锌为中心离子,采用沉淀法合成了具有一维结构的金属配合物 纳米晶,将化合物分散到不同浓度的8-羟基喹啉(8-Hq)溶液中,得到系列配位聚合物 。分别用FT-IR和XRD对目标产物的结构进行了表征。固态发光性质研究显示: 及其配位聚合物具有强的发光,配位聚合物随着8-Hq量的增加,其发光发射光谱有规律地红移,表明该配位聚合物能够通过改变8-Hq与骨架材料间的量的比实现对材料发光性质的调控。     

镶嵌于多孔硅微腔中8-羟基喹啉铝的窄峰发射

利用浸渍法将8羟基喹啉铝(Alq₃)镶嵌到多孔硅微腔中,制备了多孔硅微腔—Alq₃镶嵌膜,研究了多孔硅微腔对镶嵌其中的Alq₃自发发射的微腔效应,观察到了光谱窄化、发光强度增强等现象。镶嵌于多孔硅微腔中的Alq₃荧光光谱的半峰全宽只有15nm,而非微腔样品,即镶嵌于普通的单层多孔硅中Alq₃荧光谱半峰全宽在85nm以上。并且有微腔时Alq₃发光强度比没有微腔时Alq₃发光强度增强一个数量级。随机改变微腔中Bragg反射镜高折射率层的几何厚度可使高反射区展宽,从而更加有效地抑制了多孔硅本身的发光模,使发光色度更纯,但由于峰值透射率减小,导致共振峰强度有所减小。多孔硅微腔有机镶嵌膜有可能成为进一步发展Alq₃在电致发光器件方面应用的一条新途径。     

硅纳米结构中硅空位缺陷引发的双峰蓝光发射

报道了在硅纳米结构中417nm和436nm双峰结构的蓝光发射的实验和理论研究结果．制备了四种包含和没有包含β-SiC纳米晶粒的硅纳米结构，观察到了417nm和436nm的双峰蓝光发射．光致发光谱的分析和微结构的观察揭示了蓝光发射与硅纳米结构中过剩硅缺陷中心的存在有关．计算了由过剩硅原子形成的含有硅空位缺陷的纳米晶粒的电子能级，发现计算所得的态密度的特征与观察到的双峰发射吻合．这项工作提出了在许多硅纳米结构中存在417nm和436nm蓝光发射的一种可能的机制．     

一种基于咔唑的可溶性蓝光发光材料的合成与发光机理研究

通过SN1亲核反应机理及SUZUKI偶联反应,设计并合成了一种含有咔唑及8-苄氧基喹啉基团的有机蓝光发光材料,即N-[6-(8-苄氧基喹啉基)-己基]咔唑(CzBQ).通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等测试方法对其结构及光物理性能等进行了表征.研究结果表明:CzBQ为一种蓝光有机发光材料,其光学带隙为3.02 eV,在...     

一种锌希夫碱配合物的表征及发光性能研究

合成并通过真空升华提纯得到了一种高纯度的希夫碱有机金属配合物水杨醛缩邻苯二胺合锌。通过元素分析、红外光谱、热重-差热曲线、紫外-可见光吸收光谱、荧光发射光谱和光致发光光谱表征了其结构、热稳定性以及能带结构。实验结果表明：水杨醛缩邻苯二胺合锌的玻璃化温度(T_g)高达183 ℃,分解温度为449 ℃; 水杨醛缩邻苯二胺合锌是一种多晶粉末状的发光材料,在紫外光的激发下,在四氢呋喃溶液体系中的荧光发射峰在508 nm处,为蓝绿色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,禁带宽度2.62 eV; 利用真空热蒸镀很容易制备高质量薄膜,其发射峰在562 nm处,半高宽为48.5 nm的黄绿光发射。利用水杨醛缩邻苯二胺合锌为发光层制备了黄光有机电致发光器件。     

八-羟基喹啉铝薄膜光致发光的厚度依赖性质

通过原位测量对八-羟基喹啉铝薄膜(Alq_3)光致发光的厚度依赖性质进行了研究.在 Alq_3向玻璃衬底沉积的初始阶段,Alq_3光致发光谱峰发生了显著红移,此后谱峰随着 Alq_3厚度的增加红移变缓并趋于饱和.Alq_3薄膜厚度从2nm 逐渐变化到500nm 时,Alq_3谱峰位总红移约为12nm.这种 Alq_3薄膜沉积的初始阶段 Alq_3谱峰的显著红移可归因于二维激子向三维激子态的转变.同时,由于激子同衬底的相互作用所引起的非辐射衰变,在 Alq_3沉积的初始阶段 Alq_3光致发光谱峰的强度呈现不同的变化,随后该谱峰的强度随 Alq_3薄膜厚度的增加而快速增加,并在薄膜厚度较大时,趋向于饱和.     

热蒸发法制备ZnO纳米棒阵列

氩气氛常压下，利用热蒸发法，在无催化剂、无ZnO预沉积层的硅衬底上制备了取向良好，排列整齐的ZnO纳米棒阵列．在距Zn源不同位置的Si衬底上得到了不同形貌的样品．硅衬底置于锌源正上方是得到取向一致的ZnO纳米阵列的一个关键性条件．用场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射表征样品表面形貌、晶体结构．进一步研究了样品的生长机制和荧光性质．     

纳米ZnO薄膜的光致发光性质

利用溶胶－凝胶法制备了纳米ZnO薄膜,室温下测量了样品的光致发光谱(PL)、吸收谱(ABS)、X射线衍射谱(XRD)．X射线衍射(XRD)的结果表明：纳米ZnO薄膜呈多晶状态,具有六角纤锌矿晶体结构和良好的C轴取向．观察到二个荧光发射带,中心波长分别位于395 nm的紫带、524 nm的绿带和450 nm附近的蓝带．证实了纳米ZnO薄膜绿光可见发射带来自氧空位(VO)形成的浅施主能级和锌空位(VZn)形成的浅受主能级之间的复合;450 nm附近的蓝带来自电子从VO的浅施主能级到价带顶或锌填隙(Zni) 到价带顶或导带底到VZn的浅受主能级的复合．     

8-羟基喹哪啶-丙烯酸-镓(Ⅲ)与甲基丙烯酸甲酯共聚物的光致发光研究

制备了8-羟基喹哪啶、丙烯酸与镓(Ⅲ)的三元配合物,将此配合物与甲基丙烯酸甲酯共聚后得到一种含镓(Ⅲ)的共聚物,这种共聚物易溶于氯仿、丙酮等普通低沸点溶剂,具有良好的成膜性能。通过红外光谱、元素分析、紫外光谱等方法对三元配合物和共聚物的组成进行了表征。三元配合物和共聚物的荧光光谱测试,表明共聚物在496 nm处能发出较强的荧光。     

近紫外荧光粉SrAl_2Si_2O_8∶Ce~(3+)的光致发光特性

采用高温固相反应法制备了xCe~(3+)(x=0.01%,0.05%,0.10%和0.30%)激活的Sr_(1-x)Al_2Si_2O_8近紫外荧光粉,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)检测出荧光粉的物相结构,通过光致发光谱(PL)和激发光谱(PLE)表征了荧光粉的发光性质。结果显示,在中波紫外光激发下,发射峰位于长波紫外区,归属于Ce~(3+)的5d→2 F5/2和5d→2 F7/2跃迁。激发波长308nm时,观察到近紫外SrAl_2Si_2O_8荧光粉的发光强度随Ce~(3+)掺杂量增加而先增大后减小,同时发射峰位置红移。280和325nm波长选择性激发条件下的差异性发射行为表明SrAl_2Si_2O_8∶Ce~(3+)具有两种性质不同的发光中心,该结论由监测320和390nm发射时获得的形状具有明显区别的激发光谱亦可得以验证。离子半径的匹配性支持Ce~(3+)优先取代Sr~(2+),同时Van Uitert的经验公式估算结果推断出低浓度的Ce~(3+)生成九配位的Ce(Ⅰ)发光中心,高浓度掺杂情况下部分相互近邻的Ce~(3+)有效配位数减小,形成八配位的Ce(Ⅱ)发光中心。紫外280nm激发下峰位348nm的发射谱带源于Ce(Ⅰ)和Ce(Ⅱ)发光中心共同贡献,紫外325nm激发下发射峰位于378nm的发射带则主要对应于Ce(Ⅱ)发光中心。紫外光激发下Ce~(3+)发射出较强的近紫外光,表明SrAl_2Si_2O_8∶Ce~(3+)是一种适用于研发紫外荧光光源的荧光粉体材料。     

Y掺杂Si纳米线的光致发光特性

以n型单晶Si(111)为衬底,利用Au作为催化剂,在温度、N₂流量和生长时间分别为1 100 ℃,1.5 L·min-1和60 min的条件下,基于固-液-固生长机制,生长了直径为60～80 nm、长度为数十微米的高密度Si纳米线。随后,以Y₂O₃粉末为掺杂源,采用高温扩散方法对Si纳米线进行了钇(Y)掺杂。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和荧光分光光度计对不同掺杂温度(900～1 200 ℃)、掺杂时间(15～60 min)和N₂流量(0～400 sccm)等工艺条件下制备的Y掺杂Si纳米线的形貌、成分、结晶取向以及激发光谱和发射光谱特性进行了详细的测量和表征。结果表明,在掺杂温度为1 100 ℃,N₂流量为200 sccm、掺杂时间为30 min和激发波长为214 nm时,Y掺杂Si纳米线样品表现出较好的发光特性。样品分别在470～500和560～600 nm范围内出现了两条发光谱带。560～600 nm的发光带由两个发光峰组成,峰位分别为573.6和583.8 nm,通过结构分析可以推测,这两个发光峰是由Y3+在Si纳米线的带隙中引入的杂质能级引起的。而470～500 nm较宽的发光带同样来源于Y离子在Si纳米线带隙中引入的与非晶SiO_x壳层中氧空位能级十分接近的杂质能级。     

Photoluminescence of a soluble polypyrrole based on N-vinylpyrrole

Photoluminescence of a novel polypyrrole based on N-vinylpyrrole was systematically observed in organic solutions. The polymer, which has a unique molecular structure, exhibited good photoluminescence in organic solutions. The emission peak of the polymer exhibited one strong green emission band at around 510 nm in common organic solutions. The maximum fluorescence quantum yield of the polymer was found to be 0.16 in NMP solution with fluorescein as standard. At the same concentration, the photoluminescence intensity increased in the order of CHCl₃, THF, DMSO, CH₂Cl₂ and NMP. The photoluminescence spectrum had a slight red shift as the polarity of the solvents increased. The photoluminescence intensity also increased with the polarity of the solvent, except DMSO. This is because of its hygroscopicity in air and its viscosity. In THF solutions, the photoluminescence intensity increased until the concentration reached a certain weight percent (3.0×10⁻² wt.%) and then decreased with higher concentrations. This was most likely due to quenching in the aggregate phase. Furthermore, iron ion was a quencher in the DMSO solution. In a mixed solvent system of DMSO and water, water showed a typical quenching effect.     

Photoluminescence properties of Mn-doped II–VI semiconductor nanocrystals

Our recent photoluminescence studies on ZnS:Mn²⁺- and CdS:Mn²⁺-nanocrystals dispersed in polyvinyl alcohol polymer films are reviewed. Both nanocrystal samples show Mn²⁺ 3d intrashell luminescence with high quantum efficiencies of about 20% at room temperature under the interband excitation. Noticeable characteristics of our nanocrystal samples are that the luminescence involving some trap state is much weaker than the Mn²⁺ luminescence, unlike other reports, and that thermal quenching of the Mn²⁺ luminescence is remarkably weak, compared with the corresponding bulky crystal powder. These two characteristics lead to the above high quantum efficiencies of the Mn²⁺ luminescence at room temperature. In addition, we examine the dominant excitation mechanism of Mn²⁺ in the nanocrystals under the interband excitation and the validity of the sp–d mixing model proposed previously to explain the high luminescence quantum efficiency.