用椭圆偏振光谱法研究GaxIn1—xP的光学性质（Ⅰ）

用变入射角椭圆偏振技术测量了用金属有机气相沉积（ＭＯＣＶＤ）方法在ＧａＡｓ衬底上生长的ＧａｘＩｎ１－ｘＰ以及掺Ｓｉ和掺Ｚｎ样品在可见光区室温下的光学常数。对其结果进行了讨论,给出了带隙Ｅｇ和跃迁Ｅｇ＋Δ０的能量值,Δ０的实验值与计算值符合的很好。     

用椭圆偏振光谱法研究GaxIn1—xP的光学性质（Ⅱ）

用椭偏光谱法对用ＭＯＣＶＤ方法在ＧａＡｓ衬底上生长的ＧａｘＩｎ１－ｘＰ掺Ｓｉ及掺Ｚｎ样品在室温下,可见光区得到的光学常数求其介电函数三级微商谱。将用于分析调制反射谱的三点比例法推广,并用来分析介电函数的三级微商谱。精确地得到样品的带隙Ｅｇ,Ｅｇ＋△ｏ以及Ｅｇ以上成对结构跃迁的能量位置及其隔离。计算了Ｅｇ以及费米能级的相对位置。将实验值与计算值比较,分析其差异的原因,发现样品存在有序结构。     

ZnO薄膜的椭圆偏振光谱研究

采用椭圆偏振光谱法,在1.50～4.50eV光谱范围内,研究了在蓝宝石衬底上使用分子束外延方法制备的纤锌矿结构ZnO薄膜的光学性质.对椭圆偏振光谱拟合结果表明,坦吉扩展(Tanguy extend)色散公式能更准确、方便地描述ZnO薄膜带边附近的折射率和消光系数的色散关系.提供了ZnO薄膜在1.50～4.50eV光谱范围内的寻常光(o光)和非常光(e光)折射率和消光系数色散关系,为定量分析ZnO薄膜带边附近各向异性的光学性质提供了依据.     

用椭圆偏振光谱法研究GaxIn1-xP的光学性质(Ⅱ)

用椭偏光谱法对用ＭＯＣＶＤ方法在ＧａＡｓ衬底上生长的ＧａｘＩｎ１－ｘＰ掺Ｓｉ及掺Ｚｎ样品在室温下,可见光区得到的光学常数求其介电函数三级微商谱．将用于分析调制反射谱的三点比例法推广,并用来分析介电函数的三级微商谱．精确地得到样品的带隙Ｅｇ,Ｅｇ＋△０以及Ｅｇ以上成对结构跃迁的能量位置及其间隔．计算了Ｅｇ以及费米能级的相对位置．将实验值与计算值比较,分析其差异的原因,发现样品存在有序结构     

利用椭圆偏振光谱法研究硅片上DNA分子杂交

将单晶硅片硅烷化后，用戊二醛做醛基修饰，将5′端氨基修饰寡核苷酸探针片段通过醛－氨共价键结合在硅片上，然后用椭圆偏振光谱法对探针和不同序列样品的杂交反应进行了研究。结果表明该方法能在不对样品进行荧光标记的情况下直接研究杂交反应的效率，从而得知样品的序列信息。     

GaN薄膜光学常数的椭圆偏振光谱研究

采用椭圆偏振光谱法,在1.5~6.5 eV光谱范围研究了纤锌矿结构GaN外延薄膜.通过物理模型建立和光谱拟合得到了GaN外延薄膜的厚度和光学常数.所得厚度值与扫描电子显微镜测量的结果相差仅为0.4%.表明所采用的模型和Cauchy吸收色散表式适用于GaN薄膜.进一步采用四相逐点拟合算法得到更全面更准确的GaN薄膜光学常数.     

AlN薄膜的椭圆偏振光谱模型研究

采用椭圆偏振光谱对MOCVD生长的AlN薄膜在波长430~850 nm的光学参数进行了测量.通过建立不同的物理和色散模型,分别考察了薄膜表面和界面的椭偏效应.拟合结果表明,AlN薄膜的物理模型在引入表面层后,两类色散模型拟合的数据均与椭偏光谱实验数据吻合得很好.进一步考虑界面层所拟合的结果显示,界面层对Lorentz色散模型的影响较小,并且,其拟合所得AlN薄膜厚度与扫描电镜所测厚度一致,因此,认为仅含表面层的Lorentz色散模型更简单实用.     

用椭圆偏振光谱法研究取代基对酞菁薄膜光学常数的影响

利用M-2000UI型宽光谱可变入射角椭偏仪研究十六氟铜酞菁(F16CuPc)和铜酞菁(CuPc)薄膜的光学性质. 在248～1 650 nm使用逐点拟合的方法对测得椭偏光谱进行分析, 获得两种薄膜的折射率、消光系数、复介电常数和吸收系数. 讨论了外环氟取代基对酞菁光学性质的影响, 结果表明, 共轭酞菁大环上的外围取代基对薄膜的响应波长和非正常色散影响较大. 分析了两种酞菁的电子结构及吸收谱成因, 并由吸收边外推得到两种材料的光学禁带宽度(Eg).     

GaP_(1-x)N_x混晶(x=0.24%～3.1%)发光复合机制的研究

利用变温光致发光(PL)谱研究了一系列GaP1-xNx混晶的发光复合机制.GaP1-xNx混晶的PL谱从低组分的NN对束缚激子及其声子伴线到高组分杂质带发光的特征,表现出明显的带隙降低的趋势.测量结果显示,在组分x≥0.24%的样品的发光谱中NN1能量之下已经开始出现几个新的束缚态,在低组分的混晶中,只存在一种激活能,仍然保持有束缚激子的特征;而在高组分样品(x≥0.81%)中存在两种激活能.高组分样品一方面仍保留有束缚激子的特征,另一方面也表现出新的发光机制.     

(AlxGa1-x)yIn1-yP表面氧化特性

利用双层吸收膜模型,采用消光式椭圆偏振仪,对用ＭＯＣＶＤ方法生长的（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（本征）、（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（掺Ｍｇ）和（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（掺Ｓｉ）３个样品及它们的表面氧化膜的光学参数进行了测量和计算,并对其结果加以讨论．另外还在室温下对（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（本征）表面氧化膜的生长速率及其厚度进行研究,并得到膜厚与时间的线性关系曲线     

二嵌段共聚物-(PPP)m-(PT)n-电子结构性质研究

建立了描述二嵌段共聚物-(PPP)m-(PT)n-的紧束缚模型,研究了基态下均聚物单体对体系电子结构性质的影响,研究发现可以通过改变均聚物的尺度、配比或界面耦合强度对共聚物能带结构加以调制．     

ZnSe和CuXSe2(X=Al,Ga,In)结构和光学性质的研究

利用赝势平面波基组的密度泛函理论方法,首先优化太阳能材料ZnSe和CuXSe_2(X=Al,Ga,In)的晶体结构,得到晶格参数、键长,并预测了CuXSe_2带隙和光学性质,带隙按照Al→Ga→In依次减小,但晶格参数和形变参数依次增加;通过光学性质中介电函数、吸收系数,反射率和光电导率分析发现,吸收系数的最强峰都在紫外区域,在3种晶体中光学性能按照Al→Ga→In依次增强。     

内嵌金属富勒烯Sc_(3-x)Y_xN@C_(80)-I_h计算研究

基于密度泛函理论,研究了C80-Ih碳笼的混合三金属氮化物内嵌富勒烯Sc3-xYxN@C80(x=0-3)最稳定的结构规律。计算发现,它们均具有大的结合能和宽的HOMO-LUMO能隙;它们的绝热电子亲和势、电离势具有较大的绝热电子亲合能,且容易被还原;通过前线轨道,基本可以定性判定它们的化合价一致,内嵌团簇均向笼转移了6个电子。红外和拉曼光谱分析发现,Sc3-x YxN@C80(x=0-3)差别体现在内嵌团簇的振动部分,笼的振动基本一致,这主要是因为内嵌团簇向笼转移了相同数目的电子,所以笼的电子结构一致,振动峰就相同;而内嵌团簇由于半径不同,所受应力不同,所对应的振动峰会有位置偏移。随着内嵌金属原子的渐变,揭示了Sc3-xYxN@C80(x=0-3)整体构型及性质变化规律,为进一步实验研究提供理论依据。     

微波法制备硫化铋纳米花及其光学性质

以五水硝酸铋（Bi（NO3）3·5H2 O）和硫脲为原材料，以乙二醇为溶剂，采用微波加热法制备了 Bi2 S3纳米花分级结构。利用 X 射线衍射仪、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜、高分辨率电镜和荧光光谱仪等仪器对材料进行表征。研究结果表明：150℃反应1．5 h 所得纳米花由径向发散的纳米线构成，纳米线的长度达几个微米，是完整单晶结构。室温荧光光谱是峰值位于720 nm、从650 nm 扩展到800 nm 的荧光光谱带。纳米花的生长机制与自组织生长和材料本身易劈裂的性质相关。     

Mg掺杂ZnO薄膜的结构和光学性质

采用磁控溅射方法在硅和石英衬底上制备了纯ZnO和Mg0.04Zn0.96O薄膜.用XRD和AFM表征薄膜的晶化行为和显微结构,用透射谱和光致发光谱分析薄膜的光学性质.分析结果显示:两种薄膜均为六角纤锌矿结构,且沿c轴取向,薄膜表面光滑致密,晶粒分布均匀;薄膜在可见光范围内具有较高的透过率,Mg掺杂后透射谱吸收边向高能侧移动,相应的薄膜的带隙宽度从3.28 eV升至3.36 eV;用包络法计算出薄膜的光学常数表明,Mg掺杂没有明显改变薄膜的折射率,但使消光系数明显增大;薄膜的光致发光谱分析也发现,掺入Mg使带边发射峰蓝移.     

Ga-In-P三元相图的计算及Ga_xIn_(1-x)P-GaAs液相外延

在生长温度及组分附近对Ga-In-P相图进行了细致的计算。在GaAs(100)衬底上获得了Ga_xIn_(1-x)P单晶层。组分由电子探针确定X～0.45—0.55     

用喇曼光谱研究半导体带隙和合金组分

阐述了从喇曼光谱测量三元化合物半导体的双模频移和双模强度比率来确定含金组分。提出了由共振喇曼散射研究半导体的能带结构。实验观测了半导体 GaP在间接带隙(Γ_8?—Χ_(3c))附近的2TA和2TO双声子共振特性。实验表明共振喇曼散射可以测定半导体的直接带隙和间接带隙。     

Sol-Gel法制备Ba1-xSrxTiO3薄膜的光学性质研究

采用SOL-GEL工艺,在S I(100)衬底上制备了BA1-XSRXTIO3(0.1≤X≤0.3)多晶薄膜,并用椭偏光谱仪在光子能量为2.0~5.2 EV的范围内,测量了不同SR含量X下BA1-XSRXTIO3多晶薄膜的椭偏光谱。建立适当的拟合模型,用最优化法获得了所有样品的光学常数(折射率N和消光系数K)谱及能隙宽度EG。比较这些结果发现:在低能区,BA1-XSRXTIO3薄膜的折射率N随SR含量X的增加无明显变化,但其吸收边向高能方向移动。表明BA离子被SR离子取代后,BA1-XSRXTIO3薄膜的能隙宽度EG增大。     

椭圆偏振谱学法研究Ni(OH)2/NiOOH电极的性质

应用现场椭圆偏振光谱技术并结合循环伏安法。研究了镍电极表面Ni(OH)2与NiOOH的相互转化，以均匀膜模型拟合实验数据获得表面膜厚度的变化规律，采用以光学参量变化速率(Vop)为参数的椭圆偏振光谱方法能直接反映出体系的特征．Vop参量与表面膜厚度的变化率间存在密切关系,Vop反映了电极表面表面膜厚度的变化率．