重离子辐照SiO2的光致发光

基于荷能离子与固体相互作用特点,提出了一种新的制备光致发光材料的方法-- 高能重离子辐照. 用这种方法研究了SiO2薄膜的光致发光特性,发现高能84K r和40Ar离子辐照可在注碳SiO2薄膜样品中产生强的蓝-紫光发射带,掺杂碳增强了辐照样品的发光特性.     

稀土（Tb，Gd）掺杂多孔硅的光致发光性能研究

用电化学方法对多孔硅薄膜进行了稀土（Tb，Gd）离子的化学掺杂.利用荧光分光光度计测试了样品的光致发光特性.用扫描电子显微镜研究了薄膜的表面形貌.用卢瑟福背散射谱分析了稀土离子在多孔硅薄膜中的分布情况.结果表明，Tb的掺入显著增强了多孔硅的发光强度，并且发光峰位出现蓝移.这是由于Tb³⁺的4f能级⁵D_{4—⁷F3，⁵D4—⁷F关键词： 多孔硅 稀土掺杂 光致发光}     

快重离子辐照金红石型TiO2的肿胀效应及化学蚀刻行为研究

二氧化钛（Titatium Dioxide,简称TiO₂）晶体在中能重离子辐照时表面会出现肿胀效应, 肿胀高度与入射离子的电子能损和辐照注量有关。 辐照后的TiO₂在一定条件下能够被氢氟酸溶液化学蚀刻,化学蚀刻的电子能损阈值为8.2keV/nm,未辐照TiO₂呈现几乎零蚀刻率。要达到饱和蚀刻深度,辐照离子的注量必须大于或等于1×1013ions/cm2。采用离子辐照的潜径迹理论分析研究了辐照损伤及对化学蚀刻的影响, 快重离子辐照结合化学蚀刻是制备TiO₂微结构的有效方法。 There appears volume swelling on the surface of the irradiated rutile TiO₂ crystal and the volume swelling is affected by the ion fluence and the electronic stopping power. To induce adequate irradiation damage for the chemical etching, the irradiation parameters must fulfill some requirement. There is minimum electronic stopping power for the chemical etching of the irradiated region in TiO₂ crystal, which is about 8. 2 keV/nm. If the ion fluence is below 1×1013ions/cm2, the saturated etching depth of the irradiated region in TiO₂crystal cannot be reached. The irradiation damage based on latent track formation frame and the theoretical linkage to the etching technique is investigated. It is hopeful to fabricate micro and nano scale structurce in rutile TiO₂ crystal by using the ion irradiation and chemical etching technique.      

氯化聚乙烯辐射效应的NMR研究

用¹H NMR,¹³C NMR谱,二维谱,FT-IR等方法研究了氯化聚乙烯（CPE）在室温下限量空气中经⁶⁰Co γ射线辐照后的辐照效应. 结果表明CPE在辐照过程中以发生裂解反应为主,在裂解反应过程中伴随着HCl脱出,HCl的脱出量随着辐照剂量的增加而增加. 辐照后CPE样品的大分子结构发生相应变化,序列结构为CH₂CHClCHClCH₂CHCl,CH₂CH₂CHClCH₂CH₂,CHClCH₂CHClCH₂CH₂,CHClCH₂CHClCH₂CHCl的单元数量减少,但没有形成新的序列结构类型,T₁ 和T₂值给出了有关辐照前后分子运动变化的信息.     

高能Pb离子辐照注碳SiO2的红外谱研究

室温下，先用120keV的C离子注入二氧化硅薄膜样品至剂量2.0×1017、5.0×1017或8.6×1017ions/cm2，再用950MeV的Pb离子分别辐照至剂量5.0×1011、1.0×1012或3.8×1012 ions/cm2，然后测量样品的傅里叶变换红外(FTIR)光谱. 通过分析测量得到的傅里叶变换红外谱，发现Pb离子辐照在注碳SiO₂样品中可引起大量的Si－C和Si (C)－O－C等化学键的形成，大剂量Pb离子辐照可在大剂量注碳的SiO₂中产生分子CO₂. 大量的Si－C键的存在和分子CO₂的形成，预示着高能Pb离子辐照在注碳SiO₂样品中有可能形成了纳米Si团簇和/或SiC晶粒.     

电子束在VO_2薄膜中引起的价态、相结构和光学性能的改变

利用能量为 1 .7Me V,注量分别为 1 .2 5× 1 0 13 /cm2 ,1 .2 5× 1 0 14 /cm2 ,1 .2 5× 1 0 15/cm2 的电子束辐照 VO2 薄膜 ,采用 XPS,XRD等测试手段对电子辐照前后的样品进行分析 ,并研究了电子辐照对样品相变过程中光透射特性的影响。结果表明电子辐照引起 VO2 薄膜中 V离子出现价态变化现象 ,并使薄膜的 X射线衍射峰发生变化。电子辐照在样品中产生的这些变化显著改变了 VO2 薄膜的热致相变光学特性     

Eu掺杂SiO2纳米基质的发光特性

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了Eu掺杂的SiO₂干凝胶,分别用光致发光(PL)光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外吸收(IR)谱等分析手段对样品进行了表征,研究了SiO₂的基质中Eu³⁺、Eu²⁺的发光特性以及退火温度对发射光谱的影响,并对其发光机理进行了分析。结果表明,样品掺杂均匀,颗粒尺寸大约在50~80 nm,硼(B)离子进入SiO₂网格,成为了基质的一部分,改变了基质的网络结构。当采用258 nm激发样品时,随着退火温度的升高,红光发射强度先增强后减弱。对于经800 ℃退火处理的样品红光发射最强,出现了576 nm(⁵D₀ →⁷F₀),620 nm(⁵D₀ →⁷F₂),658 nm(⁵D₀ →⁷F₃)3条谱线,其中主峰位于 620 nm红光发射,对应于Eu³⁺离子的⁵D₀ →⁷F₂超灵敏跃迁,进一步说明B离子参与到基质中,形成了Si—O—B键,导致Eu³⁺离子所处配位环境的对称性降低,从而有利于Eu³⁺离子的特征发射;当采用271 nm激发样品时,随着退火温度的升高,蓝光发射强度先增强后减弱,经850 ℃退火的样品400~500 nm蓝光发射最强,归属于Eu²⁺的5d→4f的跃迁发射,证明在铝离子(Al³⁺)存在的情形下,在高温退火过程中Al³⁺部分取代Si⁴⁺形成AlO^-₄基团,掺杂Eu³⁺填补AlO^-₄基团附近的空位,增加了Eu³⁺周围的AlO^-₄四面体中氧原子的电子给予能力,使得Eu³⁺还原成Eu²⁺,从而得到了较强的蓝光发射。但是,当退火温度达到900 ℃时,由于稀土离子发生位置的迁移形成团簇红光和蓝光都明显地降低。     

高能等离子体辅助CVD法新型纳米碳膜的制备及分析

利用自制高能等离子体辅助化学气相沉积设备在1Cr18Ni9Ti衬底上，在离子能量2keV、工作压力2Pa、工作气氛为CH₄/H₂=10%的工艺条件下得到了一种硬度高、导电性能良好、可能具有碳链结构的新型碳膜.工艺研究结果表明，衬底材料对制备该新型纳米碳膜具有关键作用，离子能量、工作压力及气氛等工艺因素也具有重要作用.原子力显微镜分析结果表明，该薄膜晶粒尺寸小于100nm，薄膜光滑、致密、均匀.拉曼光谱分析显示，该薄膜的拉曼光谱特征为中心峰在1580cm ^{关键词： 高能等离子体 CVD法 纳米碳膜 衬底材料}     

快重离子辐照对非晶态SiO2薄膜光致发光谱的影响

用湿氧化法在单晶硅表面生长了非晶态SiO2薄膜,再用高能Pb和Xe离子对薄膜进行辐照,最后用荧光光谱分析了辐照参数(剂量、电子能损值)与发光特性改变的相关性.研究发现,快重离子辐照能显著影响薄膜的发光特性,进一步分析显示,辐照导致了SiO2薄膜内O-Si-O缺陷、缺氧缺陷和非桥式氧空位缺陷的产生,且缺氧缺陷和非桥式氧空...     

MOCVD外延Hg1-xCdxTe/Cd1-yZnyTe薄膜的光致发光

利用Raman显微镜系统对两块用MOCVD方法在Cd_0.96Zn_0.04Te衬底上生长的Hg_0.8Cd_0.2Te外延薄膜样品在光谱范围50～5000cm^-1进行了测量,在其中的一块样品上首次发现了143eV至193eV范围内出现的具有周期结构的光致发光峰,该发光峰对应的能带中心位于Hg_0.8Cd_0.2Te外延层导带底上方173eV,在另外一块外延薄膜样品中仅观察到四个Raman散射峰,没有周期结构的发光峰。为了分析上述光致发光的起因,对两块样品进行了X射线的双晶回摆曲线样品结构分析,得出样品在143eV至193eV范围的光致发光峰是由于改进MOCVD生长工艺提高了样品的结构质量所致,通过分析指出该光致发光峰是来源于Hg_0.8Cd_0.2Te外延层中的阴性离子空位的共振能级。