衬底温度对HfOxNy薄膜光学性质的影响

采用射频反应磁控溅射法制备了HfOxNy栅介质薄膜,并研究了HfOxNy栅介质薄膜的光学特性随淀积温度的变化而发生变化的规律．椭偏仪模拟结果显示HfOxNy薄膜的折射率和消光系数都是随衬底温度的升高而增加,根据消光系数和吸收系数还得到了HfOxNy薄膜的光学带隙值,随着衬底温度的升高,带隙减小,这主要是由于N含量的增加所致．     

CuO-SiO_2和Cu_2O-SiO_2薄膜的制备及其光学性能

以CuSO_4·5H_2O和正硅酸乙酯为前驱体,配制了稳定透明的Cu~(2+)-SiO_2复合溶胶电解液。采用电化学-溶胶凝胶方法,在恒电位-0.9 V下得到Cu-SiO_2复合膜,该复合薄膜分别在250和450℃的热处理后得到Cu_2O-SiO_2和CuO-SiO_2复合薄膜。采用XRD、SEM/EDX和台阶仪表征了复合薄膜的组成、形貌和厚度;采用紫外-可见光谱和Z扫描技术研究了复合薄膜的线性和三阶非线性光学性能。结果表明Cu2O-SiO_2和CuO-SiO_2复合薄膜中的Cu含量、Cu的形态(如Cu_2O、CuO)及Cu_2O或CuO颗粒大小影响薄膜的光学带隙和三阶非线性光学性能,2种薄膜的光学带隙分别是2.67和2.54 eV,三阶非线性极化率χ(3)分别为2.31×10~(-6)和1.36×10~(-6) esu。     

介孔TiO2-ZnO复合薄膜的制备与表征

以三嵌段聚合物P123为模板剂, 以钛酸异丙酯和二水乙酸锌为无机前驱体, 利用溶胶-凝胶法和旋涂法成功地制备了不同ZnO含量的介孔TiO2-ZnO复合薄膜. 在ZnO前驱体摩尔分数为0~50％范围内获得薄膜质量较高的介孔TiO2-ZnO复合薄膜. 用小角XRD、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能谱仪(EDS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及X射线光电子能谱(XPS)对所得的复合薄膜进行了表征和分析. EDS和XPS等研究证明介孔薄膜为TiO2和ZnO的复合体系, 且ZnO前驱体含量的增加仍能保持TiO2-ZnO复合薄膜的均匀性. UV-Vis研究结果表明, 介孔复合薄膜的光学带隙宽度为3.45-3.58 eV, 随着ZnO含量的增加, 复合薄膜的紫外吸收蓝移.     

掺硼p型非晶硅薄膜的制备及光学性能的表征

以高氢稀释的硅烷(SiH₄ )为反应气体,硼烷(B₂H₆)为掺杂气体,利用RF-PECVD方法,在玻璃衬底上制备出掺硼的氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜,研究了硼掺杂量对氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜的光学性能的影响.利用NKD-7000 W光学薄膜分析系统测试薄膜的透射谱和反射谱,并利用该系统的软件拟合得出薄膜的折射率、消光系数、吸收系数等光学性能参数,利用Tauc法计算掺硼的非晶硅薄膜的光学带隙.实验结果表明,随着硼掺杂量的增加,掺杂非晶硅薄膜样品在同一波长处的折射率先增大后减小,而且每一样品均随着入射光波长的增加而减小,在波长500 nm处的折射率均达到4.3以上;薄膜的消光系数和吸收系数随着硼掺杂量的增大而增大,在500 nm处的吸收系数可高达1.5×10⁵cm^-1.在实验的硼掺杂范围内,光学带隙从1.81 eV变化到1.71 eV.     

电沉积Cu2xIn2-2xSe2薄膜的光电化学研究

用电沉积法制得Cu_2xIn_2-2xSe₂(铜铟硒)(0[1]并用EDAX对其组成进行分析。对薄膜电极的光电化学性能、光谱响应、能隙与x的依赖关系进行了研究。借助于现场微区扫描光电流谱观察了热处理、薄膜厚度、光极化对薄膜电极的光电性能影响。研究了Pb(NO₃)₂有效的浸渍对薄膜光电性能的影响。     

TiO_2薄膜晶相转换的光谱分析

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上用旋涂法制备了TiO2薄膜样品,对样品在800-1100℃范围内进行退火处理,并对样品进行了拉曼光谱、透射光谱和荧光发光(PL)光谱测试.拉曼谱测试表明,随退火温度的升高,样品由锐钛矿相经锐钛矿与金红石的混相最终变为金红石相.透射谱测试表明,样品的吸收带边随着样品的相转换而发生红移.在总的趋势上,样品的折射率n随相转换而升高,厚度d和带隙Eg随相转换而降低.荧光发光光谱测试表明,在557-570nm和794-812nm范围内出现了两个发光光谱带.随着相转换,557-570nm范围内的发光光谱强度由强到无,而794-812nm范围内的发光光谱强度由弱到强.     

直流反应磁控溅射制备的Mo掺杂TiO2薄膜的光电特性

通过直流反应磁控溅射制备了不同Mo掺杂量的Mo-TiO2薄膜.用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)仪、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计详细研究了Mo掺杂量对薄膜表面形貌、晶体结构、元素价态及吸收带边的影响.用瞬态光电流和循环伏安法考察了不同Mo含量ITO/Mo-TiO2电极的光电特性.结果表明:在TiO2薄膜中掺入的Mo以Mo6+和Mo5+两种价态存在;随着Mo掺杂量的增加,Mo-TiO2薄膜的晶粒尺寸逐渐减小,晶格畸变增大,吸收阈值显著红移;薄膜的禁带宽度先减小后增大,在Mo掺杂量为2.7%(n(Mo)/n(Ti))时禁带宽度最小;Mo掺杂量为0.9%的样品在氙灯下的光生电流最大,且随着所加阳极偏压的提高光生电流并未呈现出饱和的趋势.此后随着掺杂量的提高,薄膜的光生电流开始下降,当Mo掺杂量达到3.6%时,薄膜的光电流小于未掺杂的样品;说明适当浓度的Mo掺杂能够提高Mo-TiO2薄膜光电性能,光生电流最大可达未掺杂的2.4倍.     

电子束蒸发a—Si1—xGdx薄膜的光吸收

研究了电子束蒸发的掺稀土非晶硅基薄膜材料a—Si_(1-x)Gd_x的光吸收特性。这类材料的组分变化对近红外长波吸收特性的影响灵敏,在0.1at％相似文献   

(111)应变对正交相Ca_2P_(0.25)Si_(0.75)能带结构及光学性质影响的理论研究

采用第一性原理平面波贋势方法对(111)应变下正交相Ca2P0.25Si0.75的能带结构及光学性质进行模拟计算.计算结果表明:(111)面在晶格发生100%~104%张应变时,带隙随着应变增加而增大;在晶格发生104%~112%压应变时,带隙随着张应变的增加而减小;88%~100%压应变时,带隙随着压应变的增加而减小;当压应变达到88%后转变为导体.当施加应变后光学性质发生显著的变化,随着压应变的增加静态介电常数、折射率逐渐减小,张应变则反之.施加压应变反射向高能方向偏移,施加张应变反射向低能方向偏移.施压应变吸收谱增大,施加张应变吸收谱变小.综上所述,应变可以改变Ca2P0.25Si0.75的电子结构和光学常数,是调节Ca2P0.25Si0.75光电传输性能的有效手段.     

氮掺杂二氧化钛-氧化镍双层薄膜的光电致色特性

以金属钛为靶材、O2/N2/Ar混合气氛为溅射气体,在导电玻璃(ITO)表面磁控溅射一层薄膜,再经300-500℃退火处理制备了氮掺杂TiO2薄膜.采用X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见吸收光谱等对薄膜的微观结构、光学特性和光电化学性能等进行了研究.进而采用化学沉积的方法在TiO2-xNx薄膜表面沉积上一层多孔NiO薄膜,研究表明,制备的ITO/TiO2-xNx/NiO双层薄膜具有明显的光电致色特性,400℃退火处理的氮掺杂TiO2薄膜具有最高的光电流响应,经氙灯照射1h后,薄膜从无色变成棕色,500nm波长处光透过率从79.0%下降至12.6%.     

Wide Band Gap Transparent Polymer-Inorganic Composite Thin Films by Dip-Coating Method: Preparation and Characterizations

Wide band gap transparent polymer-inorganic (PVA-ZnO) composite thin films were prepared by the dip-coating method. Functional groups and metal oxide vibrations were found from Fourier transform-infrared spectroscopy. The elements Zn and O were confirmed from energy dispersive X-ray spectroscopy. The X-ray diffraction patterns revealed that the sharp diffraction peaks correspond to the hexagonal wurtzite structure of ZnO in the PVA matrix. Scanning electron microscopy images showed that the ZnO nanoparticles are randomly distributed throughout the entire film surface. The optical study reveals that the transmittance was more than 85% with very low absorption and wide band gap energy (4.03 to 3.95 eV). The obtained results indicate that the high transmittance, very low absorption, and wide band gap energy of the prepared dip-coated composite thin films make them suitable for use in transparent optoelectronic device applications in the near future.     

宽带隙Cu(In,Al)Se2薄膜的制备及表征

以特殊脉冲电沉积方法制备CuInSe2(CIS)前驱体薄膜, 通过真空蒸镀法在CIS薄膜上沉积Al膜, 经硒化退火后在氧化铟锡(ITO)基底上制备了Cu(InAl)Se2(CIAS)薄膜. 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对其形貌、结构、成分及光学吸收性质进行了表征. 结果表明, 制备的CIAS薄膜颗粒均匀, 表面平整致密, 呈黄铜矿结构. 薄膜在可见光区具有良好的吸收, 带隙约为1.65 eV.     

Microstructure,dielectric properties and optical band gap control on the photoluminescence behavior of Ba[Zr<Subscript>0.25</Subscript>Ti<Subscript>0.75</Subscript>]O<Subscript>3</Subscript> thin films

Ba[Zr_0.25Ti_0.75]O₃ (BZT) thin films were synthesized by the complex polymerization method and heat treated at 400 °C for different times and at 700 °C for 2 h. These thin films were analyzed by X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, field emission gun-scanning electron microscopy (FEG-SEM) and atomic force microscopy (AFM), Ultraviolet–visible (UV–vis) absorption spectroscopy, electrical and photoluminescence (PL) measurements. FEG-SEM and AFM micrographs showed that the microstructure and thickness of BZT thin films can be influenced by the processing times. Dielectric constant and dielectric loss of BZT thin films heat treated at 700 °C were approximately 148 and 0.08 at 1 MHz, respectively. UV–vis absorption spectra suggested the presence of intermediary energy levels (shallow and deep holes) within the band gap of BZT thin films. PL behavior was explained through the optical band gap values associated to the visible light emission components.     

TiO2薄膜的Ag改性及光催化活性

 用光化学沉积法对纳米TiO2薄膜进行了Ag改性,用漫反射紫外-可见光谱、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析了Ag-TiO2薄膜的光谱特征、表面形貌和表面组成. 以苯酚为模拟污染物,在不同波长光源及有氧和无氧条件下考察了Ag-TiO2薄膜的光催化活性. 结果表明,当银沉积量大于 0.0150 mg/cm2时, Ag-TiO2薄膜对紫外光的吸收发生了明显的蓝移,同时在346 nm附近出现了小的吸收峰且该峰随着银沉积量的增加逐渐向长波方向移动. 沉积在TiO2薄膜表面的银颗粒大小不均匀,主要以单质银的形式存在,也生成了部分Ag2O; 相对于TiO2薄膜, Ag-TiO2薄膜表面吸附氧的含量明显增大. Ag-TiO2薄膜的光吸收特性对其催化活性影响较大. 在低压汞灯及有氧参与的条件下,银沉积量为0.0523 mg/cm2的Ag-TiO2薄膜的催化活性最高, 其反应速率常数是TiO2薄膜的1.16倍. Ag+更易沉积在较大n值的Ag簇上,其颗粒大小不可能完全均匀. Ag-TiO2薄膜的光吸收特性、 Ag簇的大小以及Ag对O2的吸附作用是决定Ag-TiO2薄膜催化活性的主要因素.     

退火温度对CdSe纳米薄膜的形成及光电性能影响

在室温下,采用循环伏安法在ITO上沉积CdSe纳米薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外-可见(UV-VIS)分光光度计以及电化学工作站对不同温度退火后的CdSe纳米薄膜的晶体结构、形貌、光学性能、光电化学性能进行表征和测试。结果表明,退火温度对CdSe纳米薄膜的形貌和性能起到关键性作用。薄膜表面平整、厚度均匀,且由呈纳米颗粒状的立方相CdSe构成;经退火后,CdSe纳米颗粒出现不同程度的长大现象,Se含量随退火温度的升高而减少。紫外-可见吸收光谱表明随着退火温度的升高,CdSe纳米薄膜对可见光的吸收发生红移,表明禁带宽度逐渐减小,表现出量子尺寸效应。通过光电流测试表明随着退火温度的升高,CdSe薄膜的光电响应效应显著提高。     

退火温度对CdSe纳米薄膜的形成及光电性能影响

在室温下,采用循环伏安法在ITO上沉积CdSe纳米薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外-可见(UV-VIS)分光光度计以及电化学工作站对不同温度退火后的CdSe纳米薄膜的晶体结构、形貌、光学性能、光电化学性能进行表征和测试。结果表明,退火温度对CdSe纳米薄膜的形貌和性能起到关键性作用。薄膜表面平整、厚度均匀,且由呈纳米颗粒状的立方相CdSe构成;经退火后,CdSe纳米颗粒出现不同程度的长大现象,Se含量随退火温度的升高而减少。紫外-可见吸收光谱表明随着退火温度的升高,CdSe纳米薄膜对可见光的吸收发生红移,表明禁带宽度逐渐减小,表现出量子尺寸效应。通过光电流测试表明随着退火温度的升高,CdSe薄膜的光电响应效应显著提高。     

Optical band gap and conductivity measurements of polypyrrole-chitosan composite thin films

Electrical conductivity and optical properties of polypyrrole-chitosan（PPy-CHI） conducting polymer composites have been investigated to determine the optical transition characteristics and energy band gap of composite films.The two electrode method and I-V characteristic technique were used to measure the conductivity of the PPy-CHI thin films,and the optical band gap was obtained from their ultraviolet absorption edges.Depending upon experimental parameter,the optical band gap（E_g） was found within 1.30-2.32 eV as estimated from optical absorption data.The band gap of the composite films decreased as the CHI content increased.The room temperature electrical conductivity of PPy-CHI thin films was found in the range of 5.84×10^-7-15.25×10^-7 S·cm^-1 depending on the chitosan content.The thermogravimetry analysis（TGA） showed that the CHI can improve the thermal stability of PPy-CHI composite films.     

V含量对ZnO薄膜结构及光学特性的影响

0引言氧化锌是一种六角纤锌矿结构的直接宽带隙半导体,其室温下禁带宽度为3.37eV。它具有多种优良的物理性能,在声表面波[1,2]、透明电极[3,4]、光电材料[5]、蓝光器件[6]等方面都有较大的应用潜力。氧化锌价格低廉,不仅能制成良好的半导体和压电薄膜,亦能够制成良好的透明导电薄膜。理论计算表明[7],氧化锌掺杂V、Cr、Fe、Co、N i元素能够产生自旋极化,形成高于室温的稀磁性透明半导体,是下一代微电子和光电子领域自旋电子学器件有重要价值的材料之一。根据理论计算,V掺杂的ZnO膜具有最高的居里温度。V yatkin实验小组[8]用钒离子注入…