氢化非晶碳薄膜瞬态复合发光特性

本文介绍了对辉光放电法制备的氢化非晶碳薄膜的时间分辨瞬态光致复合发光衰减的研究,分析了它对沉积温度、发射能量和激发能量的依赖关系,结果表明非晶碳薄膜复合发光行为符合定域激子复合机制,氢含量改变所导致的材料缺陷密度和无序度变化影响了样品复合发光行为.     

溅射制备非晶氮化镓薄膜的光学性能

采用直流磁控溅射方法在不同的氩气-氮气（Ar-N₂）气氛中制备了非晶氮化镓（a-GaN）薄膜. X射线衍射分析（XRD）和拉曼光谱（Raman）表明薄膜具有非晶结构. 通过椭偏光谱（SE）得到薄膜的折射率和厚度都随着氩气分量的增多而增大. 紫外—可见光谱（UV-Vis）的测量得到,当氩气分量R,即Ar/（Ar+N₂）,为0%时,薄膜的光学带隙为3.90eV,比晶体GaN （c-GaN） 的较大,这主要是由非晶结构中原子无序性造成的;而当R关键词： 非晶氮化镓 溅射 光学带隙 带尾态     

MOCVD生长GaN中带尾和激子发光特性研究

采用低压ＭＯＣＶＤ生长技术制备ＧａＮ对其介面附近的发光特性及其温度行为进行了研究，实验表明界面附近ＧａＮ的发光呈一宽带发射，并对叠加于宽带发射上的尖锐发光峰及其温度行为进行了讨论。     

CsFAMA混合阳离子钙钛矿的带尾态发光和热无序度分析

利用稳态和瞬态光致发光光谱技术对Cs_0.05FA_0.81MA_0.14PbI_2.55Br_0.45(以下简称CsFAMA混合阳离子钙钛矿)薄膜的发光过程进行研究。在245 K附近观测到相变引起的CsFAMA混合阳离子钙钛矿发光光谱红移现象。根据Saha-Langmuir方程计算结果,确认温度高于65 K时电子空穴复合主导CsFAMA混合阳离子钙钛矿发光过程。利用带间发光与带尾态发光组合模型拟合CsFAMA混合阳离子钙钛矿的发光光谱,得到65～295 K温度范围内的带尾态扩展程度E₀(0.023～0.045 eV)与载流子等效温度。根据CsFAMA混合阳离子钙钛矿的发光动力学曲线分析,确定电子空穴复合速率常数R_eh随热力学温度升高(65～295 K)而不断降低。本文实验结果表明,热力学温度升高引起的晶格振动加剧,有利于实现自由载流子与晶格间的热交换,但增加了体系的热无序度,抑制了电子空穴的辐射复合,加快了载流子的非辐射复合速率。     

镶嵌在氧化硅薄膜中纳米晶硅的可见光荧光谱与发光机制的研究

采用对非晶氧化硅薄膜退火处理方法，获得纳米晶硅与氧化硅的镶嵌结构．室温下观察到峰位为2.40eV光致发光．系统地研究了不同退火温度对薄膜的Raman谱、光荧光谱及光电子谱的影响．结果表明，荧光谱可分成两个不随温度变化的峰位为1.86和2.30eV的发光带．Si2p能级光电子谱表明与发光强度一样Si⁴⁺强度随退火温度增加而增加．Si平均晶粒大小为4.1—8.0nm，不能用量子限制模型解释蓝绿光的发射．纳米晶硅与SiO₂界面或SiO₂中与氧有关的缺陷可能是蓝绿光发射的主要原因 关键词：     

Eu^3＋掺杂SiO2气凝胶薄膜的时间分辨光谱及发光动力学

气凝胶（ａｅｒｏｇｅｌｓ）是一种新型的轻质纳米多孔性非晶材料,其孔洞率高达８０～９０％,孔洞的典型尺寸为１～１００ｎｍ．已有文献报道利用ＳｉＯ２气凝胶的纳米网络结构制备出以纳米气凝胶为骨架的纳米材料［１～２］．通过溶胶－凝胶方法制得了Ｅｕ３＋掺杂Ｓｉ...     

准完全带隙胶体非晶光子晶体

三维面心立方结构的固有的高对称性使其只具备非完全光子带隙,而非晶结构可降低对称性导致准完全光子带隙的出现.实验结果表明非晶胶状晶体具有准完全光子带隙.非晶胶状光子晶体中的光子带隙的禁带宽度与波长均不随光入射到样品池的角度的变化而明显变化.其禁带宽度比SiO₂小球面心单晶的禁带宽度宽得多 关键词： 光子带隙 非晶 光谱     

氟化非晶碳薄膜的光学带隙分析

研究了CHF3C6H6沉积的氟化非晶碳(αC∶F)薄膜的光学带隙.发现αC∶F薄膜光学带隙的大小取决于薄膜中C—F,CC的相对含量.这是由于CC形成的窄带隙π键和C—F形成的宽带隙σ键含量的相对变化,改变了带边态密度分布的结果.在微波功率为140—700W、沉积气压为01—10Pa、源气体CHF3∶C6H6流量比为1∶1—10∶1条件下沉积的αC∶F薄膜,光学带隙在176—398eV之间 关键词： 氟化非晶碳(αC∶F)薄膜 光学带隙 键结构     

C═C双键对氟化非晶碳薄膜I-V特性的影响

关键词：     

快速热退火和氢等离子体处理对富硅氧化硅薄膜微结构与发光的影响

采用microRaman散射、傅里叶变换红外吸收谱和光致发光谱研究了快速热退火及氢等离子体处理对等离子体增强化学气相沉积法200℃衬底温度下生长的富硅氧化硅(SRSO)薄膜微结构和发光的影响.研究发现,在300—600℃范围内退火,SRSO薄膜中非晶硅和SiOx∶H两相之间的相分离程度随退火温度升高趋于减小;而在600—900℃范围内退火,其相分离程度随退火温度升高又趋于增大;同时发现SRSO薄膜发光先是随退火温度的升高显著加强,然后在退火温度达到和超过600℃后迅速减弱;发光峰位在300℃退火后蓝移,此后随退火温度升高逐渐红移.对不同温度退火后的薄膜进行氢等离子体处理,发光强度不同程度有所增强,发光峰位有所移动,但不同温度退火样品发光增强的幅度和峰位移动的趋势不同.分析认为退火能够引起薄膜中非晶硅颗粒尺度、颗粒表面结构状态以及氢的存在和分布等方面的变化.结果表明不仅颗粒的尺度大小,而且颗粒表面的结构状态都对非晶硅颗粒能带结构和光生载流子复合机理发挥重要影响 关键词： 富硅氧化硅 微结构 发光 快速热退火     

Structural and band tail state photoluminescence properties of amorphous SiC films with different amounts of carbon

Amorphous silicon carbide films are deposited by the plasma enhanced chemical vapour deposition technique,and optical emissions from the near-infrared to the visible are obtained.The optical band gap of the films increases from 1.91 eV to 2.92 eV by increasing the carbon content,and the photoluminescence(PL) peak shifts from 1.51 eV to 2.16 eV.The band tail state PL mechanism is confirmed by analysing the optical band gap,PL intensity,the Stocks shift of the PL,and the Urbach energy of the film.The PL decay times of the samples are in the nanosecond scale,and the dependence of the PL lifetime on the emission energy also supports that the optical emission is related to the radiative recombination in the band tail state.     

超薄氢化非晶锗膜的结构与光电性质

通过PECVD制备出了不同厚度的a-Ge∶H膜,采用Raman光谱对样品进行了结构表征,由椭圆偏振光谱仪得到样品的厚度和光学常数,并计算了样品的光学带隙。由变温电导率分析了薄膜的电学输运性质,结果表明,载流子的传输机制为扩展态电导。进而利用变温PL谱研究了薄膜的发光性能,发现其发光峰在1.63 μm处;随着膜厚的减小,峰位和峰形都有改变,且强度明显提高。进一步分析发现,随着膜厚的减小非辐射复合跃迁的激活能增大,从而导致辐射复合过程增强。     

非晶态Nb氧化物纳米薄膜可见光区的光玫发光

在低真空及亚高温(200～300℃)下.通过热氧化法在Si单晶基底上合成了呈准直阵列的椎形结构的氧化铌(NbOx)非晶结构纳米薄膜,薄膜经热处理后室温下在可见光区具有很好的光致发光.实验研究了退火温度与发光强度规律,对铌氧化物纳米薄膜的光致发光(PL)机制进行了初步分析和讨论.变功率光致发光(PL)实验有力地支持了初步讨论结果.     

Photoluminescence of calcite crystals of different origins

We have studied the photoluminescence of calcite crystals. In the blue region of the photoluminescence spectrum of calcite crystals obtained from Siberia (Russia) and from Saaremaa Island (Estonia), three strongly overlapping luminescence bands due to intrinsic defects are observed. Luminescence due to impurities in the crystals are hardly detectable. The experimentally measured time dependence of the luminescence intensity for the indicated luminescence bands is compared with the dependences obtained as a result of a calculation based on a proposed model for the luminescence center. Better agreement between experiment and calculation is achieved if the model of the luminescence center includes a metastable level with electron ejection energy of 4 meV; the characteristic time for the radiative transition is 1.3 nsec. Studying the time dependence of the luminescence at different wavelengths within the indicated bands allows us to conclude that the photoluminescence (three bands) is due to one type of luminescence center. __________ Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 73, No. 4, pp. 498–501, July–August, 2006.     

Blue Photoluminescence of Oxidized Films of Porous Silicon

It is found that the films of n ⁺-type porous silicon of low (10–50%) porosity exhibit photoluminescence in the region 400–500 nm after a 5-month storage in an air atmosphere. The spectrum of blue photoluminescence of the least porous but strongly oxidized films has maxima at 417, 435, and 465 nm. The same spectrum structure manifests itself upon the introduction of an Er³⁺- and Yb³⁺-containing complex. The mechanisms of blue photoluminesence are discussed.     

聚酰亚胺薄膜的电致发光和光致发光

测量了氙灯辐照后聚酰亚胺(PI)薄膜的光致发光(PL)强度、PL谱和氙灯辐照后直流高电场下PI薄膜的电致发光(EL)强度、EL谱、XRD谱和吸收光谱,研究了其EL、PL特性与微观结构的关系.结果表明:PI薄膜的PL强度随测量时间呈指数衰减,EL强度随场强呈指数增长;辐照39 h后,PI的预击穿场强为2.56MV/cm,...     

488 nm连续激光晶化本征非晶硅薄膜的喇曼光谱研究

利用等离子增强化学气相沉积系统制备了本征非晶硅薄膜,并选用488 nm波长的连续激光进行晶化.采用喇曼测试技术对本征非晶硅薄膜在不同激光功率密度和扫描时间下的晶化状态进行了表征,并用514 nm波长与488 nm波长对样品的晶化效果进行了比较.测试结果显示:激光照射时间60 s, 激光功率密度在1.57×10⁵ W/cm²时,能实现非晶硅向多晶硅的转变,在功率密度达到2.7 56×10⁵ W/cm²时,有非晶开始向单晶转变,随着激光功率密度的继续增加,晶化结果仍为单晶;在功率密度为2.362×10⁵ W/cm²下,60 s照射时间晶化效果较好;在功率密度为2.756×10⁵ W/cm²和照射时间为60 s的条件下,用488 nm波长比514 nm波长的激光晶化本征非晶硅薄膜效果较好,并均为单晶态.     

C+注入a-SiNx：H薄膜的微结构及光发射的研究

常温下对低压化学气相沉积制备的纳米硅镶嵌结构的a-SiN_x:H薄膜进行低能量高剂量的C⁺注入后,在800~1200℃高温进行常规退火处理。X射线光电子能谱(XPS)及X射线光电子衍射(XRD)等实验结果表明,当退火温度由800℃升高到1200℃后,薄膜部分结构由SiC_xN_y转变成SiN_x和SiC的混合结构。低温下利用真空紫外光激发,获得分别来自于SiN_x、SiC_xN_y、SiC的,位于2.95,2.58,2.29 eV的光致发光光谱。随着退火温度的升高,薄膜的结构发生了变化,发光光谱也有相应的改变。     

Sensing Alkali and Alkaline Earth Metal Cations by Conduction Band Quenching of Dye Photoluminescence

A new luminescence approach for sensing alkali and alkaline earth metal cations in fluid solution at room temperature is described. The approach is to utilize surface-adsorption/desorption–induced energetic shifts of a semiconductor conduction band to alter the electron transfer quenching efficiency of a photoluminescent dye. A proof-of-concept example is described based on TiO₂ nanoparticles with a surface bound Ru(II) coordination compound as the dye, Ru(deeb)(bpy)₂(PF₆)₂ where deeb is 4,4-(CO₂CH₂CH₃)₂-2,2-bipyridine and bpy is 2,2-bipyridine, sensing alkali and alkaline earth metal cations in acetonitrile solution. The Ru(II) compound is highly luminescent with long excited state lifetimes in the absence of the cations but is quenched in their presence. The quenching is found to be reversible. The data demonstrate that this approach yields intensity, lifetime, and wavelength-ratiometric calcium ion sensors that are sensitive to 5 7 × 10^–4 M concentrations.     

硅衬底生长的InGaN/GaN多层量子阱中δ型硅掺杂n-GaN层对载流子复合过程的调节作用

为了解决在单晶硅衬底上生长的InGaN/GaN多层量子阱发光二极管器件发光效率显著降低的问题,使用周期性δ型Si掺杂的GaN取代Si均匀掺杂的GaN作为n型层释放多层界面间的张应力。采用稳态荧光谱及时间分辨荧光谱测量,提取并分析了使用该方案前后的多层量子阱中辐射/非辐射复合速率随温度（10~300 K）的变化规律。实验结果表明引入δ-Si掺杂的n-GaN层后,非辐射复合平均激活能由（18±3）meV升高到（38±10）meV,对应非辐射复合速率随温度升高而上升的趋势变缓,室温下非辐射复合速率下降,体系中与阱宽涨落有关的浅能级复合中心浓度减小,PL峰位由531 nm左右红移至579 nm左右,样品PL效率随温度的衰减受到抑制。使用周期性δ型Si掺杂的GaN取代Si均匀掺杂的GaN作为生长在Si衬底上的InGaN/GaN多层量子阱LED器件n型层,由于应力释放,降低了多层量子阱与n-GaN界面、InGaN/GaN界面的缺陷密度,使得器件性能得到了改善。