高频溅射生长ZnS:Tb,F薄膜的结构与发光

本文采用X射线衍射和阴极射线发光技术对溅射法生长的ZnS:Tb,F薄膜的发光光谱和薄膜的微观结构进行了研究,得出了激晶薄膜的晶粒尺寸与发光强度的关系.讨论了稀土离子的价态对掺杂稀土微晶薄膜的发光性质与晶粒尺寸的关系的影响.     

晶粒尺寸对薄膜电阻率温度系数的影响

报道了Ｐｄ薄膜电阻率温度系数（ＴＣＲ）随不同薄膜厚度和不同退火温度的变化．实验结果表明：薄膜ＴＣＲ值远小于体材料的值，且对晶粒尺寸有一定的依赖关系；薄膜晶粒尺寸越大，其ＴＣＲ值也越大。采用晶粒间界散射的二流体模型对此结果进行了讨论。 关键词：     

掺铒硫化锌薄膜的结构与发光

对硫化锌未灼烧的原粉、灼烧两次的粉料及分舟热蒸发研制的掺铒硫化锌电致发光薄膜器件,用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和发光亮度测试技术、测量硫化 的粉、粉料、薄膜的表面及内部构态,获得微晶薄膜态与发光中心攻发光亮度关系的信息,江膜多晶的沉积有择优陬向的趋势;对（３１１）、（４００这些高指数的晶面,能量相对较小,稀土较容易置换这些晶粒格点上的Ｚｎ＾２＋,形成稀土发光中心;高指数的晶面     

退火温度对ZnO薄膜结构和发光特性的影响

采用反应射频磁控溅射法在 Si(100)基片上制备了高c轴择优取向的ZnO薄膜，研究了退火温度对ZnO薄膜的晶粒尺度、应力状态、成分和发光光谱的影响，探讨了ZnO薄膜的紫外发光光谱和可见发光光谱与薄膜的微观状态之间的关系.研究结果显示,在600—1000℃退火温度范围内，退火对薄膜的织构取向的影响较小，但薄膜的应力状态和成分有比较明显的变化.室温下光致发光光谱分析发现，薄膜的近紫外光谱特征与薄膜的晶粒尺度和缺陷状态之间存在着明显的对应关系；而近紫外光谱随退火温度升高所呈现的整体峰位红移是各激子峰相对比例变 关键词： ZnO薄膜 退火 光致发光 射频反应磁控溅射 可见光发射     

生长温度对ZnO薄膜晶体质量和发光特性的影响

采用激光脉冲沉积法在Si(100)衬底上生长ZnO薄膜,衬底温度分别为室温,200℃,300℃,400℃和500℃.用X射线衍射仪、拉曼光谱、扫描电子显微镜对薄膜的微结构进行了测量,并测量了室温下薄膜的光致发光特性.结果表明,300℃时.ZnO具有最佳择优取向,随着衬底温度升高.衍射峰半峰全宽减小,薄膜晶粒尺寸增大,400℃时,薄膜具有各向等大的品粒尺寸.同时拉曼谱结果显示,薄膜内部的缺陷随衬底温度变化无明显差别,应力表现为张应力,400℃时应力最小,紫外发光峰在衬底温度为400℃时最强,而黄绿光带最弱.在减少薄膜缺陷,提高择优长向和晶粒尺寸的同时.使晶粒横向尺寸和纵向尺寸尽可能相同,可极大提高薄膜的发光特性.     

(Au,Si)/SiO2复合纳米颗粒薄膜的光谱特性

采用复合靶共溅射法制备了(Au，Si)／SiO2复合纳米颗粒薄膜样品，并对其荧光谱作了测量．在理论上分别计算了在强限域效应下和弱限域效应下Si纳晶吸收光谱的峰值位置与晶粒尺寸之间的关系，并采用Drude理论计算了Au／SiO2复合体系的吸收峰的峰值位置与微粒尺寸的关系．给出了(Au，Si)／SiO2体系复合薄膜共振吸收峰的位置随Au和Si的掺杂浓度比和微粒尺寸的相关特征．     

生命科学研究中的稀土发光──稀土荧光探针及荧光标记在生物大分子研究中的应用

本文介绍了稀土发光在生命科学研究中的作用，从稀土发光基本知识入手，着重描述了稀土离子发光与生物大分子研究的关系，稀土离子作为荧光探针及荧光标记在生物大分子结构探测与分析方面的应用概况．     

稀土发光铁电薄膜的研究进展

稀土掺杂是提高光电功能材料性能的重要途径.把稀土掺杂铁电材料与稀土发光相结合,还可拓展出铁电材料的新性能,比如,选择合适的稀土元素掺入钛酸铋铁电材料,可使之在保持较好的铁电性能的同时,又显示良好的发光性能.近年来,这类在氧化物铁电材料中由于稀土离子掺杂产生光致发光特性的研究引起了人们的关注,有望研制集成发光铁电器件.本文简要介绍了稀土发光铁电材料的研究状况,重点介绍我们在稀土发光铁电薄膜方向的研究进展.我们的研究表明,稀土掺杂钛酸铋铁电薄膜同时具有较好的发光特性和铁电特性,这与其独特的成分构成和层状钙钛矿结构密切相关; Eu3+离子荧光结构探针可以为进一步研究Eu~(3+)掺杂铁电薄膜材料的结构与性能关系提供新思路;在某些铁电薄膜(如Pr离子掺杂的x(K_(1/2)Bi_(1/2))TiO_3-(1-x)(Na_(1/2)Bi_(1/2))TiO_3薄膜等)中掺入稀土离子后,稀土离子的发光可用于检测铁电薄膜中是否存在准同型相界;将ZnO纳米材料和金、银纳米颗粒与掺铕钛酸铋薄膜复合,可显著增强稀土发光.     

稀土永磁薄膜材料

简要地介绍在纳米复合稀土永磁薄膜材料、各向异性稀土永磁薄膜材料方面的进展。在纳米复合稀土永磁薄膜材料中实现磁性交换耦合和剩磁增强效应，系统地研究了其结构与磁性的关系。制备成功高磁能积的各向异性稀土永磁薄膜材料，比较了Ti或Mo缓冲层对Nd-Fe-B薄膜的表面形貌、磁畴结构和磁性能的影响。发现薄膜的表面形貌强烈地依赖于缓冲层的厚度。由于它极大地影响薄膜的成分，溅射速率被证明是控制薄膜的显微结构、表面形貌和磁性能的一个重要因素。在微磁学模型的基础上，通过分析从5到300K的矫顽力温度依赖关系。研究了各向异性Pr-Fe-B薄膜的矫顽力机制。在晶粒表面，由于磁各向异性的降低和局域退磁场的提高导致的反转畴的形核被确定为控制各向异性Pr-Fe—B薄膜的磁化反转过程的首要机制。     

氧化对单颗粒层纳米金刚石薄膜硅空位发光和微结构的影响

制备了单个颗粒(domain)组成的纳米金刚石薄膜,薄膜中单个颗粒由尺寸超过100 nm的金刚石晶粒与非晶碳复合而成.对薄膜进行氧化处理后,其硅空位色心的光致发光强度增强了22.7倍.扫描电镜及拉曼光谱测试结果表明,不同时间氧化后的样品中存在由尺寸超过100 nm的晶粒组成的花瓣状金刚石聚集体,这些金刚石在较长氧化时间下仍能保持稳定.氧化后的薄膜内非晶碳大大减少,金刚石含量增大,纳米金刚石晶粒充分暴露引起了薄膜发光强度大幅增强,其发光半峰宽为5.6—6.0 nm.继续增加氧化时间,薄膜的光致发光会因为部分细小纳米金刚石晶粒的损失而略微降低,但是稳定的大尺寸金刚石晶粒的存在使得薄膜的发光强度依然维持在氧化前的8.3倍以上.     

ZnSe/SiO2复合薄膜光学常数与荧光光谱的研究

采用溶胶-凝胶工艺与原位生长技术,制备了ZnSe/SiO2复合薄膜.X射线衍射分析表明薄膜中ZnSe晶体呈立方闪锌矿结构.X射线荧光分析结果显示薄膜中Zn与Se摩尔比为1:1.01-1:1.19.利用场发射扫描电子显微镜观察了复合薄膜的表面形貌,结果表明复合薄膜表面既存在尺寸约为400nm的ZnSe晶粒,也存在尺寸小于100nm的ZnSe晶粒.利用椭偏仪测量了薄膜椭偏角Ψ,Δ与波长λ的关系,采用Maxwell-Garnett有效介质理论对薄膜的光学常数、厚度、气孔率、ZnSe的浓度进行了数据拟合.利用荧光光谱分析了薄膜的光致发光,结果表明在波长为395nm的激发光下,487nm的发射峰对应着闪锌矿型ZnSe的带边发射,同时也观测到薄膜中ZnSe晶体增强的自由激子发射及伴随着ZnSe晶体缺陷而产生的辐射发光.     

Eu3+掺杂钛酸钇晶态薄膜的制备与高效红色荧光发射

采用溶胶-凝胶法制备了Eu³⁺掺杂的钛酸钇晶态发光薄膜。通过X射线衍射(XRD)对薄膜的结构和结晶过程进行了分析,利用荧光分光光度计对薄膜的发光性质开展了测试和研究。XRD结果表明,薄膜包含立方相Y_xTi_1-xO_1-0.5x晶粒,该晶粒属立方晶系,Fm3m(225)空间群,晶胞参数a=0.530nm,晶粒尺寸约为17nm。荧光光谱表明,Eu³⁺掺杂的Y_xTi_1-xO_1-0.5x薄膜显示了强的红光发射,其中Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂超灵敏跃迁为最强一组。紫外氙灯、准分子激光器、汞灯等是这种发光薄膜的有效激发源。     

用等离子体增强化学汽相沉积方法制备纳米晶粒硅薄膜光致发光

报道用高氢稀释硅烷为反应气源，用等高子体增强化学汽相沉积（ＰＥＣＶＤ）方法淀积的含有纳米晶粒硅薄膜，未经任何后处理过程，在室温下观察到可见光致发光。将此光发射归因于纳米硅晶粒中的光生载流子在量子尺寸效应下所产生的光子能量高于硅单晶本体能隙，还对发光具有重要影响的一些淀积参数进行了研究。 关键词：     

纳米晶Gd2O3：Eu^3＋的制备及发光性能

采用低温燃烧合成法制备了Gd2O3：Eu^3＋纳米晶。用X射线衍射仪（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和荧光光谱仪分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。结果表明，改变甘氨酸与稀土离子的比例（G／M）、退火温度可以制备出不同结构和晶粒尺寸的Gd2O3：Eu^3＋纳米晶。在退火温度为800℃，G／M等于0．83和1．0时，均得到了纯立方相的Gd2O3：Eu^3＋纳米晶，随着G／M的增加，Gd2O3：Eu^3＋从立方相逐渐向单斜相转变。粉末的晶粒尺寸随着退火温度的增高而增大，晶粒尺寸在10-30nm之间。立方相的Gd2O3：Eu^3＋纳米晶主发射峰位置在612nm（^5D^0→^7F2跃迁），激发光谱中电荷迁移态发生了红移。     

射频磁控溅射法制备的Eu掺杂ZnO薄膜的结构及其发光性质

用射频磁控溅射法在石英衬底上制备了ZnO:Eu3+薄膜,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪测试了薄膜结构、形貌以及发光性能,重点考察了溅射功率和退火工艺对其组织结构和发光性能的影响.结果表明:样品均呈现ZnO的六角纤锌矿结构,增大溅射功率有利于形成ZnO的c轴择优取向;增大溅射功率以及高温退火会使晶粒尺寸增大...     

晶粒尺寸及衬底应力对铁电薄膜特性的影响

考虑衬底应力、畴壁运动和畴结构变化, 建立了修正的Landau-Devonshire热力学模型, 计算了生长在不同衬底上的含有纳米晶粒的PbZr_0.4Ti_0.6O₃(PZT)薄膜的电滞回线, 研究了矫顽场、剩余极化强度和相对介电常数对晶粒尺寸以及薄膜厚度的依赖关系. 结果表明, 矫顽场和相对介电常数对晶粒尺寸的依赖关系呈类抛物线状;衬底压应力使矫顽场和剩余极化强度增大, 使相对介电常数减小;随着厚度增加, 矫顽场先缓慢增加, 到200 nm 关键词： 铁电体 晶粒尺寸 衬底应力 薄膜厚度     

ZnSe/SiO2复合薄膜光学常数与荧光光谱的研究

采用溶胶-凝胶工艺与原位生长技术，制备了ZnSe/SiO₂复合薄膜.X射线衍射分 析表明薄膜中ZnSe晶体呈立方闪锌矿结构.X射线荧光分析结果显示薄膜中Zn与Se摩尔比为1 ∶1.01—1∶1.19.利用场发射扫描电子显微镜观察了复合薄膜的表面形貌，结果表明复合薄 膜表面既存在尺寸约为400nm的ZnSe晶粒，也存在尺寸小于100nm的ZnSe晶粒.利用椭偏仪测 量了薄膜椭偏角Ψ，Δ与波长λ的关系，采用Maxwell-Garnett有效介质理论对薄膜的光学 常数、厚度、气孔率、ZnS 关键词： 2复合薄膜')" href="#">ZnSe/SiO₂复合薄膜 光学性质 椭偏光度法 荧光光谱     

PECVD纳米晶粒硅薄膜的可见电致发光

在用等离子体增强化学汽相淀积的嵌有纳米晶粒硅薄膜中观测到电致发光．发光谱处在500—800nm之间，它有两个分别位于630—680nm和730nm附近的峰，两个峰的强度与薄膜的电导率有密切关系．根据这种材料的结构特性对载流子的传导通道进行了讨论，并且对发光机制进行了初步解释 关键词：     

多晶硅薄膜低温电学参数的模拟与分析

本文研究了多晶硅薄膜在７７Ｋ下的电导率和迁移率特性．在多晶硅晶粒间界杂质分凝模型和界面载流子陷阱模型基础上，考虑载流子对晶粒间界势垒区的隧穿和热发射两种机制，对多晶硅薄膜电导率和迁移率的低温特性及其温度关系进行了模拟与分析，并与有关实验结果进行了比较．     

由电阻率的准静态测量研究薄膜晶粒的生长动力学

提出一种用薄膜电阻率的准静态测量来进行薄膜晶粒生长动力学研究的方法。在超高真空系统中用直流溅射制备Pd膜,然后测量不同温度下Pd膜电阻率与退火时间的关系。利用二流体模型推算出对应晶粒尺寸大小的变化,并和TEM结果进行比较。在此基础上进一步分析了退火温度对薄膜中晶粒尺寸变化所起的作用,拟合出晶粒的生长曲线。实验结果表明晶粒长大是一种热激活生长过程,激活能约为0.53eV。 关键词：