Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构的电致发光研究

利用射频磁控溅射方法,在n⁺-Si衬底上淀积SiO₂/Si/SiO_{2纳米双势垒单势阱结构,其中Si层厚度为2至4nm,间隔为0.2nm,邻近n⁺-S i衬底的SiO2层厚度固定为1.5nm,另一SiO2层厚度固定为3nm.为了 对比研究,还制备了Si层厚度为零的结构,即SiO2(4.5nm)/n⁺-Si 结构.在经过600℃氮气下退火30min,正面蒸上半透明Au膜,背面也蒸Au作欧姆接触后,所 有样品都在反向偏置(n^＋-Si的电压高于Au电极的电压)下发光,而在正向偏压 下不发光.在一定的反向偏置下,电流和电致发光强度都随Si层厚度的增加而同步振荡,位 相相同.所有样品的电致发光谱都可分解为相对高度不等的中心位于2.26eV(550nm)和1.85eV (670nm)两个高斯型发光峰.分析指出该结构电致发光的机制是：反向偏压下的强电场使Au/( SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n⁺-Si结构发生了雪崩击穿 ,产生大量的电子-空穴对,它们在纳米SiO2层中的发光中心(缺陷或杂质)上复 合而发光. 关键词： 电致发光 纳米双势垒 高斯型发光峰 雪崩击穿}     

非晶Si/SiO2超晶格结构的交流电致发光

设计并用磁控溅射方法制备了非晶Ｓｉ／ＳｉＯ２超晶格结构,以高纯多晶Ｓｉ为靶材,当以Ａｒ＋Ｏ２为溅射气氛时,得到ＳｉＯ２膜,仅以Ａｒ为气氛时,得到Ｓｉ膜。重复地开和关Ｏ２气,便交替地得到ＳｉＯ２和Ｓｉ膜。衬底在靶前往返平移,改变平移的速度或者改变溅射的功率,可以控制膜的厚度。通过透民镜的照片可以看出ＳｉＯ２和Ｓｉ膜具有均匀的周期结构,用低角Ｘ－射线反射谱表征了超晶格的周期结构和各层的厚度。透射光谱表     

双势垒结构Cu-Al2O3-MgF2-Au隧道结中的电子共振隧穿与发光特性研究

制备了Cu-Al₂O₃-MgF₂-Au双势垒隧道发光结,分析了结加上一定偏压后的电子隧穿过程.指出由于构成隧道结的绝缘栅薄膜的厚度及禁带宽度的不同而导致双势垒中能级产生分裂,使电子通过栅区时产生共振隧穿现象.根据这一现象,并结合结的I-V特性,对结的发光性能进行了讨论.这种结构的结与普通单势垒MIM结相比,其发光效率(10^-6—10^-5)提高了近一个数量级,且发光光谱的波长范围及谱峰均向短波长方向 关键词：     

SiO2/C9-PPV异质结中类阴极射线发光及有机电致发光的交互增强

用夹在两层SiO2之间的发光聚合物C9-PPV作成器件，在交流电激发下得到了超出有机电致发光黄绿色发光的蓝色发光.通过对器件光学特性的研究，发现这种发光源于SiO2中加速电子直接碰撞激发有机发光层而引起的类阴极射线发光.使用非对称结构，得到了类阴极射线发光与有机电致发光相互增强的混合发光. 关键词： 混合发光 类阴极射线发光 有机电致发光     

双势垒结构中内势引起的不稳定性研究

本文报道关于内部电势对低频交流电压介观电子输运的影响.内部电势的典型特征是保证电荷守恒和规范不变性.在大多数情况下,内部电势很快达到自身平衡,并且系统响应为外部变量.然而,在一些特殊情况下,内势变得自发振荡和随机涨落,在这种情况下系统将变得不稳定.     

基于纳米硅结构的氮化硅基发光器件电致发光特性研究

利用等离子体增强化学气相沉积法制备了镶嵌于氮化硅的高密度纳米硅薄膜,并以此作为发光有源层构建基于p-Si/氮化硅基发光层/AZO结构发光二极管,在室温下观察到了电致可见发光.在此基础上,在器件p-Si空穴注入层与氮化硅基发光层之间加入纳米硅薄层作为空穴阻挡层,研究器件电致发光性质,实验结果表明器件的发光强度显著增强,并且发光效率较无纳米硅阻挡层的发光器件提高了80%以上.     

非晶Si/SiO2超晶格结构的交流电致发光

设计并用磁控溅射方法制备了非晶Si/SiO     

Au/SiO2纳米复合型材料的光吸收性质

在室温下用离子束溅射沉积工艺在石英基材上生成Au-SiO2复合薄膜。把生成薄膜从500~900℃(分别保温5 min)分五个不同温度进行退火处理。用X光衍射方法(XRD)对薄膜结构进行了测试,得到Au-SiO2纳米复合薄膜未退火(as-dep)和退火后的X射线衍射谱;透射电子显微镜(TEM)观察了经过700℃退火处理复合薄膜中Au粒子在薄膜中分布状态和颗粒大小。用分光计测试薄膜光吸收特性,吸收光谱范围为190~1000 nm,发现退火温度从500~700℃,光谱吸收峰有明显红移存在,而在更高温度吸收峰的位置和强度几乎都不变。这与X射线衍射检测吻合。并用德鲁特(Drude)模型给于理论解释。     

基于MEH-PPV/ZnSe纳米复合器件的电致发光特性的研究

以巯基乙酸作为稳定剂在水相中制备了ZnSe纳米晶,用X射线粉末衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其进行了表征。用表面活性剂将ZnSe纳米晶从水相中转移到有机相中,使其与聚合物MEH-PPV复合作为发光层,制备了多层电致发光器件Glass/ITO/MEH-PPV∶ZnSe/BCP/Alq₃。对ZnSe纳米晶和MEH-PPV薄膜的光致发光谱及其吸收光谱的比较表明ZnSe纳米晶和MEH-PPV之间存在着能量传递,这是导致纳米复合薄膜的光致发光光谱和电致发光光谱存在差异的原因之一。文章对其在光激发和载流子注入条件下的不同发光机制进行了讨论。通过对器件的光电特性进行研究,发现ZnSe纳米晶发光的比例随着外加电压的增加而增加,而且器件的I-V特性基本上符合二极管的特性。     

单核/双壳结构CdSe/CdS/ZnS纳米晶的合成与发光性质

以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中合成了单核/双壳结构的CdSe/CdS/ZnS纳米晶。在内核CdSe和外壳ZnS之间的内壳CdS作为晶格匹配调节层,能够很好的改善核/壳界面处的性能,而且,最外层ZnS能够最大程度地使激子受限。用TEM和XPS对纳米晶进行了表征,并且用光致发光光谱和吸收光谱对不同核壳结构的纳米晶的发光性能进行了比较,结果表明单核/双壳结构的纳米晶具有更加优异的发光特性。     

Ba/Mg 比值对(BaxMg)2/(x+1)Al10O17∶Eu2+晶体结构和发光特性的影响

采用溶液燃烧法在600℃成功合成了(BaxMg)2/(x 1)Al10O17∶Eu2 (0.6≤x≤1.2)蓝色荧光粉,着重研究了基质阳离子Ba/Mg比值的变化对其晶体结构及发光特性的影响。结果表明,合成的产物为纯相,且随Ba/Mg比值的增加,样品的晶格参量逐渐增加;当Ba/Mg比增加时,发射光谱的强度明显增强,至Ba/Mg为0.9时达到最大值,然后随Ba/Mg比继续增大,发射光谱的强度反而下降;Ba/Mg比值减少,导致基质的晶场增强和电子云膨胀效应的发生,致使Eu2 发射主峰向长波方向移动。Eu2 的掺杂浓度对样品的发光性能有显著的影响,随Eu2 浓度增大,发光中心增多,Eu2 离子间相互作用增强,能量传递加快,发光强度逐渐增大,并达到一个最大值。此后,随Eu2 的浓度进一步增加,Eu2 之间的能量传递速率将超过发射速率,呈现浓度猝灭特性。     

Co2+:ZnAl2O4晶体电子光谱及其2E态双重谱线结构的Jahn-Teller效应研究

在中间场耦合图象中,利用Racak不可约张量算符法和Wigner－Eckart定理,建立了3d⁷(C_3v)电子组态的完全能量矩阵;利用该矩阵研究了Co²⁺:ZnAl₂O₄晶体的电子光谱,理论与观测十分吻合．首次定量地解释了2E态的双重谱线结构,并从理论上预言了⁴A₂基态2.93cm^-1的零场分裂(ZFS)．研究结果定量地表明,Jahn－Teller效应所致Co²⁺:ZnAl₂O₄晶体Co²⁺中心局域结构的畸变假设是合理的．     

Effect of local structure on electron paramagnetic resonance spectra for trigonal [Cr(H2O)6]3+coordination complex in the sulfate alums series: a ligand field theory study

A simple theoretical method is introduced for studying the interrelation between electronic and molecular structures.By diagonalizing the 120 × 120 complete energy matrices,the relationships between zero-field splitting(ZFS) parameter D and local distortion parameter △θ for Cr 3+ ions doped,separately,in α-and β-alums are investigated.Our results indicate that there exists an approximately linear relationship between D and △θ in a temperature range 4.2-297 K and the signs of D and △θ are opposite to each other.Moreover,in order to understand the contribution of spin-orbit coupling coefficient ζ to ZFS parameter D,the relation between D and ζ is also discussed.     

Theoretical investigation of the Au/Si(1 1 1)-(5 × 2) surface structure

The atomic structure of the Au/Si(1 1 1)-(5 × 2) surface has been studied by density-functional theory calculations. Two structure models, proposed experimentally by Marks et al. and Hasegawa et al., have been examined on an equal ground. In our total-energy calculations, both models are found to be locally stable and energetically comparable. In our electronic-structure analyses, however, both models fail to reproduce the key features of angle-resolved photoemission spectra and scanning-tunneling-microscopy images, indicating that the considered models need to be modified. Suggestions for the modification are given based on the present calculations.     

重费米子化合物 CemMnIn3m+2n(m = 1, 2, 3; n = 0, 1, 2; M = Co,Rh,Ir,Pt 及Pd) 的角分辨光电子能谱研究

重费米子材料以其新奇多变的宏观性质,复杂而难以理解的微观物理过程而受到广泛的关注,长期是凝聚态物理研究的重点。角分辨光电子能谱作为一种能够直接探测材料电子结构的实验手段,随着近年来实验技术的高度发展,能量和动量分辨率得到了极大的提高,能够有力地探测到强关联材料中更加精细的电子结构。使用角分辨光电子能谱探测重费米子材料的电子结构,为理解其各种物理过程提供强有力的实验证据,进而推进重费米子理论的发展。本文回顾 Ce 基重费米子材料 CemMnIn3m+2n (m = 1; 2; 3;n = 0; 1; 2;M =Co, Rh, Ir, Pt, Pd) 系列化合物的角分辨光电子能谱研究,包括电子结构的维度、近藤共振、f 电子与导带电子的杂化和电子结构随温度的变化等。     

Computational exploration and screening of novel Janus MA2Z4 (M = Sc−Zn,Y−Ag,Hf−Au; A=Si,Ge; Z=N,P) monolayers and potential application as a photocatalyst

By high-throughput calculations, 13 thermally and environmentally stable Janus MA₂Z₄ monolayers were screened from 104 types of candidates. The 13 stable monolayers have very high charge carrier concentrations (×10¹⁵ cm⁻²), which are better than those of the well-known graphene and TaS₂. Because of their excellent conductivity, the 6 monolayers with band gaps less than 0.5 eV are identified as potential electrode materials for hydrogen evolution reaction applications. For potential applications as photoelectric or photocatalytic materials, bandgaps (E_g-HSE) higher than 0.5 eV remained, which resulted in 7 potential candidates. Based on optical absorption analysis in the visible-light range, H-HfSiGeP₄ and H-MoSiGeP₄ have higher absorption ability and optical conductivity, which is quite impressive for optoelectronic, solar cell device, and photocatalysis applications. Additionally, the transmittance coefficient of Janus MA₂Z₄ monolayers is approximately 70%−80% in the visible-light range, which implies that these monolayers show good light transmittance. For potential applications as photocatalysts, the redox potential and charge effective mass analysis indicate that H-HfSiGeP₄, H-MoSiGeP₄, T-ScSiGeN₄, and T-ZrSiGeN₄ are suitable photocatalysts for CO₂ reduction reactions. Using high-throughput identification, 13 types of new and stable Janus MA₂Z₄ monolayers were explored, and the basic properties and potential applications were investigated, which can reduce the time for experiments and provide basic data for the material genome initiative.