激光灼蚀形成纳米硅的光致发光谱研究

在激光灼蚀(PLD)系统中,采用流动的N2作为环境气体成功制备了尺寸从2纳米到几纳米之间的纳米硅,并在1.60～1.75eV之间观测到了较强的光致发光谱:结合Raman散射和光致发光谱的分析,推断强光致发光来源于纳米硅的量子效应。     

脉冲激光沉积制备ZnO薄膜及其发光性质研究

采用脉冲激光沉积（PKD）技术,在Si（100）衬底上制备出高度C轴取向的ZnO薄膜。通过测量X射线衍射（XRD）谱、扫描电镜（SEM）和光致发光（PL）谱,研究了衬底温度改变对薄膜结构和PL的影响。实验结果表明,当衬底温度从400℃升到700℃时,薄膜的（002）衍射峰半高宽（FWHM）变窄,紫外（UV）发光强度在衬底温度为500℃达到最强。这可能是当衬底温度为500℃时,ZnO薄膜的化学配比较好,说明化学配比对UV发光的影响要大于薄膜微结构的影响。改变衬底温度对薄膜的表面形貌也有较大的影响。     

垂直靶向脉冲激光沉积制备ZnO纳米薄膜

用一种新颖的制备纳米粒子与薄膜的垂直靶向脉冲激光沉积(VTPLD)方法,在室温及空气气氛下,于玻璃基底上成功地制备出ZnO纳米薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对ZnO纳米薄膜的表面形貌和结构进行了表征,用荧光光谱仪对薄膜的光致发光(PL)性能进行了测量.结果表明,当激光功率为13 W时,沉积出的粒子大小较均匀,尺寸在40 nm左右,且粒子排列呈现出一定方向性;当激光功率为21 W时,沉积的ZnO纳米薄膜图呈现出微纳米孔的连续薄膜.在玻璃基底上沉积的ZnO纳米薄膜有一主峰对应的(002)衍射晶面,表明ZnO纳米薄膜具有良好的c轴取向性.不同激光功率下沉积ZnO纳米薄膜经500 ℃热处理后的PL峰,其强度随激光能量而变化,最大发光波长位于412 nm.     

飞秒激光沉积ZnO/Si大面积均匀薄膜及其特性

利用飞秒脉冲激光沉积(PLD)法在Si(100)基片上制备大面积均匀的ZnO薄膜,通过激光束、靶材及衬底的运动使得所制备的薄膜均匀性面积大小不受限制。X射线衍射(XRD)结果显示,所制备的薄膜具有典型的六方纤锌矿结构,并沿(002)方向高度择优取向生长。场扫描电子显微镜(FESEM)显示,薄膜是沿垂直于衬底方向生长的六方柱状纳米晶,且膜厚均匀。紫外-可见光谱透射率显示,所制备的薄膜在380nm附近有一陡峭的吸收边,在可见光波段具有90%以上的透过率。光致发光(PL)光谱显示,薄膜在377nm处有一强而窄的紫外发射峰。实验结果表明,所制备的薄膜具有良好的结构及光学性能。     

金纳米颗粒增强富硅氮化硅发光特性的研究

采用时域有限差分(FDTD)方法,对Au纳米颗粒的尺寸和形貌对于其光学特性的影响进行了系统的理论研究。通过采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、晶化处理、电子束蒸发和高温退火等工艺,制备基于局域表面等离子共振(LSPR)效应的富硅氮化硅发光芯片。利用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜(SEM)、奥林巴斯显微镜等对不同结构Au纳米颗粒富硅氮化硅发光器件的特性进行了表征。研究表明,通过对Au纳米颗粒的大小、形状和分布合理优化,富硅氮化硅芯片的发光强度在570nm波长附近提升了7倍,增强峰的位置红移了10nm。     

Cd掺杂ZnO薄膜的光致发光性能研究

三元半导体Cd掺杂ZnO薄膜通过脉冲激光法沉积 在石英玻璃基底上,Gd含量x从0增加到0.23。X射线衍射(XRD)图谱表明,所有Zn1－xCd xO薄膜都具有c轴取向的六方纤锌矿结构,而且c轴 晶格常数随着 x的增加而增加。原子力显微镜(AFM)观察到,随着x的增加,Zn1－xCdxO 薄膜的晶粒尺寸逐渐减小。光致发光(PL)和透过率 测量都证实,随着x的增加,薄膜的禁带宽度Eg从3.27eV降低到了2.78eV,同时导致了PL峰半高 宽(FWHM)的变大。PL峰迁移到了可见光范围内,使得Zn1－xCdxO薄膜可以应用在可见光发光二极管及其它高效率的光电 子器件。     

激光合成纳米硅的可见发光

研究了激光ＣＶＤ合成纳米硅（平均粒径为１４ｎｍ）的可见发光特性。用３００－４５０ｎｍ波长激发时，在４００－６５０ｎｍ区间观测到了发射宽峰。首次发现粒径大于１０ｎｍ的纳米硅在室温下具有可见发光，该现象可用量子限制／发光中心模型来作定性解释。     

O3有效钝化多孔硅的研究

开发了用O3氧化钝化多孔Si（PS）的实用工艺方法。O3的基本作用是对Si-Hx和Si悬挂键（DB）的充分氧化，经过随后158d贮存的老化实验，得到了表面Si—H，键完全被Si-O3膜和Si-烷基膜所替代并覆盖的PS，其光致发光（PL）强度达到稳定的增强，这归因于PS纳米晶粒的表面势垒高度的提高以及量子效率的提高。     

激光诱导单层纳米硅结构的形成及其发光特性

结合激光退火与常规热退火方法对超薄非晶硅层作用,在绝缘衬底上获得了高密度的、均匀的单层纳米硅结构.所得样品通过原子力显微镜、透射电子显微镜和Raman散射谱进行表征,证实了晶化过程的发生和纳米硅晶粒的形成.在得到的5nm厚晶化样品中观察到在660nm左右范围内光致发光峰,初步的分析表明其发光与纳米硅晶粒的形成有关.     

PLD法制备ITO导电薄膜及其性能

为了研制可用于高温环境下进行应变测量的应变层,采用脉冲激光沉积(PLD)法在陶瓷基底上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜.研究了PLD法中不同基底温度对ITO薄膜显微结构、电学性能以及阻温特性的影响.采用X射线衍射仪(XRD)测试了薄膜的晶体结构,通过四点探针测量法测得薄膜的薄层电阻,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对...     

脉冲准分子激光沉积AlN薄膜的研究

采用ArF脉冲准分子激光沉积法并结合退火后处理工艺,在Si（111）衬底上成功地制备了AIN晶态薄膜。X射线衍射、扩展电阻与原子力显微镜等测试结果表明：薄膜具有（101）取向,平均晶粒大小为200nm;薄膜介电性能优异,扩展电阻在108Ω以上。     

钛酸铋薄膜的室温脉冲激光沉积研究

在室温下,采用脉冲激光沉积（ＰＬＤ）技术在７．６２ｃｍＰｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）衬底上制备了钛酸铋（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）薄膜。Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜的厚度和组分均匀性采用卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和扩展电阻技术（ＳＲＰ）来分析、表征;采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）技术研究了薄膜的退火特性。研究发现单独用常规退火或快速退火热处理的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜中较容易出现Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７杂相;而采用常规退火和快速退火相结合的方法,较好地解决了杂相出现的问题,得到相结构和结晶性完好的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜。透射电子显微镜实验和扩展电阻实验表明,室温下制备的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜具有良好的表面和界面特性。     

ArF准分子激光立方氮化硼薄膜的制备

采用ＡｒＦ准分子脉冲激光沉积方法（ＰＬＤ），以六方氮化硼（ｈ－ＢＮ）作靶在Ｓｉ（１００）衬底上制备氮化硼薄膜。ＸＲＤ及ＦＴＩＲ透射谱测量表明生成的氮化硼薄膜是含有少量六方氮化硼结构的立方氮化硼（Ｃ－ＢＮ）．ＡＥＳ测量表明不同条件下生成的薄膜中Ｎ与Ｂ的相对含量是不同的，最大比例近乎为１：１，薄膜的维氏显微硬度ＨＶ最大值为１５８０ｋｇ／ｍｍ２。     

脉冲准分子激光PZT薄膜的制备

本实验采用脉冲准分子激光沉积（ＰＬＤ）法，在１９３ｎｍ波长，５Ｈｚ频率，４Ｊ／ｃｍ２能量密度条件下，分别在Ｓｉ（１００）和ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上成功地沉积Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）薄膜，并在不同的条件下对ＰＺＴ薄膜进行退火处理。用ＸＲＤ，ＲＢＳ，ＡＳＲ等方法分别测量了薄膜的结构、组份和厚度。     

脉冲激光沉积制备c轴取向AlN薄膜

ｃ轴取的ＡｌＮ具有优异的压电性和声表面波传输特性,已受到人们日益广泛的重视。文章报道了采用ＫｒＦ脉冲准分子激光沉积工艺,在Ｓｉ（１００）衬底上成功地制备了ｃ轴取向的ＡｌＮ晶态薄膜。Ｘ射拇衍射与傅里叶变换红外光谱的结果表明,在３００℃－８００℃衬底温度下,薄膜均只有（００２）－一个衍射峰,但随着温度的升高,薄膜的结晶质量变好;     

Growth of Nanocrystalline ZnSe:N Films by Pulsed Laser Deposition

Nanocrystalline zinc-blende-structured ZnSe:N films have been deposited on GaAs(100) substrates by pulsed laser deposition (PLD). The growth of the nanocrystalline ZnSe:N films is found to be greatly affected by the pressure of ambient N₂. X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FESEM) results show that the morphologies of the as-grown films are sensitive to the ambient pressure at a fixed substrate temperature of 300 °C, and the sizes of the as-grown ZnSe:N nanocrystals increase as the ambient pressure increases from 0.1 Pa to 100 Pa. The average sizes of the as-grown nanocrystals are estimated to be about 19 nm, 29 nm, and 71 nm for 0.1 Pa, 1 Pa, and 100 Pa ambient N₂ pressure, respectively. X-ray photoelectron spectroscopy analyses show that the N-doping concentration in the as-grown film is over 10²¹ cm⁻³. Raman spectra demonstrate the broadening of the longitudinal optical (LO) phonon and transverse optical (TO) phonon modes of the ZnSe nanocrystals. Based on these analyses, the mechanism of the formation of ZnSe:N nanocrystals is discussed.     

超快脉冲激光沉积类金刚石膜的研究进展

综述了脉冲沉积(PLD)类金刚石膜(DLC)的优势和局限,对其局限的补偿和突破,以及脉冲沉积法的重要发展方向——超快脉冲激光沉积(Ultra-fast PLD)类金刚石膜(DLC)的研究进展。     

高海拔地区儿童腺苷脱氨酶与免疫球蛋白水平分析

分别采用固相法和溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了Ca_3Co_4O_9热电陶瓷靶材,对Ca_3Co_4O_9薄膜的成膜工艺及机制进行了分析与探讨,在此基础上,采用适当的靶材利用脉冲激光沉积(PLD)技术在(0001)晶向(c轴)的Al_2O_3衬底上生长了单相的Ca_3Co_4O_9薄膜.通过X-射线衍射(XRD)仪、金相显微镜及扫描电镜(SEM)等表征手段,研究了靶材与薄膜的制备工艺对热电薄膜的物相、显微结构及形貌的影响.用直流四探针法测定了靶材和薄膜电阻率与温度的关系,结果表明,薄膜具有明显的半导体特性.