多孔铝镶嵌8-羟基喹啉铝荧光光谱研究

利用多孔铝非常高的孔隙率,将8羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到多孔铝Alq3镶嵌膜.研究了镶嵌膜的荧光光谱,并与Alq3在溶液状态下的荧光光谱进行比较,发现其荧光光谱与Alq3在乙醇溶液中的光谱相似,呈现单分子的发光特征,并且光谱线形更加对称.实验表明,多孔介质有机镶嵌膜有可能成为进一步发展Alq3在电致发光器件方面应用的新途径. 关键词： 多孔铝 8-羟基喹啉铝 光致发光光谱     

8-羟基喹啉铝在多孔铝中的发光研究

利用多孔铝非常高的孔隙率,将8-羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到Alq3/多孔铝镶嵌膜,研究了不同条件下制备的多孔铝镶嵌膜的荧光光谱。实验表明,Alq3在多孔铝中的发光峰位在490 nm左右,比其在固态粉末状态蓝移了许多。Alq3/多孔铝镶嵌膜的发光特性与多孔铝中嵌入Alq3分子的数量及聚集程度有关。当分子数量较多、聚集程度较大时,发光增强,光谱峰位红移,但聚集程度太大时,易发生荧光猝灭现象。数量较多时,由于Alq3分子大多以范德瓦尔斯力结合,聚体较少,所以峰位移动幅度不大。实验中还发现,Alq3因为处在小孔中,光学性质稳定,荧光光谱带宽超过100 nm,比一般染料大得多,这使Alq3/多孔铝镶嵌膜有可能在固体可调谐激光器方面得到新的应用;同时也为探究Alq3/多孔铝镶嵌膜在电致发光器件中的发光特性奠定了基础,为将其进一步推向实用提供了实验依据。     

8-羟基喹啉铝电致发光薄膜的电学特性

用真空蒸发沉积方法制备了一种由8-羟基@4铝(发射层)/二胺(空穴输运层)双层有机膜构成的直流薄膜电致发光(EL)器件。获得了发射峰位于520um的绿色EL.EL光谱极相似于8-羟基喹啉铝粉末的光致发光(PL)光谱。发现当首次对该器件结构施加正向偏压激发电致发光时,出现一个形成过程。实验发现与电致发光形成过程相对应的转变电压可能同有机薄膜的品质及电极蒸发条件有关。     

八-羟基喹啉铝薄膜光致发光的厚度依赖性质

通过原位测量对八-羟基喹啉铝薄膜(Alq_3)光致发光的厚度依赖性质进行了研究.在 Alq_3向玻璃衬底沉积的初始阶段,Alq_3光致发光谱峰发生了显著红移,此后谱峰随着 Alq_3厚度的增加红移变缓并趋于饱和.Alq_3薄膜厚度从2nm 逐渐变化到500nm 时,Alq_3谱峰位总红移约为12nm.这种 Alq_3薄膜沉积的初始阶段 Alq_3谱峰的显著红移可归因于二维激子向三维激子态的转变.同时,由于激子同衬底的相互作用所引起的非辐射衰变,在 Alq_3沉积的初始阶段 Alq_3光致发光谱峰的强度呈现不同的变化,随后该谱峰的强度随 Alq_3薄膜厚度的增加而快速增加,并在薄膜厚度较大时,趋向于饱和.     

8—羟基喹啉铝的荧光老化机制

报导了８－羟基喹啉铝（Ａｌｑ３）在紫外光照射下发生荧光猝灭的机制,测量了Ａｌｑ３在光照射前后的紫外－可见吸收光谱、荧光光谱、红外吸收光电子能谱（ＸＰＳ）,分析了紫外光照射后Ａｌｑ３分子结构变化,证明了产生结构变化的根源是中水与Ａｌｑ３发生了化学反应,对Ａｌｑ３的我老化机制提出了可能的解释。     

8-羟基喹啉铝高分子复合物薄膜的瞬态荧光特性与机理

对 8 -羟基喹啉铝 (Alq3)高分子复合物薄膜的的瞬态荧光特性和机理进行了研究 ,发现复合物薄膜的荧光寿命比 Alq3样品的寿命明显缩短 ,荧光峰值波长紫移 ,高分子基质引起的淬灭过程可能是导致复合物薄膜寿命降低的主要原因 ,而 Alq3分子与基质分子间的互作用则引起荧光峰值波长的移动。     

有机薄膜在平面光学微腔中的光致发光特性

本文研究了有机薄膜在平面光学微腔中的光致发光特性。有机光学微脸以多层介质膜和金属银分别作为反射镜,８－羟基喹啉铝（Ａｌｑ）为发光层。Ａｌｑ薄膜的荧光峰位于５１９ｎｍ,谱线的半高全宽为９０ｎｍ。微腔的荧光峰位于５３０ｎｍ,谱线的半高全宽窄化至１０ｎｍ。谐振波长处的发射强度提高了一个数量级。     

有机吸附物对多孔硅微腔发光的影响

理论上,采用Bruggeman有效介质近似,研究了有机吸附物对多孔硅微腔的折射率及其光致发光谱的影响.实验上,采用计算机控制的电化学腐蚀法制备了多孔硅微腔样品,并利用机械泵油的蒸气分子与该微腔样品进行相互作用.研究发现,多孔硅微腔发射的窄化光致发光谱对泵油蒸气分子的吸附与脱附很敏感,与之伴随的是该窄化光致发光谱发生明显的峰位移动(可达71nm)和强度变化.结合Bruggeman近似和表面态对多孔硅发光的影响,对实验结果进行了定性解释.实验结果与理论模拟结果符合较好. 关键词： Bruggeman近似 吸附物 多孔硅微腔 光致发光谱     

有机电致发光材料8-羟基喹啉铝的结构表征

叙述了制备高纯度有机电致发光材料8－羟基喹啉铝（Alq3)的方法；通过X射线衍射谱、核磁共振谱、红外吸收光谱、质谱、X射线光电子发射谱及荧光光谱测试分析，对Alq3的结构和特性进行了表征。标定了Alq3中喹啉环的存在；分析了Alq3中各个H原子的归属、Alq3分子内部金属离子和配位体之间的相互作用以及该螯合物的分子构型。进一步证实Alq3分子中Al-O键为共价键而非离子键。通过X射线衍射谱分析了样品的化学成分；由X射线光电子发射谱分析了Alq3分子中的电子状态和晶体特性。得到了Alq3的荷质比为459.1以及由于金属Al本身的特性，使得在Alq3中Alq2^ 继续裂解为Alq^ 的几率很小。证实了Alq3的荧光发射光谱位于510nm处（绿光范围），光激发位于喹啉环上而不是金属铝离子。与镓、铟螯合物相比，Alq3中铝离子成键共价性弱，极化力较强。     

基于多孔硅分布Bragg反射镜的有机微腔的光学性质

报道了采用多孔硅多层膜作为Bragg反射镜的有机半导体光学微腔.被测样品的光致发光谱半 高宽可由无微腔下的83nm窄化为有微腔时的4nm,非共振模得到有效的抑制.同时共振峰强度 的增强和峰位随出射角增大的“蓝移”等微腔效应也被观测到. 关键词： 微腔 多孔硅 有机半导体     

多孔硅紫外发光性质的研究

采用水热刻蚀技术制备多孔硅粉末。紫外激光244 nm激发时,多孔硅呈现出310 nm的强紫外发光。随着研磨时间的延长,多孔硅结构消失,紫外发光带也随之消失。氧气热处理后,多孔硅表面被氧化生成氧化硅薄层,同样造成紫外发光带的消失。我们认为310 nm紫外发光来源于硅纳米结构中电子和空穴的直接禁带结构辐射复合。     

多孔硅/多孔氧化铝与PVK复合光致发光特性

用旋涂法实现了多孔硅、多孔氧化铝与聚乙烯咔唑(PVK)的复合,研究了多孔硅／PVK、多孔氧化铝／PVK复合体系的光致发光性能。PL谱的测试发现,多孔硅／PVK复合体系的PL谱同时具有多孔硅和PVK的发射峰。此外,在485nm的位置出现了一个新峰,讨论了这个峰的来源。而多孔氧化铝与PVK复合后,没有产生新的峰。但多孔氧化铝与PVK复合后,由于多孔氧化铝纳米孔的纳米限制效应使PVK的发光峰出现大幅度蓝移。从多孔硅与多孔氧化铝发光机制的不同出发,讨论了多孔硅、多孔氧化铝与PVK复合后产生不同结果的原因。     

发射可见光多孔硅的拉曼光谱

本文报导了多孔硅的拉曼散射和光致发光的研究。给出了多孔硅的拉曼和光致发光谱之间的对应关系,根据拉曼峰的移动,估算了多孔硅量子线横截面的平均尺度为2.1～4.2nm。     

平面偏振光激励的多孔硅的光致发光

研究了以掠入射的平面偏振光激励的多孔硅的光致发光。实验结果显示，光的入射角对多孔硅的发光行为影响不大，然而，以ｚ方向偏振光激励的发光强度明显高于以ｘ方向偏振光激励的发光强度。激励光电场相对于样品表面的不同取向引起光致发光的差异，这反映多孔硅的光学性质是各向异性的，也排除了纯粹的硅量子点的集合作为多孔结构的可能性。     

Light Emission and Scanning Electron Microscopic Characterization of Porous Silicon

Optical emission resulting from sputtered species during ion bombardment of porous and oxidized porous silicon targets has been studied. Samples were bombarded with 5‐keV Kr⁺ ions at an incidence angle of 70 degrees, and the light emitted was analyzed over the wavelength range 200–300 nm. The surface morphology was investigated, and the micrographs revealed grooves parallel to the plane of incidence when the porosity was surprisingly observed in the grooves under each pore. The results are discussed as a function of the incidence angle and the porosity of the silicon targets.     

非晶SiC_xO_y薄膜的可调强光发射机制

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术,以SiH_4、CH_4和O_2作为反应气源,通过调控O2流量在250℃下制备强光发射的非晶SiC_xO_y薄膜。利用光致发光光谱、荧光瞬态谱、Raman光谱、X射线光电子能谱及红外吸收谱对薄膜的光学性质和微结构进行表征与分析,进而讨论其可调可见光发射机制。实验结果表明,SiC_xO_y薄膜发光性质与薄膜中的氧组分密切相关。随着薄膜中氧组分的增加,其发光峰位由橙红光逐渐向蓝光移动,肉眼可见强的可见光发射。荧光瞬态谱分析表明,薄膜的荧光寿命在纳秒范围。结合X射线光电子能谱和红外吸收谱对薄膜的相结构和化学键合结构进行分析,结果表明薄膜的主要相结构和发光中心随O_2流量的变化是其可调光发射的主要原因。     

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.     

一种新型阳极氧化多孔硅技术

在适当条件下氧化多孔硅是提高多孔硅发光强度的良好途径,提出了一种新型阳极氧化方法,并探讨了该方法所涉及的阳极氧化条件。采用含CH3CSNH2的HF酸水溶液作为氧化剂对初始多孔硅进行了湿法阳极氧化,发现氧化使多孔硅光致发光性质得到极大改善,进而研究了氧化电流、氧化温度、氧化时间等一系列因素对氧化多孔硅光致发光强度的影响,并给出了合理解释。实验发现,在1mA,10min,60℃的氧化条件下,采用阳极氧化技术使多孔硅发光强度增强了18倍。     

多孔硅的光致发光机制

人们已经提出了许多解释多孔硅发光的理论模型,每个模型都可以针对某些实验现象做出合理的解释,而对其他的实验结果就可能无法解释甚至相悖,因此多孔硅的发光机制至今仍是需要进一步研究和解决的问题。通过改变阳极氧化的条件,制得了一系列样品,其光致发光谱主要有四个峰。随着制备条件的改变,各个峰位的变化不大,但峰值强度比的变化比较大。随着自然氧化时间的延长,各个峰位的变化很小,有红移也有蓝移,有的则基本不变;而峰值强度的减弱幅度较大,但对应于各个峰位幅度的减弱是均衡的。分析实验现象产生的原因,认为多孔硅的发光是多种发光机制共同作用的结果;多孔硅纳米量子线的一定尺寸分布,不仅使光致发光谱存在一定的带宽,而且也是产生多峰现象的原因之一;多孔硅的结构特征对其发光特性起着决定性的作用。     

多孔硅的制备条件对其光致发光特性的影响

不同的实验条件下制备的多孔硅的光致发光(PL)特性是不同的,这是许多研究产生分歧的主要原因。对比分析了阳极氧化电流密度、阳极氧化时间、溶液浓度以及自然氧化时间对多孔硅光致发光光谱的影响。认为在一定的范围内,多孔硅的发光峰位会随电流密度的增大而蓝移,要获得较强的发光,需要选择合适的电流密度;随着腐蚀时间的延长,多孔硅的发光峰位也发生蓝移。当HF酸的浓度较小时,峰位随浓度的增大表现为向低能移动;而当HF酸的浓度较大时,峰位随浓度的增大则表现为移向高能。多孔硅在空气中自然氧化,其发光峰位发生蓝移,而发射强度随放置时间的延长而降低。并用量子限制模型和发光中心模型对实验结果进行解释。