氧、硼、磷掺杂对氢化非晶硅中铒1.54μm发光的作用

利用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)技术生长氧、硼、磷掺杂的氢化非晶硅薄膜.在室温下注入铒离子后研究三种掺杂元素对铒离子发光的作用.室温下观察到很强的光致发光现象.氧的引入并且和铒离子形成发光中心,提高了铒离子的发光强度.退火实验表明氧、硼、磷的掺杂补偿了材料中的缺陷,提高了氢的逃逸温度,改善材料的热稳定性,使材料的退火温度因掺杂元素的加入而提高,铒的发光得到增强.讨论了铒离子的发光机制.     

退火处理对掺铒氢化非晶硅悬挂键密度和光致荧光的影响

采用磁控溅射技术制备了铒掺杂的氢化非晶硅(a-Si∶H(Er))样品.进一步通过200—500℃温度递增的后退火处理，获得了不同的Si悬挂键(Si-DBs)密度，并在此基础上研究了Si-DBs密度改变对其Er光荧光(Er-PL)的影响.退火温度低于350℃时，Er-PL强度持续增加，但Si-DBs密度的变化显得较复杂；350℃以上时，Er-PL强度随Si-DBs密度的增加而减小.在200—250℃的退火温度范围内，Si-DBs是由于结构弛豫而减少；在250—500℃的退火温度范围内，可能由于Si—H键的断 关键词： 氢化非晶硅 铒掺杂 Si悬挂键 光荧光     

Eu~(3+)掺杂浓度及基质氧空位对Ca~(2-x)Eu_xSnO_4发光性能的影响

采用高温固相法制备Ca_(2-x)SnO_4:xEu~(3+)(x=0,0.001,0.005,0.01,0.015,0.02)发光材料,分别在空气和真空氛围中进行烧结,研究Eu3+掺杂浓度及基质中氧空位对样品发光性能的影响。随着Eu~(3+)离子浓度的增加,发射强度呈逐渐增大的趋势,主发射峰由两个分别位于614 nm和618 nm的峰逐步合为一个位于616nm的发射峰。在Ca_(2-x)SnO_4∶xEu~(3+)样品的激发光谱中,存在着200~295 nm的Eu~(3+)-O~(2-)电荷迁移带,随着Eu~(3+)离子浓度的增加,电荷迁移带的峰位由271 nm红移到286 nm。此外,在Eu~(3+)离子掺杂浓度相同的情况下,真空中烧结得到样品的发光强度是空气中烧结得到样品的2倍。这是由于在真空氛围中烧结产生的氧空位增加使得传导电子密度升高,导致发光强度增加。而且,氧空位的增加导致电子陷阱的增多,这使得Ca_(2-x)SnO_4∶xEu~(3+)样品的余辉性能得到了很大程度的提高。     

Er3+:Yb3+共掺杂氟氧混合物玻璃的上转换发光研究

制备了化学配方为 (5 0 -x)GeO2 ·PbF2 ·WO3·(6 +x)CdF2 ·1 4Yb2 O3·0 6Er2 O3(x =10 ,2 0 ,30 )氟氧混合物玻璃。研究了 930nm发光二极管激发下Er3+ :Yb3+ 共掺杂情形下的Er3+ 离子的上转换发光特性 ,观测到了Er3+ 离子中心波长位于 5 4 3,5 5 0和 6 5 5nm处的三个强荧光发射带。通过对样品的反斯托克斯喇曼光谱的测量 ,确定了基质的最大声子能量 ,在此基础上分析了上转换荧光的产生机制。利用基质的平均电负性差和平均阳离子场强这两个参数 ,讨论了基质材料中GeO2 和CdF2 含量的调整对上转换发光的影响。     

氧空位对钴掺杂氧化锌半导体磁性能的影响

从实验和理论上阐述了氧空位对Co掺杂ZnO半导体磁性能的影响.采用磁控溅射法在不同的氧分压下制备了Zn_095Co_005O薄膜,研究了氧分压对薄膜磁性能的影响.实验结果表明,高真空条件下制备的Zn_095Co_005O薄膜具有室温铁磁性,提高氧分压后制备的薄膜铁磁性逐渐消失.第一性原理计算表明,在Co掺杂ZnO体系中引入氧空位有利于降低铁磁态的能量,铁磁态的稳定性与氧空位和Co之间的距离密切相关. 关键词： Co掺杂ZnO 稀磁半导体 第一性原理计算 氧空位缺陷     

Er,Yb共掺杂氟氧混合物玻璃的紫色上转换发光研究

制备了Er^3 ：Yb^3 共掺杂氟氧混合物玻璃,利用R-500型分光光度计,在He-Ne激光器632．8m波长激光激发下,观测到了Er^3 离子的绿色与紫色上转换荧光,并就其上转换机制进行了讨论。     

Yb3+掺杂对Er3+:NaYF4上转换发光的调制作用

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了2 mol％ Er3+、0,20和80 mol％ Yb3+共掺杂NaYF4上转换发光粉末.Er3+:NaYF4为α-NaYF4相和β-NaYF4相的混合结构,Yb3+共掺杂促进了β相到a相的转变.在976 nm半导体激光器(LD)激发下获得了对应于Er3+的2 H11/2/4 S...     

非共轭聚合物PPV衍生物中烷氧基因对发光性质的影响

研究了3种非共轭PPV聚合物以及3种共轭PPV衍生物的吸收谱和发光光谱的特性。非共轭PPV聚合物上的侧链烷氧基团有着很强的供电子能力，对调节非共轭聚合物能带带隙有重要的影响，且离主链较近的碳原子对能带结构也有一定的影响。但当侧链上的碳原子数量很大，从7个小时一直变化到10小时，共轭PPV衍生物的吸收光谱和发光光谱变化较少，表明对能带结构影响小。     

氧空位对Co掺杂TiO2稀磁半导体中杂质 分布和磁交换的影响

本文使用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Co掺杂TiO₂稀磁半导体中氧空位对体系能量和磁性的影响. 通过对总能量的计算发现当引入氧空位后近邻杂质体系能量高于均匀掺杂体系, 同时氧空位易在Co近邻位置富集. 进而发现氧空位的存在及其占位可以影响Co离子间的磁交换, 近邻Co离子体系下氧空位的引入使Co离子间的铁磁耦合减弱; 非近邻Co离子体系下, 底面氧空位使Co离子间呈反铁磁耦合而顶点氧空位使Co离子间呈铁磁耦合. 总之, 氧空位的存在对Co掺杂TiO₂材料的能量及磁性都有较大影响.     

TeO2-ZnO-Na2O-K2O玻璃中Er3+离子掺杂浓度对其发光及荧光寿命的影响

测量了不同掺杂浓度下Er3+离子在碲酸盐玻璃中的吸收光谱、发射光谱和Er3+离子的荧光寿命,计算了Er3+离子的发射截面σe,分析了Er3+离子掺杂浓度对其发光强度和荧光寿命的影响.结果表明,Er3+离子掺杂浓度较低时,对其荧光强度和荧光寿命没有显著的影响;掺杂浓度高时,出现了浓度猝灭效应,使Er3+离子荧光光强度降低,荧光寿命下降.实验确定了掺杂浓度最优值,同时对浓度猝灭机制进行了分析.     

Ba_2B_2P_2O_(10):Eu~(3+)材料的光谱特性

采用高温固相法合成了Ba2B2P2O10:Eu3+材料,并研究了材料的光谱特性。在400nm近紫外光激发下,材料的发射光谱由4组线状峰组成,峰值分别为600,618,627和660nm,分别对应Eu3+的5D0→7F1,7F2,7F3和7F4跃迁。研究了Eu3+掺杂浓度及电荷补偿剂对材料发射强度的影响,结果显示,随Eu3+掺杂浓度的增大,材料的发射强度增大,并未出现浓度猝灭效应,同时,添加电荷补偿剂可增强材料的发射强度。     

Influence of substrate temperature on growth of a-Si:H films by reactive facing target sputtering deposition

Hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H) films were deposited by reactive facing target sputtering(FTS) technique with a mixture of Ar and H2 reaction gas.Fourier transform infrared(FTIR) absorption,Raman scattering and ultraviolet-visible optical absorption are used to investigate the microstructure and optical properties of the deposited films.The decrease of the concentration of bonded hydrogen,especially that of(Si-H2)n with increasing substrate temperature(Ts),was observed in FTIR spectra,suggesting the ...     

Nanoindentation of hydrogenated amorphous silicon

Nanoindentation was carried out on thin films of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition. The composite values of elastic (Young's) modulus, E _c, and hardness, H _c, of the film/substrate system were evaluated from the load–displacement curves using the Oliver–Pharr approach. The film-only parameters were obtained employing the extrapolation of the depth profiles of E _c and H _c. Scanning probe microscopy was employed to image the nanoindenter impressions and to estimate the effect of film roughness and material pile-up on the testing results. It was established that the elastic modulus of thin a-Si:H films is in the range 117–131 GPa, which is lower than for crystalline silicon. In contrast, the values of hardness are in the range 12.2–12.7 GPa, which is comparable to crystalline silicon and higher than for hydrogen-free amorphous silicon. It is suggested that the plastic deformation of a-Si:H proceeds through plastic flow and it is the presence of hydrogen in the amorphous matrix that leads to a higher hardness.     

前驱溶液的PH值对Y2O3: Eu3＋荧光粉发光性质的影响

以甘氨酸为燃料,采用溶液燃烧法制备了Y2O3:Eu3 (3%)纳米粉末,并研究了制备过程中前驱溶液的pH值对Y2O3:Eu3 发光性质的影响.从XRD和SEM分析得到,随着溶液pH值的增大,样品颗粒逐渐变大,并且多孔粉末变得越来越致密.通过对样品发光性质的测量得到,随着pH值的增大,样品发光逐渐增强,但寿命逐渐变短.激发谱显示,基质吸收和电荷迁移带的相对强度比随着pH值的增大逐渐减小.     

Si(100)衬底上Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜的结构及光学性能

采用射频磁控溅射法在Si(100)衬底上制备了Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜,研究了Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜的结构和光学性能。结果表明,Si(100)衬底上Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜呈六方纤锌矿结构,薄膜沿c方向取向生长,且c轴方向晶格增大0.03 nm。薄膜呈现优异的半导体特性,激子吸收峰位于297 nm,禁带宽度约为4.3 eV。薄膜平均粒径约为20 nm。薄膜在深紫外激发下的荧光发射位于368 nm。     

Use of optical emission spectroscopy to investigate the process of fabrication ofa-Si:H films in a combined silane-containing discharge

The results of investigations carried out with the aid of optical emission spectroscopy and concerned with the process of deposition of amorphous hydrogenated silicon (a-Si:H) films in a combined discharge are presented. Correlations between the intensities of emission lines and bands and the rate of the deposition of films were established. To control the quality of films, it is proposed to record changes in the intensity of the atomic hydrogen line (H_β) during the deposition of a-Si:H. A comparison of plasma radiation spectra for different types of discharge was made. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 67, No. 4, pp. 423–426, July–August, 2000.     

氢化非晶硅薄膜中氢含量及键合模式的红外分析

Fourier红外透射(FTIR)谱技术是研究氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜中氢的含量（CH）及硅—氢键合模式（Si-Hn）最有效的手段.对用等离子体化学气相沉积（PCVD）方法在不同的衬底温度（Ts）下制备出的氢化非晶硅薄膜，通过红外透射光谱的基线拟合、高斯拟合分析，得到了薄膜中的氢含量，硅氢键合模式及其组分，并分析了这些参量随衬底温度变化的规律.     

分子动力学模拟H原子与Si的表面相互作用

通过分子动力学模拟了入射能量对H原子与晶Si表面相互作用的影响. 通过模拟数据与实验数据的比较, 得到H原子吸附率随入射量的增加 呈先增加后趋于平衡的趋势. 沉积的H原子在Si表面形成一层氢化非晶硅薄膜, 刻蚀产物(H₂, SiH₂, SiH₃和SiH₄)对H原子吸附率趋于平衡有重要影响, 并且也决定了样品的表面粗糙度. 当入射能量为1 eV时, 样品表面粗糙度最小. 随着入射能量的增加, 氢化非晶硅薄膜中各成分(SiH, SiH₂, SiH₃)的量以及分布均有所变化. 关键词： 分子动力学 吸附率 表面粗糙度 氢化非晶硅薄膜     

椭偏透射法测量氢化非晶硅薄膜厚度和光学参数

针对多角度椭偏测量透明基片上薄膜厚度和光学参数时基片背面非相干反射光的影响问题,报道了利用椭偏透射谱测量等离子增强化学气相沉积法(PECVD)制备的a-Si:H薄膜厚度和光学参数的方法,分析了基片温度T_s和辉光放电前气体温度T_g的影响.研究表明,用椭偏透射法测量的a-Si:H薄膜厚度值与扫描电镜(SEM)测得的值相当,推导得到的光学参数与其他研究者得到的结果一致.该方法可用于生长在透明基片上的其他非晶或多晶薄膜. 关键词： 椭偏测量 透射法 光学参数 氢化非晶硅薄膜     

Influence of heterogeneities on the electronic properties of hydrogenated amorphous silicon

An attempt is made to highlight the importance of inhomogeneities in hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), in controlling its electronic properties. We note that hydrogen increases the gap in a-Si:H and that hydrogen is distributed inhomogeneously in it. This gives rise to long-range potential fluctuations, which are mostly uncorrelated and usually ignored. These and other such considerations have not only enabled us to gain new insights into the behaviour of a-Si:H in general, but have also allowed us to resolve several unsolved puzzles. Among these are questions like why undoped a-Si:H is n-type, why the creation of dangling bonds upon light soaking (LS) so inefficient, why a-Si:H degrades more upon LS when it is doped, why the reciprocity fails for light-induced degradation, why presence of nanocrystalline silicon improves stability and so on. We provide evidence to support some of our ideas and make suggestions for verifying the others.