带隙可调的CdS纳米晶薄膜的化学浴制备和光学性质

CdS是一种直接带隙半导体,室温下其禁带宽度约为2.4eV,是一种良好的太阳能电池窗口层材料和过渡层材料。分别以CdCl2和(NH2)2CS作为镉源和硫源,用化学淀积法在玻璃上生长CdS纳米薄膜,考察了Cd2 浓度、淀积温度、淀积时间以及溶液pH值对CdS成膜的影响。紫外可见光吸收谱和荧光光谱的结果表明,在样品的制备过程中,通过改变反应条件如化学试剂的浓度、加热温度、加热时间等来控制薄膜中颗粒的尺寸大小,随着反应温度的逐渐降低或反应时间的减少等可以使得到的CdS纳米晶薄膜中晶粒尺寸逐渐减小,带隙增加;镉离子浓度越小或氨水浓度越大,所得CdS纳米晶薄膜带隙越大。     

溶胶-凝胶法纳米ZnO薄膜的绿光发射

利用溶胶-凝胶法制备了纳米ZnO薄膜,室温下测量了样品的光致发光谱(PL)和X射线衍射谱(XRD),观测到中心波长在523 nm附近的绿色荧光发射,研究了纳米ZnO薄膜的绿光发射机制,证实了纳米ZnO薄膜绿光可见发射带来自氧空位(Vo)形成的浅施主能级和锌空位(Vzn)形成的浅受主能级之间的复合。     

一种新的制备ZnO纳米粒子的方法--阴极电沉积法

用阴极电沉积法制备高质量ZnO纳米薄膜，电沉积采用含有不同浓度的ZnCl2的非水二甲基亚砜溶液做电解液，室温下恒流沉积，得到纳米ZnO薄膜。研究了ZnCl2浓度对薄膜结构和光学性质的影响。沉积薄膜的ZnO粒径尺寸分别为9．8，10．4，14．5nm。随着ZnCl2浓度的增加而增大。薄膜的可见光致发光谱以紫外的自由激子发射为主。研究表明：以浓度为0.03mol/L的ZnCl2电解液制备的ZnO薄膜光学性质最好。     

氧化锌可见区发光机制

探究与缺陷相关的氧化可见区发光机制对获得高效激子发光和实现紫外激光有重要的意义，也是该领域研究的基本问题之一，本文用X射线衍射、X射线光电子能谱，电子顺磁共振和光致发光谱研究了ZnO:Mn纳米薄膜的结构和发光性质，证明了氧空位或缺陷分布于纳米晶表面，提出了可见发光中心是Vo^**和[Vo^*,electron]或[Vo^**,two electrons]复合体的发光模型。     

纳米ZnO薄膜的激子光致发光特性

报道了纳米ZnO薄膜激子光致发光(PL)与温度的关系。首先利用低压金属有机化学气相沉积(LPMOCVD)技术生长ZnS薄膜,然后将ZnS薄膜在氧气中于800℃下热氧化2h获得纳米ZnO薄膜。X射线衍射(XRD)结果表明,纳米ZnO薄膜具有六角纤锌矿多晶结构且具有择优(002)取向。室温下观察到一束强的紫外(326eV)光致发光(PL)和很弱的深能级(DL)发射。根据激子峰的半高宽(FWHM)与温度的关系,确定了激子纵向光学声子(LO)的耦合强度(ГLO)。     

纳米ZnO薄膜的光致发光性质

利用溶胶－凝胶法制备了纳米ZnO薄膜,室温下测量了样品的光致发光谱(PL)、吸收谱(ABS)、X射线衍射谱(XRD)．X射线衍射(XRD)的结果表明：纳米ZnO薄膜呈多晶状态,具有六角纤锌矿晶体结构和良好的C轴取向．观察到二个荧光发射带,中心波长分别位于395 nm的紫带、524 nm的绿带和450 nm附近的蓝带．证实了纳米ZnO薄膜绿光可见发射带来自氧空位(VO)形成的浅施主能级和锌空位(VZn)形成的浅受主能级之间的复合;450 nm附近的蓝带来自电子从VO的浅施主能级到价带顶或锌填隙(Zni) 到价带顶或导带底到VZn的浅受主能级的复合．     

纳米锗颗粒镶嵌薄膜的吸收光谱研究

用离子束溅射技术和热处理方法，制备出颗粒尺寸和镶嵌密度均可控制的高质量Ｇｅ－ＳｉＯ２纳米颗粒镶嵌薄膜，在室温下测量了不同粒度纳米锗颗粒镶嵌薄膜样品的吸收光谱，观测到在可见光区有较强的光吸收和吸收带边蓝移。研究表明：镶嵌在经缘介质薄膜中的纳米锗颗粒的能量带是量子化的，随着纳米锗粒子平均尺寸的减小，其吸收带隙增加，吸收带边蓝移的程序相应增大。     

Magnetic Properties of Amorphous and Nanocrystalline Fe-Zr-B-Al Alloys

We have investigated the influence of aluminium substitution for iron on the magnetic properties of amorphous and nanocrystalline Fe_88-x Zr₇B₅Al _x alloys (x = 0, 1, 3, 5, 7 and 9 at.%). Thermomagnetic curves show an increase of Curie and crystallization temperature of amorphous phase with the increase of the content of aluminium in the alloy. The increase of aluminium content up to 3 at.% Al does not cause the decrease of a saturation magnetization in the as-quenched sample. In addition, magnetostriction of the annealed alloys has been studied. Also, the increase of aluminium content in the alloy causes an increase of the magnetostriction constant.     

MOCVD方法生长的氧化锌薄膜及其发光特性

近年来,随着近紫外光发射氧化锌薄膜研究的进展,许多先进的薄膜生长手段被广泛采用。本文探索了用MOCVD方法在硅衬底上生长氧化锌薄膜的方法,试验了用几种不同的有机金属源生长ZnO薄膜;研究了源材料及生长压力和温度对薄膜生长的影响;观察了样品的室温光致发光光 谱。通过与溅射方法生长的ZnO薄膜的比较,提出了影响材料结构和发光特性的可能原因。     

具有广阔应用前景的纳米金刚石膜

纳米金刚石膜的制备、表征和应用研究已经成为CVD金刚石膜研究领域的一个新的热点．文章重点介绍了Gruen等人在贫氢和无氢环境中制备纳米金刚石膜的开创性工作,并和在富氢气氛中制备的纳米金刚石膜进行了对比评述．对纳米金刚石膜的表征技术和应用前景进行了讨论．     

ZnO∶Tb3+纳米晶的制备及发光性质研究

利用溶胶-凝胶法（Sol-Gel）制备了不同浓度的ZnO∶Tb3+纳米晶，测量了样品的光致发光谱(PL)和激发谱(PLE).在ZnO宽的可见发射背景上，观察到样品在485 nm、544 nm、584 nm和620 nm附近出现了稀土Tb3+的特征发射.给出了ZnO∶Tb3+纳米晶光致发光的峰值强度随掺Tb3+浓度的变化关系，分析了稀土Tb3+的激发态5D4→7F6、5D4→7F5和5D4→7F4的发射机制，证实了稀土Tb3+的特征发射来源于稀土离子内部4f电子的f-f跃迁和ZnO基质与稀土Tb3+离子之间能量传递.     

溅射方法生长的氧化锌薄膜的阴极射线和光致发光特性

近紫外光发射氧化锌薄膜是一种新兴的发光材料,它的发光波长比氮化镓的蓝光波长更短,在光存储应用中可以进一步提高光存储的密度,因而在光电子领域具有重要应用价值而备受关注。在此介绍我们用直流反应溅射方法在硅衬底上生长的氧化锌薄膜,观察了它们的阴极射线发光和光致发光光谱,研究了发光与薄膜晶体结构,以及发光与激发电子束流的关系等。并从中推测出ZnO薄膜中的发光中心。     

高压烧结法合成致密纳米BaTiO3陶瓷结构和铁电性能研究

 在6 GPa压力、1 000 ℃温度条件下制备了致密的纳米BaTiO₃陶瓷，合成样品的平均晶粒尺寸为50 nm，理论密度在97%以上。通过介电测量，观察到了样品宽化的相变峰，它与粗晶陶瓷的相变峰大不相同。由于90°电畴的减少和退极化场的存在，观察到了细长的电滞回线，它是样品铁电性存在的有力证据，表明钛酸钡陶瓷的临界尺寸在50 nm以下。     

衬底温度对氧化锌薄膜电学性质的影响

氧化锌是一种性能良好的半导体材料,可以用作薄膜场发射阴极中的电子传输层材料,主要研究了用磁控溅射方法在不同衬底温度下生长ZnO薄膜的电学特性,分析了ZnO薄膜的电阻率和击穿场强随温度的变化关系。     

光电变色器件用纳米晶氧化钛薄膜的微结构与特性

纳米晶TiO2薄膜在光电变色器件中具有很重要的作用。它的微结构直接影响染料的吸附、光的散射以及电荷输运的特性。因此，探索TiO2薄膜的微结构(如粒径、表面形貌和厚度等)及光电性能是非常有意义的。采用电子束蒸发工艺制备了光电变色器件用纳晶TiO2薄膜，利用原子力显微镜、X射线衍射、俄歇电子能谱等手段对纳米晶TiO2薄膜的表面形貌、结晶状态及组分进行了分析。从理论上研究和讨论了纳米晶TiO2薄膜晶粒尺寸对光电性能的影响，并用量子限制效应解释了吸收光谱峰值波长随粒径减小而发生蓝移的现象。     

退火处理对ZnS薄膜的结构和光学性质的影响

在200 ℃下利用激光沉积技术分别在玻璃和Si(100)上沉积制备了ZnS薄膜,并在300,400,500 ℃下退火1 h。用X射线衍射(XRD)仪、紫外/可见光/近红外分光光度计、台阶仪和原子力显微镜(AFM)分别对不同衬底上样品的特征进行了观察。结果表明,玻璃上的ZnS薄膜只在28.5°附近存在着(111)方向的高度取向生长。在可见光范围内透射率为60%~90%。计算显示薄膜的光学带隙在3.46~3.53 eV之间,其小于体材料带隙的原因在于硫元素的缺失。根据光学带隙判断薄膜是单晶立方结构的β-ZnS。Si(100)上生长的是多晶ZnS薄膜:500 ℃下退火后,表面也比未退火表面更加平整致密,变化规律与ZnS/glass的类似。说明高温下退火可以有效地促进晶粒的结合并改善薄膜质量。     

The Flame Retardancy,Thermal Properties,and Degradation Mechanism of Zinc Alginate Films

The coordination structure, flame retardancy, thermal stabilities, and degradation mechanism of zinc alginate films were studied by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), limiting oxygen index (LOI), vertical burning (UL-94), and thermogravimetric analysis (TGA) tests. The FTIR results showed that the structure of zinc alginate was correlated to its bidentate bridging coordination. The LOI (49.3) and UL-94 (V-0 rating) results indicated that zinc alginate was an inherent flame retardant material. The TG results showed that zinc alginate had better thermal stabilities than sodium alginate in the lower temperature zones; however, the thermal stabilities of zinc alginate were worse than those of sodium alginate at higher temperatures because of the decomposition of zinc oxalate formed in the degradation process of zinc alginate. Based on the TG results and FTIR of the residues at different temperatures, the effect of zinc ions on the degradation process of alginate was different from that of sodium ions. The zinc ions can catalyze alginate to form the residues and increase the amount of the residues, finally forming zinc oxide. Further, it could decrease the release of flammable gases and increase the flame retardancy of alginate.     

MSM结构ZnO/Cu薄膜的接触特性

利用脉冲激光沉积(PLD)法在Si(111)衬底上分别生长了ZnO薄膜和Cu薄膜, 用Cu薄膜作电极,研究了ZnO薄膜与Cu薄膜的接触特性。分别用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和I-V测试的方法对样品的晶体质量、结构和电学性质进行了测试。结果表明:样品中ZnO薄膜和Cu薄膜均具有高度的择优取向;当Cu和 ZnO直接接触时,样品的I-V特性是非线性的;当Cu和 ZnO之间通过ZnO:Cu层间接接触时形成良好的欧姆接触,而且退火后欧姆接触性能明显提高,电阻率降低约2/3。本研究为价格低廉的Cu电极成为ZnO基器件的欧姆电极提供了一定的依据。     

退火处理对YMnO3薄膜的结构和荧光性能的影响

室温下,采用脉冲激光沉积方法在Si(100)衬底上制备了YMnO3薄膜,并对其进行了不同温度的退火处理。采用X射线衍射和荧光光谱分析方法对薄膜的结构和荧光特性进行了研究。结果表明:通过退火处理,可以得到正交相和六方相共存的多晶态YMnO3薄膜,并且随着退火温度的升高,两相的比例发生变化,由正交相为主转变为六方相为主。YMnO3薄膜样品的荧光发射峰集中在波长430～620nm范围内,可能是由Mn3 离子从5T2到5E之间的能级跃迁所引起的。其荧光强度随着退火温度的升高逐渐增强,但峰位基本保持不变,说明薄膜结构的改变对Mn3 离子的能级跃迁几率有明显的影响,对能级位置的影响不大;而且荧光光谱还显示在同一薄膜中各个荧光峰的相对强度随着退火温度的变化不大。     

衬底温度对ZnO薄膜晶体结构和电学性质的影响研究

由GDARE法在较低温度下,以玻璃为衬底沉积ZnO薄膜,用SEM、AFM、XRD及交流阻抗谱测量等方法研究了衬底温度对薄膜表面形貌、晶体结构以及晶体导电性质的影响.研究结果表明,室温下沉积的薄膜为颗粒致密的非晶相结构,晶界电阻较小.在衬底温度大于50℃时,由GDARE法可沉积出具有一定c轴取向的ZnO薄膜.随衬底温度的升高,薄膜沿c轴择优生长趋势明显增强,内应力减小,晶界效应增强,晶界电阻增大.衬底温度大于100℃后,沿c轴的取向度增强趋势减缓.在衬底温度180～200℃时,可获得高度c轴取向的ZnO超细微粒薄膜,其结晶性能良好,表面光滑,平均粒径30～40nm,晶粒尺寸均匀,晶形规则,沿c轴的内应力很小,取向度达0.965.此时薄膜的晶界效应增强,晶界电阻明显大于室温下沉积的薄膜,而晶粒电阻所占比例很小,总阻抗以晶界电阻为主.同时还讨论了衬底温度对薄膜晶体结构及晶界特性的影响机理.