Co/AAO纳米有序阵列复合结构的光致发光和光吸收特性

以草酸电解液制备的高度有序的纳米级多孔阳极氧化铝(AAO)为模板,采用交流电化学沉积工艺合成了Co/AAO纳米有序阵列复合结构。分别研究了AAO模板和Co/AAO结构的光致发光和光吸收特性。结果表明,AAO模板在350～550nm范围内存在较强的光致发光带,其峰位在395nm处;Co/AAO纳米有序阵列复合结构的光致发射峰位亦在395nm处,且发光峰强度随Co沉积量的增加而迅速减弱。实验发现,Co/AAO纳米有序阵列复合结构的光吸收边从近紫外至近红外的波段范围内发生大幅度红移,最大红移量甚至超过380nm。文章定性分析并解释了Co/AAO纳米有序阵列复合结构吸收边大幅度红移及其光发射峰位不变、而峰强减弱的主要原因。     

Ni、Co/AAO纳米有序阵列复合结构光吸收特性的比较研究

在多孔阳极氧化铝(AAO)模板中分别沉积金属镍(Ni)、钴(Co),制备了Ni／AAO和Co／AAO纳米有序阵列复合结构,对其光吸收特性进行了比较研究。实验结果表明．相同结构参量的模板中,Ni、Co纳米粒子的表观形状随沉积时间的变化规律基本一致．但Co/AAO及Ni／AAO复合结构的光吸收特性却有较大差异。Ni／AAO复合结构表现出间接带隙半导体的光学特征．而Co／AAO复合结构具有直接带隙半导体的光学特征。同时,随金属沉积量的增加,Ni／AAO吸收边的红移量仅约为13nm．而Co/AAO复合结构的吸收边红移量却超过了80nm。用Maxwell-Garnett(M-G)理论分析了导致二者光吸收特性存在较大差异的主要原因。     

纳米Cu/Al_2O_3组装体模板合成与光吸收

以有序的多孔氧化铝为模板,利用交流电在孔洞中沉积金属铜得到纳米Cu粒子/Al2O3组装体系.透射电镜观察显示随着交流电沉积时间的延长,孔洞中纳米Cu粒子数量增加.测量了纳米Cu粒子/Al2O3组装体系的紫外可见光吸收光谱,发现随着孔洞中纳米Cu粒子数量增加,纳米Cu粒子/Al2O3组装体系的吸收带边大幅度红移;根据雷利散射引起的消光增强解释了组装体吸收带边红移的原因.同时发现Cu粒子的表面等离子共振吸收峰消失及组装体在吸收带边区光吸收值满足间接带隙半导体光吸收边的表达式.     

纳米Cu/Al2O3组装体模板合成与光吸收

以有序的多孔氧化铝为模板,利用交流电在孔洞中沉积金属铜得到纳米Cu粒子/Al₂O₃组装体系.透射电镜观察显示随着交流电沉积时间的延长,孔洞中纳米Cu粒子数量增加.测量了纳米Cu粒子/Al₂O₃组装体系的紫外可见光吸收光谱,发现随着孔洞中纳米Cu粒子数量增加,纳米Cu粒子/Al₂O₃组装体系的吸收带边大幅度红移;根据雷利散射引起的消光增强解释了组装体吸收带边红移的原因.同时发现 关键词： 纳米Cu 模板合成 光吸收     

一种可控纳米柱阵列的研制

在一次阳极氧化法制备多孔氧化铝(anodized aluminum oxide,AAO)的基础上,进行了二次、三次、四次氧化制备AAO,并对多次氧化制备多孔AAO的电流变化曲线和模板表面的形貌特点等进行了比较分析.二次、三次、四次氧化制备的AAO纳米孔孔径依次增大、孔间距减小,而模板表面的纳米孔有序性分布没有明显变化.控制一次氧化AAO模板的除膜时间,～10 min即可得到孔径规则、高度有序的AAO膜.最后,利用所制备的不同孔深和孔径的AAO为模板,通过热纳米压印复制技术制备了长度和直径等性质可控的PMMA纳米柱阵列. 关键词： 纳米柱阵列 聚甲基丙烯酸甲酯 多孔氧化铝模板 多次氧化法     

新型氧化铝模板自组装制备非晶碳纳米点阵列膜及其场发射性能研究

通过对阳极氧化铝(AAO)模板进行特殊扩孔处理,消除了AAO模板中带电阴离子对沉积碳离子的不良影响,利用磁过滤阴极弧等离子体沉积技术成功制备了非晶碳纳米尖点阵列膜.场发射扫描电镜(FESEM)分析表明,经过氧化和扩孔多步处理制备的AAO模板具有特殊的开口结构,制备的非晶碳纳米尖点阵列完整地复制了AAO模板的孔道阵列结构,纳米点排列整齐有序,直径约100nm,密度达1010cm-2,样品的场发射测试显示,非晶碳纳米点阵列具有良好的电子发射性能,发射电流为10mA/cm-2时的阈值电场为3.7V/μm.     

用PAA模板法实现硅基纳米孔阵列结构

用二次阳极氧化方法制备出分立、双向贯通并且超薄（500—1000 nm）的多孔阳极氧化铝膜,贴合到硅片上进行干法刻蚀,实现图形转移,得到了硅基纳米孔阵列结构,并对工艺中影响图形转移质量的因素进行了探索.扫描电镜（SEM）测试结果表明该途径得到的纳米结构孔形态均匀且大面积有序,孔深度可达到125 nm.对该样品进行热氧化处理后进行光致发光（PL）测试,结果表明其光致发光机理是基于通常较微弱的TO声子辅助的硅带边发光,并实现了显著发光增强,对这种增强效果的物理机理进行了理论分析.该结构具有的独特光学特性为利用 关键词： 多孔阳极氧化铝模板 硅基纳米孔阵列结构 图形转移     

基于阳极氧化铝纳米光栅的薄膜硅太阳能电池双重陷光结构设计与仿真

本文提出了表面和底部均带有阳极氧化铝(AAO)纳米光栅的薄膜硅太阳能电池双重陷光结构,利用FDTD软件仿真研究了AAO纳米光栅的周期、厚度和占空比对薄膜硅太阳能电池短路电流密度的影响,并对AAO结构参数进行了优化.仿真结果表明,表面AAO最佳结构参数是周期440 nm,厚度75 nm,占空比0.5,底部AAO最佳结构参数是周期380 nm,厚度90 nm,占空比为0.75.双重AAO组合陷光结构可有效增加薄膜硅太阳能电池在280—1100 nm范围内的光吸收,吸收相对增强可以达到74.44%.     

金属铜纳米孔洞阵列膜制备方法研究

以多孔阳极氧化铝膜(anodic aluminum oxide，AAO)为模板，用真空蒸镀法复制了金属铜的纳米孔洞阵列膜，SEM结果表明，制备得到的金属铜纳米孔洞阵列膜形貌与AAO膜一致.此方法简单易行，能大规模生产，为纳米膜的工业化复制提供了一种新的工艺，为纳米线、纳米管等纳米阵列材料的合成与组装提供了有利的条件. 关键词： AAO模板 真空蒸镀 金属铜纳米孔洞阵列膜 纳米复制     

AAO/Ag NPs复合体系光吸收特性

利用时域有限差分法设计并分析了基于多孔氧化铝与纳米银颗粒的AAO/Ag NPs光吸收器模型,采用物理气相沉积方法制备了AAO/Ag NPs复合体系样品,表征并测试了不同实验参数下样品的光吸收特性.测试结果表明制备的AAO/Ag NPs复合体系样品在400～2 500nm波段的光吸收率高达98%,且高的光吸收率几乎不受银纳米颗粒氧化的影响.理论计算与测试分析表明多孔氧化铝孔内壁沉积的颗粒越多,沉积深度越深,沉积的银颗粒尺寸范围越大,光吸收率越高,而多孔结构有效降低了入射光的反射率,其表面的银膜有效降低了出射光的透射率.     

Cu/SnO2-TiO2催化剂的结构、光吸收性能和催化反应性能

用溶胶-凝胶法制得复合半导体SnO2-TiO2,用等体积浸渍法制得Cu/SnO2-TiO2光催化剂.利用X射线衍射、拉曼光谱、程序升温还原、红外光谱、透射电镜、紫外-可见漫反射光谱和光反应器等技术研究了Cu/SnO2-TiO2的物相结构、微粒尺寸、吸光性能和光催化反应性能.结果表明,质量分数为10%的SnO2单分子层分散在TiO2表面,固体材料平均粒径为22nm;SnO2的引入使TiO2吸收限发生明显蓝移,SnO2负载量超过单分子层分散(大于10%),有晶相SnO2生成,光吸收性能下降;Ti-O-Sn键的形成加强了半导体之间的相互作用,有利于光生载流子在半导体间的输送;负载金属Cu使复合半导体可见光部分的吸收明显增加,拓宽了催化剂的光响应范围;不同Sn担载量的光催化剂光吸收性能与量子产率有良好的对应关系,担载10%SnO2光催化剂光吸收性能和催化活性优于其它含量的催化剂,其光量子效率达到13.9%.     

Morphologies and optical properties of poly(2,5-diethoxyphenylene) nanofibril arrays

An anodic aluminum oxide (AAO) membrane can be used as a template for the synthesis of nanostructures. In this paper, we have fabricated poly(2,5-diethoxyphenylene) (EtO-PPP) nanofibril arrays by oxidative coupling polymerization of 1,4-diethoxybenzene (DEB) within the pores of an AAO template. The detailed molecular structure of the polymer nanofibrils was characterized by using the infrared spectrum and the ¹H-NMR spectrum. We have used transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, and atomic force microscopy to confirm the morphologies and images of the template and the fabricated nanometer scale of poly(2,5-diethoxyphenylene)nanofibril arrays. The experimental results demonstrate that the pores of the AAO membrane are regular and uniform, and parallel to each other. Furthermore, the EtO-PPP chains in the narrowest template-synthesized fibrils were oriented parallel to the pore axes of the AAO membrane, and perpendicular to the surface of the aluminum substrate. The polymer chain orientation is partially responsible for the enhanced conductivity. The ultraviolet absorption maximum shows that the polymer contains a better extended π-conjugation system along the poly(p-phenylene) backbone, which results in a longer-wavelength shift of the absorption band. The photoluminescence (PL) spectrum of nanofibril arrays exhibits a 5-nm blue shift of the emission in comparison with the unordered molecules. Received: 3 January 2002 / Accepted: 7 January 2002 / Published online: 17 December 2002 RID="*" ID="*"Corresponding author. Fax: +86-931/891-1100, E-mail: lihl@lzu.edu.cn     

ZnO/Ag/ZnO多层结构薄膜的光电性质

通过磁控溅射方法生长了不同银层厚度的ZnO/Ag/ZnO多层结构的薄膜,并对其形貌、光吸收谱、光致发光和光响应特性进行了比较研究.结果表明ZnO薄膜中银薄层的加入使得光致发光的强度增强.银层厚度为6 nm样品制成的器件在350 nm处的光响应度为0.06 A/W,相对于ZnO薄膜提高了一个数量级.而当银层厚度达到15 ...     

Effects of heat treatment on optical absorption properties of?Ni–P/AAO nano-array composite structure

Ni–P/AAO nano-array composite structure assemblies with Ni and P grown in the pores of anodic aluminum oxide (AAO) membranes were prepared by electroless deposition. The results of SEM, TEM and SAED show that as-deposited Ni–P nanowires have an amorphous structure and a few nanocrystallites form after annealing. The optical absorption spectra reveal that, as the annealing temperature increases, the absorption band edge of the Ni–P/AAO composite structure is obviously blue shifted, which is attributed to a decrease of the internal pressure after heat treatment. Meanwhile, the annealed Ni–P/AAO nano-array composite structure exhibits the absorption behavior of a direct band gap semiconductor. Details of this behavior are discussed together with the implications for potential device applications.     

硫酸根离子对草酸-硫酸混合酸中制备的多孔阳极氧化铝光致发光特性的影响

采用电化学阳极氧化法,分别在草酸、硫酸及两者不同浓度比的混合酸中制备了AAO薄膜样品,并分别观察了在250,296 nm光激发下的光致发光(PL)特性。结果表明:草酸和混合酸中制备的AAO薄膜,在250~550 nm范围内的光致发光与不同存在或分布形式的草酸杂质形成的发光中心相关。硫酸根离子对混合酸中制备的AAO薄膜的PL特性有很大影响,随硫酸根离子浓度的增加发光峰位逐渐蓝移。分析了出现上述实验现象的原因。     

核-壳结构的ZnS:Cu/ZnS纳米粒子的制备及发光性质研究

制备了核-壳结构的ZnS:Cu/ZnS纳米粒子以及普通的没有壳的Cu2 掺杂的ZnS纳米粒子,研究了ZnS无机壳层对ZnS:Cu纳米粒子发光性质的影响.透射电子显微镜、激发光谱和发射光谱的研究表明,后加入的Zn2 离子在已经形成的ZnS核表面生长,形成ZnS壳层;而适当厚度的ZnS壳层可以钝化粒子表面,减少无辐射复合中心的数目,抑制表面态对发光的不利影响,提高ZnS:Cu纳米粒子中Cu2 离子在450 nm左右的发光强度.     

钛酸锶钡纳米管的制备及其红外吸收性能研究

首次采用溶胶凝胶法结合通孔阳极氧化铝模板, 成功制备出了钛酸锶钡纳米管. 该制备工艺简单、易实现而且成本低. 首先制备通孔阳极氧化铝模板和钛酸锶钡溶胶, 然后通过浸渍加上匀胶的方法将钛酸锶钡溶胶引入到通孔阳极氧化铝模板的纳米孔洞中, 最后在650℃下煅烧1 h形成钛酸锶钡纳米管. X射线衍射(XRD)证明, 制得的钛酸锶钡纳米管为立方钙钛矿相, 主要沿(110)晶向生长. 扫描电子显微镜(SEM)显示, 钛酸锶钡纳米管外径、内径和管长分别为75 nm, 50 nm, 16 μm. 傅里叶变换显微红外光谱仪(FTIR)测试结果表明在波数为1350-1650 cm^-1红外波段, 阳极氧化铝/钛酸锶钡纳米管复合结构较钛酸锶钡薄膜有两处明显的吸收峰, 吸收峰位于1470和1550 cm^-1处, 与通孔阳极氧化铝模板相比其吸收峰强度高出一倍, 最后分析了出现这一现象的可能原因.     

AAO模板吸收光谱变化及红移现象研究

阳极氧化铝(AAO)模板作为一种制备表面增强拉曼散射光谱(SERS)基底的工具被广泛使用。为了制备SERS效果更好的基底, 研究AAO模板自身的属性显得极为重要。本文以0.4 mol/L的草酸为电解液制备出高度有序的AAO模板。发现其吸收光谱在203、250、275 nm处有三个吸收峰, 其中203和275 nm处的吸收峰, 分别由F心(带两个电子的氧空位)和F+心(带一个电子的氧空位)产生。而250 nm处的吸收峰, 由制备过程中引入的草酸根离子产生。并给出了随着退火温度升高250、275 nm的吸收峰消失的合理解释。通过对不同氧化时间、氧化电压下制备的AAO模板吸收光谱的研究, 发现延长氧化时间对AAO模板吸收带边的红移影响不大, 而升高氧化电压则使AAO模板的吸收带边出现了明显红移。表明氧化电压的升高对AAO模板的内部结构及缺陷的变化影响极大。