聚电解质/硫化镉薄膜的层-层组装及其光谱分析

以六偏磷酸钠为稳定剂,采用硝酸镉和硫化钠合成了硫化镉纳米颗粒,利用层-层组装技术制备了聚电解质与硫化镉胶体的复合薄膜.吸收光谱显示,硫化镉胶体的吸收带边相对其体相有明显蓝移,并可观察到激子吸收峰,显示出量子尺寸效应.复合薄膜的荧光光谱上出现2个发光带,随着薄膜的组装层数的增加,复合薄膜的带带跃迁发光和表面态发光都相应减弱.     

纳米CdS-磺化聚苯胺（SPAn）多层复合膜的光学特性研究

研究了利用层-层自组织生长法制备的磺化聚苯胺-CdS纳米晶体复合膜的光学特性.研究发现，随样品中CdS 纳米晶体尺寸的减小，量子尺寸效应明显增强；在紫外吸收谱中表现为吸收边出现了明显蓝移；在光致发光谱中，不仅激子直接复合产生的带边发射产生了蓝移，而且陷阱态复合产生的宽带发射也发生了蓝移.还发现样品经低温退火处理后，激子复合产生的带边发射显著增强，发射带宽随纳米尺寸的减小而变窄.这说明退火后CdS 纳米晶粒的有序性和均匀度显著增加. 关键词： CdS 纳米晶体 SPAn 吸收 发光     

射频磁控共溅射GaAs/SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜的光学性质

应用射频磁控共溅射方法和真空退火方法制备了GaAsSiO2纳米颗粒镶嵌薄膜.X射线衍射实验结果表明,经高温退火的薄膜中形成了面心立方闪锌矿结构的GaAs纳米晶粒,晶粒平均直径为1.5—3.2nm.吸收光谱展示了由于强量子限域引起的1.5—2eV的吸收边蓝移.室温光致荧光(PL)光谱显示了电子重空穴激子与电子劈裂空穴激子的近紫外和紫外双PL谱峰以及深俘获态的PL谱峰.对实验吸收边蓝移量与有效质量模型的蓝移量的悬殊差别、俘获态PL谱的形成以及PL谱线的特征作了解释.应用激光Z扫描技术测量了退火温度为500℃的复合膜在非共振条件下的光学非线性,结果表明,复合膜的非线性折射率系数和非线性吸收系数都比块材GaAs相应的系数增大了5个数量级.光学非线性系数增大主要起因于强量子限域效应 关键词： 射频磁控共溅射 GaAsSiO2纳米颗粒镶嵌薄膜 光谱 激光Z扫描     

纳米ZnO镶嵌SiO2薄膜的磁控溅射制备和发光性质的研究

采用射频磁控反应溅射方法在SiO衬底上制备了纳米ZnO镶嵌SiO2薄膜.在室温下利用吸收光谱和光致发光光谱研究了样品的光学性质.发现吸收光谱随纳米ZnO尺寸的减小发生了明显的蓝移,表明随着ZnO尺寸的减小,量子尺寸效应增强,导致带隙展宽,吸收峰蓝移.光致发光光谱在387和441 nm附近出现了两个发光带,分析认为紫外发光来源于自由激子的辐射复合,而蓝色发光带来自于氧空位的电子到价带的跃迁,并用时间分辨光谱和发光衰减证实了上述观点.     

纳米锗颗粒镶嵌薄膜的荧光特性研究

研究了不同颗粒尺寸的纳米Ge-SiO₂镶嵌薄膜的室温荧光光谱以及不同激发光能量对荧光峰的影响．实验结果表明，沉积态Ge-SiO₂薄膜样品在可见光区域不发光．退火后的样品（平均锗颗粒尺寸为3.2—6.0nm）在380—520nm波长范围内有明显的蓝光发射现象．当用λ=300nm的光激发，观测到中心波长为420nm（2.95eV）的光致荧光峰；而用633nm波长的光激发，谱图上出现中心波长分别为420和470nm的两个荧光峰．随着纳米锗颗粒尺寸的增加，光致荧光峰的相 关键词：     

磷化铟纳米晶的制备及光学性质研究

阐述了目前国内外的磷化铟纳米晶研究状况。用有机溶剂回流退火法制备出了磷化铟纳米晶，并通过XRD谱计算出平均粒径为55nm。喇曼光谱表明：由于纳米颗粒的量子尺寸效应, 2个散射峰都向低能量方向发生了较大的移动。UV VIS表明样品的吸收边相对于体块InP（970nm）发生了显著的蓝移，说明带隙变宽，表现出明显的量子尺寸效应。PLE谱在380nm时，PL谱峰在573nm时,相对于体块InP的红外区的荧光光谱发光峰发生了显著的蓝移，说明磷化铟纳米晶在光电子器件领域和非线性光学领域有非常好的应用前景。     

镶嵌型纳米锗的制备新方法及其光致发光研究

报道了通过热氧化氢化非晶锗硅薄膜和氢化非晶硅／氢化非晶锗多层膜以制备镶嵌于二氧化硅中纳米锗材料的新方法。研究结果表明：在经过氧化处理后,薄腊在的Ｓｉ与Ｏ结合形成氧化硅同时单晶Ｇｅ被析出形成了镶嵌型的纳米Ｇｅ颗粒;在Ａｒ＾＋激光（４８８ｎｍ）的激发下,观察到了室温下的光致民光现象。发光峰中心位于２．２ｅＶ。由多层腊制备出的样吕其发光强度相对加强,且半高宽也显著变窄,表明利用多层膜可较好地控制尺寸分布     

氮化硅薄膜中纳米非晶硅颗粒的键合结构及光致发光

采用螺旋波等离子体化学气相沉积技术以N₂/SiH₄/H₂为反应气体制备了镶嵌有纳米非晶硅颗粒的氢化氮化硅薄膜,通过改变N₂流量实现了薄膜从红到蓝绿的可调谐光致发光.傅里叶红外透射和紫外-可见光吸收特性分析表明,所生长薄膜具有较高的氢含量,N₂流量增加使氢的键合结构发生变化,非晶硅颗粒尺寸减小,所对应的薄膜的光学带隙逐渐增加和微观结构有序度减小.可调光致发光(PL)主要来源于纳米硅颗粒的量子限制效应发光,随N₂流量增加,PL的谱线展宽并逐渐增强. 关键词： 傅里叶红外透射谱 光吸收谱 纳米硅粒子镶嵌薄膜 光致发光     

纳米锗镶嵌二氧化硅薄膜的光学性质及其应用的研究

采用射频磁控溅射技术与热退火处理制备了纳米锗镶嵌二氧化硅(nc-Ge/SiO2)复合薄膜.对薄膜的光吸收谱进行分析,得到了纳米Ge晶粒的光学带隙.单光束Z-扫描的实验结果表明薄膜具有较强的可饱和吸收特性.将薄膜作为可饱和吸收体插入LD端面抽运的Nd:YVO4激光器内,分别实现1342 nm和1064 nm激光的被动调Q,得到脉宽分别为29 ns和22 ns的脉冲序列.理论分析认为,纳米Ge晶粒形成的界面态和缺陷态对1342 nm激光产生的饱和吸收作用,是导致被动调Q的主要原因.     

TiO2/CF纳米颗粒膜的光谱特性研究

利用十二烷基苯磺酸钠(CF)包覆的TiO2纳米颗粒，制成纳米颗粒薄膜材料，用拉曼光谱对其进行检测。结果表明，锐钛矿型与金红石型两种结构的TiO2共存，其拉曼峰与块体TiO2相比，峰位出现了红移，本文对此现象进行了分析和讨论，荧光光谱测量结果表明，在常温下，样品本征光学带隙为3.035eV,在448nm，466nm,480nm处有激了峰．与块体TiO2相比，其本征吸收带出现蓝移和展宽，本文对此原因进行了分析。     

ZnS:Mn2+超微粒的制备及光学性质研究

近年来,半导体超微粒的合成及光学性质研究迅速发展成为活跃的领域.已经采用化学方法成功地将纳米半导体超微粒分散于玻璃、液体或高分子材料中.     

纳米Ge颗粒镶嵌薄膜的Raman散射光谱研究

研究了镶嵌在ＳｉＯ_２介质中的不同尺寸（４—１６ｎｍ）纳米Ｇｅ颗粒的Ｒａｍａｎ散射谱特征，与大块标准Ｇｅ晶体的散射峰相比，观察到了理论预期的纳米半导体粒子的Ｒａｍａｎ散射峰的宽化和红移现象．采用声子限域模型较好地解释了实验结果．探讨了ＳｉＯ_２介质基体作用于镶嵌Ｇｅ粒子的压应力以及纳米Ｇｅ粒子的表面界面效应对Ｒａｍａｎ散射光谱的峰形、峰位变化所产生的影响 关键词：     

Size effect in the optical second harmonic generation by silicon nanoparticles

A size effect has been revealed in the spectra of the second harmonic generated in a reflection from an amorphous silicon composite layer with inclusions of crystalline silicon (nanocrystallites) measured at room temperature: a decrease in the mean size of the nanocrystallites from 100 to 30 nm is accompanied by a shift of the spectral peak near 3.3 eV by 0.12 eV towards the short wavelengths and an increase in the peak width by a factor of 1.5. As a possible mechanism of this phenomenon, the effect of the structural defects on the parameters of the optical transitions in the nanocrystallites is discussed.     

Optical absorption spectra of Si with Ge quantum dots

The results of calculations of optical absorption spectra of silicon containing Ge nanoclusters of spherical shape and different size are reported. The optical transitions from the Ge cluster levels to the silicon bulk energy band states are analyzed.     

Polarization dependence of quantum-confined Stark effect in Ge/SiGe quantum well planar waveguides

We report room-temperature quantum-confined Stark effect in Ge/SiGe multiple quantum wells (MQWs) with light propagating parallel to the plane of the Ge/SiGe MQWs for applications in integrated photonics. Planar waveguides embedded in a p-i-n diode are fabricated in order to investigate the absorption spectra at different reverse bias voltages from optical transmission measurements for both TE and TM polarizations. Polarization dependence of the absorption spectra of the Ge/SiGe MQWs is clearly observed. The planar waveguides exhibit a high extinction ratio and low insertion loss over a wide spectral range for TE polarization.     

BiI3层状半导体超微粒子的光学性质

本文研究了BiI3半导体溶胶的光学性质.进一步证实,在BiI3胶体样品中,真实的BiI3半导体微晶粒予的吸收被强的I3-离子吸收掩盖了.通过测量激发光谱,确定了BiI3微晶的吸收位置.用光谱数据计算得到的尺寸分布与电镜结果和理论分析符合得很好.得到的结果表明,BiI3胶体中的BiI3微晶与体材料相比。存在着显著的量子尺寸效应.     

锗在吸收边附近的压力—折射率系数

目前半导体锗在吸收边附近(1550 nm)的压力-折射率系数在实验和理论上并未研究清楚.本文通过测量在不同压力下镀在光纤端面的高结晶度锗薄膜的反射率,来计算得到锗在吸收边附近的压力-折射率系数.本文的实验结果显示,锗在吸收边附近出现反常色散现象,即折射率随能量变化呈正相关,并且其压力-折射率系数出现反常,为正值,这是由于多晶结构中的激子吸收所引起.通过引入描述激子色散的临界点模型,得到锗在吸收边附近的反常色散范围和压力-折射率系数呈正值的范围.本文的结果将有助于基于锗薄膜的通信C波段光学器件的研究.     

nc-Ge/SiN_x多层膜材料的可调控非线性光学特性

采用等离子体增强化学气相沉积和后退火的方法制备了纳米锗/氮化硅(nc-Ge/SiN_x)多层薄膜。借助Raman光谱仪对其微结构进行表征,测得样品的晶化率大于46%。由样品的光吸收谱可知,nc-Ge的尺寸越小,其光学带隙越大。利用Z扫描技术对样品的非线性光学特性进行研究,以波长为1 064 nm、脉宽为25 ps的锁模激光作为激发光,测得样品的非线性折射率系数在10~(-10)cm~2/W数量级。实验结果表明,通过改变nc-Ge的尺寸可以使材料的非线性光学折射率由自散焦转变为自聚焦特性,而负的非线性折射率系数可归因于两步吸收产生的自由载流子散射效应。当激发光强增大时,在锗层厚度为6 nm的多层膜中同时存在两步吸收过程和饱和吸收过程。两种非线性光学吸收过程之间的竞争是样品呈现不同非线性光学特性的主要原因。     

镶嵌在氢化氮化硅中纳米非晶硅粒子光吸收的模拟

采用量子限制效应模型对镶嵌有纳米非晶硅粒子的氢化氮化硅薄膜的光吸收进行了理论模拟,探讨了由吸收谱分析给出该结构薄膜光学参数的方法,并通过对不同氮含量样品的讨论给出了量子限制效应和纳米硅粒子表面的结构无序对薄膜光吸收特性的影响规律。分析结果表明,随氮含量的增加,薄膜有效光学带隙增大,该结果与薄膜中纳米硅粒子平均尺寸的减小引起的量子限制效应的增强相关,而小粒度纳米硅粒子比例增加所引入的较高微观结构无序度和较多缺陷将会导致薄膜低能吸收区吸收系数增加。     

Quantum confinement and fullerenelike surface reconstructions in nanodiamonds

We present x-ray absorption and emission experiments and ab initio calculations showing that the size of carbon diamond must be reduced to at least 2 nm, in order to observe an increase of its optical gap, at variance with Si and Ge where quantum confinement effects persist up to 6-7 nm. In addition, our calculations show that the surface of nanodiamond particles larger than approximately 1 nm reconstructs in a fullerenelike manner, giving rise to a new family of carbon clusters: bucky diamonds. Signatures of these surface reconstructions are compatible with pre-edge features observed in measured absorption spectra.