紫外激光晶体Ce3+:LiSrAlF6发光温度依赖中的陷阱效应

在105－300K温区内,测量了X射线激发下Ce^3 :LiSrAlF6晶体发光强度的温度依赖（I－T）,在237－300K温区内发光强度有特殊的增强结构,结合105-300K温区内热释光的测量,证实这种发光强度的增强效应是由于陷阱参与发光过程所导致,通过对热释光曲线的进一步分析,得到深度分别为0．51eV和0．55eV的陷阱能级,这些陷阱主要源于Ce^3 取代Sr^2 所形成的杂质缺陷和基质LiSrAlF6中的F^-空位以及Li^ 空位所形成的本征缺陷。     

掺Gd~(3 ),Y~(3 )对PbWO_4低温热释光的影响

通过热释光方法研究了PbWO4 (PWO), PWO:Y3+, PWO:Gd3+多晶粉末及PWO,PWO:Y单晶的低温(<300K)热释光现象.多晶粉末中，掺杂Y3+或Gd3+都会大大降低甚至消除200K附近的热释光峰，同时产生新的热释光峰，分别位于125和150K（掺Y掺Gd）.这表明掺三价离子除了起到电荷补偿作用以减少Pb3+，O-浓度外，还可以产生新的陷阱能级.对于PWO:Y单晶，掺杂Y3+可以消除253K的热释光峰，即消除较深(～0.89eV)的陷阱,但PWO单晶中较浅的陷阱(～0.42eV)对应130K热释光峰仍然存在，对此进行讨论，它最可能源于氧空位缺陷.根据Pb3+，Gd3+，Y3+的电子库仑势不同，在PWO晶体中替代Pb2+后形成的电子陷阱深度有别（EPb>EGd>EY），从而解释了相应的热释光峰值温度的不同.     

GdVO4:Eu3+的热释光研究

GdVO4:Eu^3 有着十分优良的发光特性，它发光强度高，特别是具有很好的温度特性，在室温以上发光强度随温度的升高而增强，很利于在高温下使用此材料。本文对它的热释光进行了研究，其热释光峰值分别位于193，235和304K，根据计算可知它们的陷阱深度分别为0.39,0.47和0.61eV，陷阱的主要来源可能是F^ ,F和钒空位；Eu^3 掺入导致的晶格畸变，其中最主要的来源可能是空位导致的。     

掺Gd3+,Y3+对PbWO_4低温热释光的影响

通过热释光方法研究了PbWO₄(PWO),PWO:Y³⁺,PWO:Gd³⁺多晶粉末及PWO,PWO:Y单晶的低温(<300K)热释光现象.多晶粉末中,掺杂Y³⁺或Gd³⁺都会大大降低甚至消除200K附近的热释光峰,同时产生新的热释光峰,分别位于125和150K(掺Y掺Gd).这表明掺三价离子除了起到电荷补偿作用以减少Pb³⁺,O^-浓度外,还可以产生新的陷阱能级.对于PWO:Y单晶,掺杂Y³⁺可以消除253K的热释光峰,即消除较深(～0.89eV)的陷阱,但PWO单晶中较浅的陷阱(～0.42eV)对应130K热释光峰仍然存在,对此进行讨论,它最可能源于氧空位缺陷.根据Pb³⁺,Gd³⁺,Y³⁺的电子库仑势不同,在PWO晶体中替代Pb²⁺后形成的电子陷阱深度有别(E_Pb>E_Gd>E_Y),从而解释了相应的热释光峰值温度的不同 关键词： 4')" href="#">PbWO₄ Y和Gd掺杂 热释光 陷阱     

ZnO粉末的直流电致发光特性研究

用溶胶凝胶法制备了几种ZnO粉末, 测量了它们的直流电致发光. 在样品中观察到了较强的绿带（556 nm）发射; 对十二胺处理的样品, 绿带发光强度最高可提高8倍, 十八胺处理的样品, 绿带发光强度最高可提高12倍. 在同电压下, 十八胺处理的ZnO的发光强度也较十二胺处理的ZnO的发光强度大1.5～2倍; 并在十二胺处理的样品中, 还观察到了强度较小的蓝光谱带（406 nm）. 在一定电压范围内, ZnO电致发光强度随直流电压增强而线性增强. 所得ZnO样品在2V/μm场强下起亮, 在测量的近1 h内, 发光强度稳定, 重复性好. 分析认为：406 nm处的蓝光谱带是由于VZn空位在禁带中（距离价带0.3 eV）形成缺陷能级, 从导带到价带跃迁的结果, 而556 nm处的绿色发射带是由ZnO中氧空位所导致.     

本征富受主型ZnO微米管光致发光的温度调控机制

热效应是影响半导体器件发光性能的最关键因素之一.本文针对光学气化过饱和析出法制备的本征富受主型ZnO微米管,系统研究了其光致发光的温度调控机制.研究表明,所制备ZnO微米管具有规则的六边形截面形貌,长度达5 mm、直径达100μm,室温下的光学带隙约为3.30 eV;随着环境温度的提高,其光致发光强度呈现"热淬灭-负热淬灭-热淬灭"的反常变化.在80—200 K温区内的热淬灭行为与浅施主的退/电离、自由激子热离化以及中性受主束缚激子的转变有关;在200—240 K温区内发生的负热淬灭行为与导带底以下488 me V处深能级陷阱上电子的热激发有关;在240—470 K温区内发生的热淬灭行为则与导带底以下628 me V处非辐射复合中心的Shockley Read-Hall复合有关.非辐射复合中心和陷阱中心的形成均与本征富受主型ZnO微米管的氧空位缺陷有关.上述研究结果在高温高效富受主型ZnO微米管基光电器件的设计与研发方面具有重要指导意义.     

Ce3+/Eu2+共掺Ca3Si2O4N2荧光粉的光学特性

采用高温固相法制备了一种新型的白光LED用Ca3Si2O4N2∶Eu2+,Ce3+,K+荧光粉。利用X射线衍射仪对样品的物相结构进行了分析,结果表明:Ce3+和K+离子的掺杂没有改变Ca3Si2O4N2∶Eu2+荧光粉的主晶相。利用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了测试,发现样品在355 nm激发下得到的发射光谱为峰值位于505 nm的单峰,是Eu2+离子5d-4f电子跃迁引起的。Ca3Si2O4N2∶Eu2+荧光粉通过Ce3+和K+离子的掺杂,发光明显增强。当Ce3+的摩尔分数为1%时,荧光粉的发光强度达到最大值,是单掺Eu2+离子荧光粉发光强度的168%。通过光谱重叠的方法计算Ce3+→Eu2+能量传递临界的距离为2.535 nm。     

Ce∶YIG光吸收谱的微观机理及理论计算

利用离散变分 Xα方法 ,对Ce∶YIG的电子结构进行了计算 ,结果显示 ,由于Ce3 +的掺入 ,在Ce3 +的 5d、4f电子以及Fe3 +的 3d电子之间形成了自旋 -轨道劈裂较大的杂化轨道 ,同时存在Fe3 +(3d)→Ce3 +(4 f)的电子跃迁 ,它们对光吸收有重要的贡献 ,可能是 1.45eV和 2 .1eV两个跃迁中心的来源 ,与此相关的跃迁中心数与Ce3 +离子的浓度成正比 ,在 1.0eV～ 3.2eV范围内 ,对不同的掺Ce量的光吸收谱进行了计算 ,结果与实验符合较好     

Si基CeO2/Tb4O7超晶格薄膜发光特性的研究

利用电子束蒸发技术在P型硅衬底上沉积了CeO2 /Tb4 O7超品格样品,将样品置于弱还原气氛中高温退火后,观察到薄膜样品在488,544,588以及623 nm左右出现Tb3+的四个典型发光峰.结合激发光谱、吸收光谱以及XRD分析表明,CeO2薄膜在高温下失氧,发生Ce4+→Ce3+转变,Ce3+吸收紫外光后,Ce3+与Tb3+发生能量传递,产生发光.通过改变Tb4 O7薄膜厚度,研究了Tb4 O7层厚对超晶格发光的影响,结果显示在Tb4 O7层厚为0.5nm时,发光强度最大;Tb4 O7层厚大于0.5nm时,由于Tb3+间的能量传递,产生浓度猝灭.同时,对超晶格样品在900～1 200℃之间进行了不同温度、不同时间的退火,结果显示在1 200℃下进行2h的退火,薄膜发光强度达到最大.研究认为,Ce3+的浓度、氧空位缺陷以及Ce3+与Tb3+间距的变化是导致这一结果的主要原因.     

Ce3+在LiBaBO3中的发光特性及晶体学格位

采用固相法制备了LiBaBO3:Ce3+发光材料.测得LiBaBO3:Ce3+材料的发射光谱为一不对称的单峰宽谱,主峰位于440 nm;监测440 nm发射峰,可得其激发光谱为一主峰位于370 nm的宽谱.利用van Uitert公式计算了Ce3+取代LiBaBO3中Ba2+时所占晶体学格位,得出438 nm发射带归属于九配位的Ce3+发射,而469 nm发射带起源于八配位的Ce3+发射.研究了Ce3+浓度对LiBaBO3:Ce3+材料发光强度的影响,结果显示,随Ce3+浓度的增大,发光强度呈现先增大后减小的趋势,Ce3+浓度为3mol%时强度最大,造成其浓度猝灭的原因为电偶极-偶极相互作用.引入Li+,Na+或K+可增强LiBaBO3:Ce3+材料的发射强度.利用InGaN管芯(370 nm)激发LiBaBO3:Ce3+材料,获得了很好的蓝白光发射,色坐标为(x=0.291,y=0.297).     

Ce3+和Tb3+, Eu3+在六方NaLnF4(Ln=La,Gd或Y)中的发光和能量传递

本文报道Ce3+掺杂和Ce3+—Tb3+、Ce3+—Eu3+共掺杂的六方NaLnF4(Ln=La,Gd或Y)发光体的研究结果:氟配位环境使Ce3+在300nm附近发射并有很低的猝灭浓度;阳离子缺陷发光中心可能形成于NaGdF4基质中并被Ce3+—Gd3+共同敏化;Ce3+的发光可以因Tb3+掺杂而增强,反过来Ce3+亦会使Tb3+的5D3/5D4发射强度比减小;Ce3+含量增加使Eu3+的5D2/5D1及5D2/5D0发射强度比减小,这与Ce3+的2F5/2→2F7/2跃迁和Eu3+的5D2→D1跃迁能级差匹配而产生共振能量传递有关。     

p型透明导电氧化物CuCr_(1 -x)Ca_xO_2的制备与光电性质研究

系统报道了铜铁矿CuCr1-xCaxO2 单相多晶材料的制备和光电性质研究结果、X光衍射 (XRD)以及电导的测量 .结果表明 ,适当的Ca2 + 取代Cr3 + 不改变材料的晶体结构 ,但能显著提高材料的导电性能 ,x =0 .0 6的原始Ca2 + 掺杂样品在室温的电导率达到 3.2× 10 -2 S/cm ,几乎比不掺杂样品的电导率提高了近 3个数量级 .所有掺杂样品的电导率随温度的变化曲线在 2 0 0～ 30 0K ,很好地符合Arrhenius关系 ,其Seebeck常数均为很大的正数 ,这表明所有样品均为典型的 p型半导体 ,其热激活能为 0 .2 7～ 0 .36eV .     

非晶和纳米ZrO_2,ZrO_2∶Y发光研究

利用共沉淀法制备了非晶和纳米ZrO2 和ZrO2 ∶Y(7% )。通过X射线衍射对其晶化过程的结构变化进行了表征 ,并在不同温度和气氛下进行处理 ,研究了对其发光性质的影响。结果表明发射谱由一个Gaus sian带 (峰值 2 6 9eV)和一个非对称带 (峰值 3 12eV)构成 ,它们对应的发光中心分别为F+ 心和 (F F) + 心。非晶样品的发光强度比纳米晶样品强 ,发光强度主要受氧空位的浓度和晶粒尺寸的影响 ,随着处理温度的升高 ,两者竞争的结果综合地影响了发光强度     

KDP晶体本征中性点缺陷的第一性研究

 用第一性原理研究了KH2PO4(KDP)晶体中性本征点缺陷的形成能并计算了常温下点缺陷的浓度。计算得到中性填隙氢原子的形成能为2.05 eV,进而得到298 K下的浓度约为1.21×10^-17 mol/L。由于填隙氢原子在带隙中形成缺陷能级,并使能隙降低了2.6 eV, 因此消除填隙氢原子有利于提高晶体在355 nm附近的激光损伤阈值。计算得到的氧间隙、氧空位、钾空位和氢空位的形成能分别为0.60、5.25、6.50 和6.58 eV,常温下它们在晶体中也以较高的浓度存在。钾空位使晶胞体积增大约3.2%,并可能提高晶体电导率,从而降低光损伤阈值。P取代K的反位结构缺陷形成能尽管较低(4.1 eV), 但由于晶体生长溶液中P是以PO4四面体的形式存在,故此点缺陷的存在几率很小。     

Ca10Li（PO4）7∶Dy3+,Ce3+材料的制备及发光性能

采用高温固相法制备了Ca10Li(PO4)7∶Dy3+发光材料,研究了Dy3+在Ca10Li(PO4)7基质中的发光特性。XRD测量结果表明,烧结温度为1 050℃时所制备的样品为纯相Ca10Li(PO4)7晶体。从激发谱可以看出样品主激发峰位于349 nm(6H15/2→6P7/2),363 nm(6H15/2→6P5/2),385 nm(6H15/2→6M21/2),样品可被UVLED管芯有效激发。发射谱由位于481 nm(蓝)和572 nm(黄)的两个峰组成,对应的能级跃迁为4F9/2→6H15/2、6H13/2。研究了不同Dy3+掺杂浓度对发光强度的影响,当Dy3+的摩尔分数为10%时发光最强。掺入Ce3+作为敏化剂,Ce3+→Dy3+发生共振能量传递,当掺杂量为10%Dy3+、14%Ce3+时,样品发光最强,其强度为单掺10%Dy3+时的13.4倍,发光颜色由黄白变为蓝白。     

五磷酸铈晶体中Ln3+对Ce3+发光强度的影响

采用蒸发溶液法生长出一系列Ce0.9Ln0.1P5O14晶体。研究了晶体中Ln3+对Ce3+发光强度的影响。观察到,La3+,Lu3+和Y3+起稀释作用,使Ce3+的发光强度降低;加入一定量的Pr3+或Gd3+能使Ce3+的发光增强;Nd3+,Sm3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+或Tm3+等离子与Ce3+的能级有重叠,它们之间存在着竞争吸收或能量转移,从而使Ce3+的发光减弱。本文发现Eu3+和Yb3+对Ce3+有严重的猝灭作用。     

三元系SrGa2S4：Ce蓝色发光材料

制备了可用于蓝色TFEL的粉末发光材料SrGa2S4:Ce,并对其晶体结构进行了X射线衍射分析,测量并研究了其激发光谱和发射光谱,同时研究了Ce3+浓度的变化对SrGa2S4:Ce的激发光谱、发射光谱、色纯度及发光强度的影响,结果表明SrGa2S4:Ce可发射纯蓝色光,色纯度极佳,实现其高效率的、纯蓝色发射的最佳Ce3+浓度为3～4mol%。     

NaZnLa(PO_4)_2中Ce~(3+)和Tb~(3+)的发光

采用高温固相反应合成了NaZnLa(PO4 ) 2 中掺杂Ce3 +、Tb3+的荧光体 ,对其晶体结构、发光行为进行了研究 ,并尝试对NaZnLa(PO4 ) 2 ∶Ce ,Tb荧光体进行调制。NaZnLa(PO4 ) 2 是LaPO4 的同构物 ,为单斜晶系独居石结构 ,从XRD谱数据得到NaZnLa(PO4 ) 2 基质的晶胞参数为a =0 6 82 3nm ,b =0 70 45nm ,c =0 6 497nm ,β =10 3 9° ,V =0 30 3nm3,其晶胞参数与单斜LaPO4 的晶胞参数相似。在NaZnLa(PO4 ) 2 ∶Ce ,Tb荧光体中 ,Ce3 +对Tb3+有良好的敏化作用 ,掺杂适量的BO3 -3 、Al3 +、Dy3 +,可以增强发光亮度     

电子辐照硅层中缺陷能级的研究

用12MeV电子辐照硅p⁺n结,在硅中除引入氧空位E₁(E_c-0.19eV),双空位E₂(E_c-0.24eV)和E₄(E_c-0.44eV)外,还引入缺陷E₃(E_c-0.37eV)。用DLTS方法和反向恢复时间测量研究了这些能级的退火行为,可以看到,E₃的退火温度最高(≈520℃)。由退火特 关键词：     

单壁碳纳米管单原子空位缺陷的紧束缚理论研究

文章在紧束缚势模型基础上系统地研究了非手性单壁碳纳米管上单原子空位缺陷结构和电子结构性质．计算表明,单原子空位缺陷会自发地形成5-1DB型缺陷,且该缺陷的局域结构和形成能强烈地依赖于碳纳米管的尺寸、旋度和电学性质．同时作者发现这类缺陷在费米能级以上约0．2eV处产生局域的电子态．