Cu掺杂ZnO薄膜光学性质的研究

为了制备结晶质量好的Cu掺杂ZnO薄膜,研究其结构和光学性质,采用脉冲激光沉积方法,在Si衬底上选择不同的衬底温度来制备薄膜。实验成功制得了结晶质量较好的Cu掺杂ZnO薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计对样品进行了测量和分析。所制备的样品均表现出高度的c轴择优取向,衬底温度为300℃时,薄膜表面形貌均匀致密;在样品的光致发光谱中,发现样品除了在380nm附近出现紫外发光峰外,在460nm附近出现了蓝光发光峰,真正意义上实现了ZnO薄膜的蓝光发射。结果表明,衬底温度对其晶体质量有较大影响。     

脉冲激光沉积硅基二氧化硅薄膜的蓝光发射

用准分子激光在含氧气氛中对硅靶材料进行反应剥离，并让反应生成物沉积在单晶硅片表面上．用Ｘ射线光电子能谱、透射电镜分析，以及光致发光谱等方法对沉积的薄膜进行研究．结果显示，形成的薄膜是非晶态的二氧化硅组分，并且在其中含有少量的微米量级的多晶硅颗粒，在４４０ｎｍ附近的蓝光范围内有一光致发光带，初步认为它是由形成的二氧化硅中的氧空位缺陷引起的     

持效疏水SiO2增透膜的制备和研究

为了提高溶胶-凝胶SiO2增透膜的持效疏水性,以乙醇为溶剂,正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷在氨水催化下共水解-缩聚制备了甲基化氧化硅溶胶,然后采用提拉法在洁净的K9玻璃基片上双面镀单层膜。用傅里叶红外光谱仪分析了膜层的化学成分,用接触角测量仪测量了膜层的接触角,用紫外-可见分光光度计测量了膜层的透光率,用椭偏仪测量了膜层的厚度和折射率,并且报道了膜层疏水的持久性。结果表明,共水解膜层具有良好的透光率,峰值透光率可达99.5%;膜层与水的静接触角可达130°;膜层具有持久的疏水性能,疏水性能在相对湿度为90%的环境中可保持5月之久,克服了一般疏水膜疏水效果不持久、不能应用于实际的缺点。     

激光能量对脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜性能的影响

脉冲激光沉积技术(PLD)易于获得高质量的氧化物薄膜已成为一种重要的制备ZnO薄膜的技术.采用脉冲激光沉积(PLD)(KrF准分子激光器:波长248 nm,频率5 Hz,脉冲宽度20 ns)方法在氧气气氛中以高纯Zn(99.999%)为靶材、在单晶硅和石英衬底表而成功生长了ZnO薄膜.通过X射线衍射仪、表面轮廓仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度计对合成薄膜材料的晶体结构、厚度、光学性质等进行了研究,分析了激光能量变化对其性能的影响.实验结果表明我们使用PLD法可以制备出(002)结晶取向和透过率高于75%的ZnO薄膜,激光能量为450 mJ的ZnO薄膜的发射性能较好,但激光能量的增加不能改善薄膜的透光率.     

脉冲激光沉积法制备氧化锌薄膜

ZnO是一种新型的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料,具有优良的晶格、光学和电学性能,其显著的特点是在紫外波段存在受激发射。利用脉冲激光沉积法(PLD)在氧气氛中烧蚀锌靶制备了纳米晶氧化锌薄膜,衬底为石英玻璃,晶粒尺寸约为28-35 nm。X射线衍射(XRD)结果和光致发光(PL)光谱的测量表明,当衬底温度在100-250℃范围内时,所获得的ZnO薄膜具有c轴的择优取向,所有样品的强紫外发射中心均在378-385 nm范围内,深能级发射中心约518-558 nm,衬底温度为200℃时,得到了单一的紫外光发射(没有深能级发光)。这归因于其较高的结晶质量。     

PLD法制备透明ZnO薄膜的主要点缺陷研究

采用脉冲激光沉积(PLD)法在石英衬底上制备了ZnO薄膜。为研究ZnO薄膜内部主要点缺陷,我们用(002)ZnO单晶与ZnO薄膜作对比,并进行了霍尔测试、X线衍射(XRD)和光学透射谱等基本表征。霍尔测量得到的高的霍尔迁移率及XRD图表明,制备的ZnO薄膜结晶良好,具有沿c轴高度择优取向。同时,ZnO薄膜衍射峰相对于单晶向大角度方向发生了漂移。透射谱表明,ZnO薄膜在可见光区透过率为75%,吸收带边相对于单晶发生蓝移。各种表征手段证明PLD法制备的ZnO薄膜主要点缺陷为Zn填隙(Zni)。     

衬底温度对脉冲激光沉积制备ZnO性能的影响

本文采用脉冲激光沉积（PLD）(KrF准分子激光器：波长248 nm,频率5Hz,脉冲宽度20 ns）方法在氧气气氛中以高纯Zn（99.999%）为靶材、在单晶硅和石英衬底表面成功生长了ZnO薄膜。通过X射线衍射仪、表明轮廓仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度计对合成薄膜材料的晶体结构、厚度、光学性质等进行了研究,分析了衬底温度变化对其性能的影响。实验结果表明我们使用PLD法在室温下可以制备出了高度结晶取向、高透过率和近带边发射的高质量ZnO薄膜。     

用脉冲激光沉积方法制备的ZnO薄膜的结构及光致发光特性

在从室温到800℃的温度范围内,用脉冲激光沉积方法在Al₂O₃（0001）衬底上制备了ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜以及荧光光谱仪分别研究了衬底温度对ZnO薄膜表面形貌、结晶质量和光致发光特性的影响。X射线衍射仪和原子力显微镜的结果表明,当衬底温度从室温升高到400℃时,ZnO薄膜的结构及结晶质量逐渐提高,而当衬底温度超过400℃时,其结构和结晶质量变差;在400℃下生长的ZnO薄膜具有最佳的表面形貌和结晶质量。室温光致发光的测量结果表明,400℃下生长的ZnO薄膜的紫外发光强度最强,且发光波长最短（386 nm）。     

脉冲激光沉积法制备二氧化钒薄膜的研究进展

主要阐述了脉冲激光沉积(PLD)技术在制备金属氧化物方面的物理过程和技术特点,详细介绍了脉冲激光沉积制备二氧化钒(VO2)薄膜的工艺参数和同内外研究进展,并与几种常规制备方法进行了对比,给出了脉冲激光沉积掺杂对VO2溥膜特性的影响,以及脉冲激光沉积制备VO2纳米材料,讨论了脉冲激光沉积制备VO2薄膜存在的问题和发展方向.     

PLD法制备ZnO薄膜的退火特性和蓝光机制研究

通过脉冲激光沉积(PLD)方法,在O2中和100～500℃衬底温度下,用粉末靶在Si(111)衬底上制备了ZnO薄膜,在300℃温度下生长的薄膜在400～800℃温度和N2氛围中进行了退火处理,用X射线衍射(XRD)谱、原子力显微镜(AFM)和光致发光(PL)谱表征薄膜的结构和光学特性。XRD谱显示,在生长温度300℃时获得较好的复晶薄膜,在退火温度700℃时获得最好的六方结构的结晶薄膜;AFM显示,在此退火条件下,薄膜表面平整、晶粒均匀;PL谱结果显示,在700℃退火时有最好的光学特性。     

高功率激光单层SiO2减反膜的研制

开发出了一种用于制备高功率激光系统中玻璃表面窄带型减反膜的化学制膜法。这种减反膜由含SiO2粒子的悬浮液在室温下涂敷制得,无需进一步的后处理工序。K9玻璃透镜及石英玻璃透镜涂敷这种SiO2减反膜后,其最高透光率均达99%以上。     

金属离子掺杂的TiO_2-SiO_2增透膜的制备及性能

为了得到高增透的TiO2-SiO2薄膜,采用sol-gel法制备了金属离子掺杂的TiO2-SiO2薄膜,并对其透射光谱和薄膜厚度进行了表征,研究了退火温度及不同金属离子掺杂(Al3+、Fe3+和Zn2+)对TiO2-SiO2薄膜增透性能的影响。结果表明:Al3+、Fe3+可提高薄膜在可见光波段的增透性,其中,掺杂Al3+的摩尔分数为0.4%的薄膜,未经退火处理的增透性能最佳(透射率可达98%)。掺杂Fe3+使薄膜的截止波长红移量最大,约为14nm。     

基于ADN:TBPe发光层的蓝光OLED器件

全色显示是有机电致发光显示(OLED)器件发展的目标,而高性能蓝色发光器件,也是目前有机电致发光显示研究的热点。以NPB和Alq3分别作为空穴传输层和电子传输层,制作了结构为ITO/CuPc(150nm)/NPB(500nm)/ADN(300nm)∶TBPe(30nm)/Alq3(350nm)/RbF(20nm)/Al(1000nm)的蓝光OLED器件,发光亮度达8600cd/m2,发光效率达2.669cd/A,色坐标(X=0.1315,Y=0.1809)。研究发现ADN∶TBPe发光层体系的引入大大改善了蓝光器件的发光效率和性能。     

采用双发光层制作白色有机电致发光器件的工艺研究

利用白色OLED是一种实现全彩色显示的方法,因为白光加滤色膜的方式可以获得红、绿、蓝三基色。文章采用双发光层方法,即TBPe掺杂到ADN中作为蓝色发光层,DCJTB掺杂到Alq3中作为红色发光层,从而实现白光显示,器件结构为:ITO/CuPc/NPB/ADN∶TBPE(15nm)/Alq3∶DCJTB(15nm)/Alq3(35nm)/LiF/Al。文章主要研究了发光层厚度和掺杂材料浓度的变化对白色OLED器件发光性能的影响,最终确定了发光层厚度和掺杂剂浓度,当蓝色发光层厚度15nm,红色发光层厚度15nm,TBPe的掺杂浓度(质量分数)为2.8%,DCJTB的掺杂浓度为1.5%时,可以获得最佳的白色器件。与三元共蒸单发光层结构不同,该方法工艺简单,操作过程容易控制,实验重现性高,色纯度好。     

Cu掺杂氧化锌氧化物的热学性能

基于线性响应的密度泛函微扰理论研究了Cu掺杂纤锌矿结构氧化物ZnO的热学参数和热学性能。结果表明,Cu掺杂导致ZnO氧化物晶胞减小;在计算温度区间,纯的ZnO和Cu掺杂的ZnO的晶格热容均随温度升高不断增大,Cu掺杂的ZnO具有较高的晶格热容;纯的ZnO和Cu掺杂ZnO的晶格热容在最高温度900K时分别达到69.1J·(mol-1·K-1)和152.8J·(mol-1·K-1)。纯的ZnO和Cu掺杂ZnO的德拜温度均随温度升高而不断增大;在175K以下,Cu掺杂ZnO体系的德拜温度高于未掺杂体系,在175K以上,Cu掺杂ZnO体系的德拜温度低于未掺杂体系。Cu掺杂在ZnO中引入了新的振动模式。Cu掺杂ZnO氧化物应具有较高的晶格热导率。     

蓝光OLED的掺杂研究

采用蓝色发光材料ADN为主体发光材料、BAlq3为掺杂材料,通过改变BAlq3的掺杂浓度制备了结构为ITO/NPB/ADN:BAlq3/Alq3/Mg:Ag的一系列蓝光有机发光器件(OLED).研究了器件各有机层之间的能级匹配和BAlq3的掺杂浓度对载流子注入、传输、复合以及发光色纯度的影响.实验结果表明,空穴阻挡材料BAlq3的掺入显著影响OLED的电流密度、发光亮度、发光效率和发光光谱,当BAlq3的掺杂浓度为25%时,OLED的发光效率为1.0 lm/W,发光光谱的峰值为440 nm,色纯度为(0.18,0.15),未封装器件的半衰期为950小时,器件同时满足了高效率和高色纯度的要求.     

衬底温度对ZnO薄膜特性的影响

用脉冲激光沉积(PLD)的方法制备ZnO薄膜。通过对薄膜的X射线衍射(XRD)测试,分析了不同衬底温度下薄膜的结晶状况;通过对薄膜的光致发光谱线的测试,分析了不同衬底温度下薄膜的光致发光状况,同时进行了薄膜表面结构的测试。结果显示,衬底温度为400℃的样品结晶质量较高,具有C轴的择优取向,同时发光性能达到相对优化。     

Cu掺杂对ZnO氧化物电子结构与电输运性能的影响

采用平面波超软赝势密度泛函理论计算的方法研究了p型Cu掺杂的纤锌矿结构氧化物ZnO的电子结构,在此基础上分析了其电输运性能。计算结果表明,Cu掺杂ZnO氧化物具有0.6eV的直接带隙,且为p型半导体,在导带和价带中都出现了由Cu电子能级形成的能带,体系费米能级附近的能带主要由Cup态、Cud态和Op态电子构成,且他们之间存在着强相互作用。电输运性能分析结果表明,Cu掺杂的ZnO氧化物价带中的载流子有效质量较大,导带中的载流子有效质量较小;其载流子输运主要由Cup态、Cud态、Op态电子完成,且需要载流子（空穴和电子）跃迁的能隙宽度较未掺杂的ZnO氧化物减小。     

Improved performance of deep-blue polymer light-emitting diodes by one-step coating self-assembly hole injection/transport nanocomposites with both the optical and electrical optimization

In this study we demonstrate an easy solution-processed highly efficient deep-blue polymer light-emitting diode (PLED) via a simple one-step coating of self-assembly hole injection/transport nanocomposites to achieve both a finer hole ohmic contact and an increased light outcoupling, which is the first time report about both the optical and electrical optimization without necessitating changes in the design or structure of the wide bandgap deep-blue PLEDs themselves. The contact angle and surface energy measurement results demonstrate that triazine-based hole injection molecules can vertically migrate towards the bottom PEDOT:PSS layer to obtain a stable minimum of free energy, resulting in an optimal top-to-bottom HOMO energy level arrangement and an improved hole mobility in deep-blue PLEDs. The random surface nanostructure was formed on top of the hole bilayer, leading to the enhancement of light outcoupling verified by transmittance, transmittance haze and light extraction efficiency. Furthermore, in order to explore the reasons of the hole light scattering formation process, a transient drying monitoring technique is applied to track the drying process of the nanostructure films, revealing this approach effectiveness by easily modifying mixing ratios for obtaining different light outcoupling abilities.