掺杂AgCl中光电子衰减特性研究

利用微波吸收介电谱检测技术,检测均匀掺杂[Fe(CN)_6]~(4-)盐的立方体AgCl微晶首次曝光后的自由和浅束缚光电子的衰减时间分辨谱.实验发现,随着掺杂浓度的增加,样品中自由光电子衰减时间逐渐从未掺杂时的116 ns延长至1133 ns.分析光电子衰减曲线还同时得到,随着掺杂浓度的增加,光电子的前期较慢衰减过程逐渐变快,后期较快衰减过程逐渐变慢,总体上衰减时间逐渐增加,且掺杂浓度变化对后期衰减影响较大.研究表明掺杂使得晶体中引入了能总体上延缓光电子衰减的浅电子陷阱,并且随掺杂浓度的增加,浅电子陷阱特征更加明显.     

浅电子陷阱掺杂AgCl微晶的光作用特性研究

利用微波吸收介电谱检测技术,同步检测均匀掺杂K4Fe(CN)6盐的立方体AgCl微晶在室温条件下的自由和浅束缚光电子的衰减时间分辨谱。对比未掺杂样品发现,掺杂引入的浅电子陷阱使样品中的自由光电子衰减时间延长了338ns,衰减过程中出现一个明显的一级指数快衰减区;较高浓度掺杂情况下,测量了光作用产物对光电子衰减的影响,分析表明,光作用产物是具有深电子陷阱作用的银簇。光作用产物的出现,使得晶体中发生了浅电子陷阱到深电子陷阱效应的转变,可见掺杂使得晶体内部结构和光作用特性发生了变化。     

微波吸收法研究ZnS:Mn粉末发光材料的光电子瞬态过程

本文采用微波吸收介电谱技术,测量了ZnS:Mn材料受到紫外超短脉冲激光激发后,其光生电子的瞬态衰减过程,得到了ZnS:Mn材料光电子衰减时间分辨谱.分析表明,光电子衰减由快慢两个衰减过程组成,快过程持续时间约为10ns,慢过程近似为指数衰减过程.Mn的掺杂浓度对导带光电子的寿命有明显的影响,慢过程光电子寿命随着Mn掺杂浓度的增加而呈下降趋势,掺杂浓度由0.10;质量分数增加到1.00;质量分数时,慢过程的光电子寿命由779ns下降到363ns,下降了近一倍.这是由于随着Mn掺杂浓度的提高,Mn2+发光中心的密度增加,导带光电子与发光中心的碰撞几率增大,寿命降低.     

各向异性压力对ZnS晶体结构和电子性能的影响研究

基于电子平面波密度泛函理论的方法研究分析了闪锌矿结构ZnS在未受压力和沿a,b和c轴方向上受0.5 GPa小压力条件下的晶体结构和电子性质.结果表明闪锌矿ZnS在0.5 GPa的不同方向小压力作用下,晶胞参数均发生增大,表现出较为明显的压力膨胀效应.压力对ZnS晶体结构的影响是各向异性的,其对ZnS晶体c轴方向的影响最大,压力作用下Zn-S键长也均增大.ZnS体系在0.5 GPa压力下稳定性增强,其在a轴受压力作用下能量最低.在a轴,b轴和c轴方向施加相同压力之后,ZnS的带隙宽度由2.059 eV分别减小到1.683 eV,1.681 eV和1.681 eV,但是其带隙类型未发生变化.ZnS材料体系中的p态电子对费米能级附近的贡献程度最高,而s态和d态电子对费米能级处的贡献程度均较低.     

硫增感AgBrCl立方体微晶中光电子衰减行为的研究

利用微波吸收相敏检测技术并结合短脉冲激光曝光,测量了硫增感条件下AgBrCl立方体微晶感光材料的光电子时间衰减谱.分析了光电子一级衰减区域与增感温度的关系,确定了硫增感的陷阱效应对光电子衰减时间和光电子不同一级衰减区域的影响,并获得了增感过程中生成浅电子陷阱效果的最佳增感条件.     

pH值对电沉积法制备ZnS光学薄膜影响的研究

采用阴极恒电压法在ITO导电玻璃上沉积了ZnS薄膜,并用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)以及紫外/可见/近红外光谱仪对薄膜的结构和性能进行了表征,研究了pH值对薄膜的相组成、显微形貌以及光学性质的影响.结果表明:在pH=4,沉积时间为20 min,沉积电压为2 V,加入柠檬酸钠作络合剂的情况下,得到沿(200)晶面生长的立方相ZnS薄膜,薄膜组成均匀而致密,随pH值增加,禁带宽度降低.     

硫增感对立方体AgCl微晶光电子衰减影响的动力学研究

本工作利用微波吸收介电谱技术检测了硫增感立方体氯化银微晶光电子的衰减时间谱,并根据实验结果建立了硫增感氯化银微晶的动力学模型,通过计算机求解由此模型得到的光电子衰减动力学方程,得到了不同增感时间下电子陷阱的浓度和深度,发现随增感时间的增加,电子陷阱的深度保持不变(0.201eV),而陷阱的浓度发生了变化,即在增感时间为75 min时电子陷阱的浓度为7.5×10-6;在增感时间为60 min时电子陷阱的浓度为3×10-6,这些结论对于其它晶体特性的研究具有参考价值.     

热处理对电沉积制备ZnS薄膜物相组成及光学性能的影响

采用电沉积方法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上沉积了ZnS薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光(UV-VIS)分光光度计对薄膜的微结构和光学性能进行了表征,研究了热处理条件对薄膜的相组成和光学性能的影响.结果表明:电沉积制备的ZnS薄膜呈非晶态,并且含有单质Zn.硫化热处理可以改善薄膜的结晶状况,减少杂质Zn的含量.硫气氛中450 ℃热处理4 h之后,薄膜中单质Zn全部反应生产ZnS,得到了纯的ZnS薄膜.没有经过热处理的薄膜,其可见光透射率在70;左右,热处理后薄膜样品的透射率降低,在硫气氛中热处理4 h的样品,其可见光透射率最低,为50;左右,热处理条件对薄膜样品的禁带宽度值基本没有影响.     

掺杂浓度对电沉积法制备ZnS: Cu光学薄膜影响

采用阴极恒电压法在ITO(In2O3-SnO2)导电玻璃表面制备了ZnS: Cu薄膜,并用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和光致发光谱仪(PL)研究了掺杂浓度对ZnS: Cu薄膜的物相组成、显微结构及发光性能的影响.结果表明:控制Cu2+的质量掺杂浓度在0.4;以内,并不会改变ZnS薄膜的物相组成,而且会使薄膜的结晶程度有所提高.研究还发现,在pH=4.0,沉积电压为2 V,掺杂浓度为0.3 ;的条件下,所制得的ZnS: Cu薄膜光致发光光谱峰值最大,亮度最高.     

工艺参数对CVD ZnS沉积速率的影响

本文报道了CVD法制备ZnS晶体的制备工艺,系统地研究了气体流量、工作气压、基板温度等主要工艺参数对沉积速率的影响规律.实验表明,随着H2S(s)/Zn摩尔流量比的增加,沉积速率逐渐增大;基板温度升高,沉积速率加快;工作气压增大,沉积速率变化不大.在本实验研究的条件下认为,采用合适的H2S(s)/Zn摩尔流量比和沉积温度,在较低的工作气压下生长晶体,能保证较稳定的沉积速率,生长出高质量的晶体.     

卤化银晶体中的光电子特性

本文采用微波吸收相敏检测技术,得到了卤化银微晶的自由光电子与浅束缚光电子的产生与衰减曲线,对比光电子产生量与激发光强之间的关系,验证了Gurney-Mott理论的光吸收过程,分析了不同类型卤化银材料中光电子的衰减特性,讨论了卤化银微晶中光电子行为对其感光性能的影响.     

甲酸根离子掺杂的卤化银中空穴陷阱效应分析

本文采用微波吸收介电谱检测技术,系统研究了甲酸根离子掺杂的立方体卤化银乳剂在35ps脉冲激光作用下所产生的光电子衰减行为,分析了甲酸根离子的空穴陷阱效应以及光电子衰减特性与掺杂条件的关系.通过分析不同位置和浓度甲酸根离子掺杂的立方体AgBr乳剂中光电子衰减时间特性,讨论了AgBr乳剂中甲酸根离子掺杂条件的变化对光电子衰减的影响,揭示了其空穴陷阱效应的作用机理.实验结果表明:不同浓度的甲酸根离子对立方体AgBr乳剂都有增感作用,最佳掺杂浓度为10-3mol/molAg;最佳掺杂位置是90;,说明了在接近微晶表面掺杂的空穴陷阱对提高乳剂感光度有较好的作用.     

Effect of Cr doping on the structural and optical properties of ZnS nanoparticles

Zn_1−xCr_x S nanoparticles with x = 0.00, 0.005, 0.01, 0.02 and 0.03 were synthesized by chemical co‐precipitation method at room temperature for the first time. Ethylene diamine tetraacetic acid was used as stabilizer. Energy dispersive analysis of X‐rays confirmed the presence of Cr in the samples. The samples were characterized by scanning electron microscopy, X‐ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy and optical absorption studies. XRD and selected area electron diffraction results showed that the samples of all compositions crystallized in cubic structure and the lattice parameters decreased linearly with increase in Cr content following Vegard's law indicating that the Cr ions have substituted for Zn in the ZnS lattice. The particle size estimated from XRD was in the range 6–10 nm.The optical absorption studies on the doped samples indicated that the absorption edge blue shifted with respect to those of bulk and nanocrystalline ZnS. The bandgap increased with increasing Cr concentration in a narrow range 3.81–4.03 eV. Photolumonesence studies showed blue emission with appreciable luminescence quenching with increasing Cr concentration. (© 2011 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

在预涂陶瓷过渡层的多谱段ZnS衬底上沉积金刚石膜的探索研究

本文采用真空电子束蒸镀技术在多谱段ZnS衬底上沉积了适合金刚石膜沉积的致密陶瓷过渡层,并利用微波等离子体CVD金刚石膜低温沉积技术进行了金刚石膜沉积研究.发现在陶瓷过渡层上的金刚石形核极其困难,其原因可能是陶瓷涂层在沉积过程中龟裂导致ZnS蒸汽扩散逸出干扰金刚石形核所致.本文采用诱导形核技术在过渡层/ZnS试样表面观察到极高密度(1010/cm2)的金刚石形核,并对金刚石/过渡层/ZnS试样的红外透过特性进行了评价.     

空气退火对ZnS薄膜结构和光学特性的影响

采用X射线衍射、扫描电子显微镜和光致发光等技术研究了空气退火对ZnS薄膜的结构和光学特性的影响.薄膜在500℃以下退火后结晶质量得到改善,仍呈ZnS立方相结构.退火温度达到550℃时,薄膜中出现ZnO六方相结构.薄膜退火后,大气中的氧掺入薄膜中,出现ZnS-ZnO复合层.随退火温度升高,薄膜晶粒尺寸增大,透过率增加,带隙逐渐接近ZnO带隙.薄膜光致发光结果表明,复合层内ZnS和ZnO绿色发光的叠加替代了来自ZnS缺陷能级间的绿色发光.