碲化铋红外透明导电薄膜的制备与光电性能（特邀）

采用射频磁控溅射法在石英衬底和硒化锌衬底上制备了碲化铋薄膜,分别研究了薄膜厚度、退火温度对薄膜微观结构和光电性能的影响。利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和冷场发射扫描电子显微镜,分析了薄膜结构、成分和形貌。结果表明,退火有利于薄膜的结晶,且不改变晶体的择优取向。傅里叶变换红外光谱测试结果表明,在石英衬底和硒化锌衬底上沉积的薄膜,光学透过率随着薄膜厚度和退火温度的增加而减小,在硒化锌衬底上沉积的薄膜透过波段比石英长,且光学透过率更加稳定。霍尔效应测试结果表明,随着薄膜厚度和退火温度的增加,薄膜的电阻率逐渐减小,最小为1.448×10^-3Ω·cm,迁移率为27.400 cm²·V^-1·s^-1,载流子浓度为1.573×10²⁰ cm^-3。在石英衬底上沉积的15 nm厚的Bi₂Te₃薄膜,在1～5μm波段的透过率达到80%,退火200℃后透过率达到60%,电阻率为5.663×10^-3Ω·cm。在...     

微结构对Eu掺杂Bi4Ti3O12铁电薄膜铁电性能的影响

采用金属有机物分解法在Pt/Ti/Si(111)基底上制备了退火温度分别为600℃,650℃,700℃的Bi_3.15Eu_0.85Ti₃O₁₂(BET)铁电薄膜,并对其结构及铁电性能进行了测试,再使用扫描探针显微镜对BET薄膜的电畴翻转进行了实时观测.BET薄膜c畴发生180°畴变的最小电压为+6V,而r畴由于其高四方性,即使极化电压增至+12V也不会发生翻转.薄膜的铁电性主要源于c畴的极化,随着退火温度的升高,c畴的区域面积增加,BET薄膜的剩余极化强度随之增大.退火温度为700℃的BET薄膜剩余极化强度达到84μC/cm². 关键词： 铁电薄膜 电畴翻转 扫描探针显微镜     

Ge20Sb15Se65薄膜的热致光学特性变化研究

采用磁控溅射法制备了Ge₂₀Sb₁₅Se₆₅薄膜, 研究热处理温度(150—400 ℃)对薄膜光学特性的影响. 通过分光光度计、X射线衍射仪、显微拉曼光谱仪对热处理前后薄膜样品 的光学特性和微观结构进行了表征, 并根据Swanepoel方法以及Tauc公式分别计算了薄膜折射率色散曲线和光学带隙等参数. 结果表明当退火温度(T_a)小于薄膜的玻璃转化温度(T_g)时,薄膜的光学带隙(E_g^opt)随着退火温度的增加由1.845 eV上升至1.932 eV, 而折射率由2.61降至2.54; 当退火温度大于薄膜的玻璃转化温度时,薄膜的光学带隙随退火温度的增加由1.932 eV降至1.822 eV, 折射率则由2.54增至2.71. 最后利用Mott和Davis提出的非晶材料由非晶到晶态的结构转变模型对结果进行了解释, 并通过薄膜XRD和Raman光谱进一步验证了结构变化是薄膜热致变化的重要原因. 关键词： 20Sb₁₅Se₆₅薄膜')" href="#">Ge₂₀Sb₁₅Se₆₅薄膜 热处理 光学带隙 折射率     

Ca0.88TiO3：0.12Eu3+红色荧光粉的结构与发光性能

采用固相反应法制备Ca_0.88TiO₃：0.12Eu³⁺（CTE）红色荧光粉,研究了CTE荧光粉的结构与发光性能。XRD结果表明,不同退火温度下的CTE荧光粉皆为钙钛矿结构,其晶粒尺寸随退火温度的升高而增大,1 300℃退火时晶相最佳,与SEM观察的结果相一致。CTE荧光粉的激发光谱由350~500 nm范围内的一系列窄带吸收峰组成,其中的最强峰位于398 nm 附近;发射谱主要包含595 nm和616 nm两个峰,属于Eu³⁺离子跃迁发光。616 nm发射峰明显强于595 nm发射峰,说明Eu³⁺是处在无反演对称中心的格位。CTE 荧光粉的发光随着退火温度的升高而增强,1 300℃时达到最大值,这可归因于其结晶状况的改善。另外,CTE荧光粉还具有色纯度高与热稳定性好等优点,这些将使CTE成为一种潜在的用于近紫外激发的白光LED红色荧光粉材料。     

激发功率、退火温度及Tm3+浓度对Tm3+/Er3+/Yb3+三掺YF3粉末上转换发光性质的影响

用水热法合成了Tm³⁺/Er³⁺/Yb³⁺三掺杂YF₃上转换发光粉末,并对其进行了结构和形貌表征.对上转换发射谱的研究表明,在相对低激发功率下,可以观察到比较明亮的近白色发光,且随着激发功率的增大,上转换发射强度迅速增大并达到饱和状态,继续增大激发功率,出现发光猝灭现象.退火温度对上转换发射强度的影响表明,随着退火温度的升高,Tm³⁺,Er³⁺的所有特征发射峰均相对增强.上转换发射谱随Tm³⁺浓度变化关系表明,在相对低Tm³⁺掺杂浓度下,Tm³⁺-Er³⁺相互作用占优势,Tm³⁺把能量传递给Er³⁺,Er³⁺发射相对增强;在相对高掺杂浓度下,Tm³⁺-Tm³⁺之间交叉弛豫过程占优势,Er³⁺发射相对减弱.从实验结果看出,该粉末的上转换发光非常丰富,从紫外到红外均有发射,是一种潜在的白色上转换发光及三维固体显示材料.     

新型透明导电薄膜ErF3掺杂In2 O3的研制

利用电子束沉积技术首次制备了氟化铒 (ErF₃) 掺杂的氧化铟(In₂O₃)透明导电薄膜(IEFO),研究了薄膜的晶体结构、光学特性和电学特性。利用原子力显微镜测试了不同厚度薄膜的形貌,初步研究了薄膜的生长过程。研究发现:IEFO薄膜为多晶结构,Er原子的掺入改变了薄膜的优势生长方向,使薄膜在(211)、(222)、(444)3个方向上的生长趋势基本相同。 薄膜电阻率为1.265×10^-3 Ω·cm,电子迁移率为45.76 cm²·V^-1·s^-1,电子浓度为1.197×10²⁰ cm^-3,在380~780 nm范围内的可见光平均透过率为81%。     

喷雾热解法制备的SrWO4膜的阴极射线发光

利用超声喷雾热解法制备了钨酸锶SrWO₄多晶发光膜,并研究了制备条件及掺杂对其阴极射线发光特性的影响.生成的发光膜在300℃以上退火后具有白钨矿结构,其阴极射线发光为一宽带的蓝光,包括一个位于448nm的蓝色发光带和一个位于488.6nm的蓝绿色发光带,是由阴离子络合物WO₄^2-的电荷转移跃迁引起的.发光强度随着退火温度的升高而增强,而退火气氛对其影响不大.在SrWO₄膜中掺入银离子Ag⁺和镧离子La³⁺后,不影响其发光特性,但铕离子Eu³⁺的掺入对发光特性有影响.     

退火温度对溶胶-凝胶法制备锌锡氧化物薄膜晶体管的影响

采用溶胶-凝胶法制备了非晶锌锡氧化物(ZTO)薄膜晶体管(TFT),通过热重-差热分析(TG-DTA)对ZTO胶体中的化学反应进行了分析,研究了不同退火温度对ZTO TFTs性能的影响。结果表明:当退火温度在300~500℃范围内时,薄膜为非晶态结构,薄膜表面致密、平整。当退火温度达到400℃时,薄膜在可见光范围内具有高透过率(>85%)。随着退火温度的升高,器件阈值电压明显降低,由15.85 V降至3.76 V,载流子迁移率由0.004 cm²·V^-1·s^-1提高到5.16 cm²·V^-1·s^-1,开关电流比达到10⁵。退火温度的升高明显改善了ZTO TFT的电学性能。     

Sol-gel法制备Bi0.85Nd0.15FeO3多铁性薄膜

利用sol-gel法在Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上制备出Bi_0.85Nd_0.15FeO₃薄膜.研究退火温度对其晶相形成的影响,发现在450 ℃退火时,Bi_0.85Nd_0.15FeO₃晶相开始形成,但是结晶较差,而且存在杂相;在500—600 ℃退火可以获得单相Bi_0.85Nd_0.15FeO₃薄膜,退火温度升高有利于其结晶.对600 ℃退火的Bi_0.85Nd_0.15FeO₃薄膜的介电、铁电和电磁性能进行了测试.在测试频率为1 MHz时,其介电常数和介电损耗分别为145,0.032;饱和磁化强度大约为44.8 emu/cm³;剩余极化值(2P_r)大约是16.6 μC/cm². 关键词： sol-gel法 0.85Nd_0.15FeO₃薄膜')" href="#">Bi_0.85Nd_0.15FeO₃薄膜 铁电性能 铁磁性能     

掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响

利用脉冲激光沉积的方法制备掺铒 Si/Al₂O₃多层结构薄膜,获得了由纳米结构的Si作为感光剂增强的Er³⁺在1.54 μm高效发光.利用拉曼散射、高分辨透射电镜和光致发光测量研究了在不同退火温度下（600—1000 ℃）纳米结构Si层的结晶形态变化,及对Er³⁺在1.54 μm的发光的影响特征.研究发现最佳发光是在退火温度600—700 ℃.在这个条件下纳米Si的尺寸和密度,Si和Er的作用距离以及Er^{3+ 关键词： 铒 纳米硅 能量转移 氧化铝}     

退火温度对GdBO3∶Eu3+/AAO薄膜形貌和发光性质的影响

利用水热反应和高温退火,在100 nm孔径的多孔氧化铝(AAO)模板表面制备了GdBO3∶Eu3+/AAO发光薄膜。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)等手段表征了GdBO3∶Eu3+/AAO薄膜的结构、形貌和发光性质。SEM显示GdBO3∶Eu3+/AAO的形貌可通过调节退火温度控制。XRD和PL的结果表明,在AAO模板的表面所组装的GdBO3∶Eu3+为六方碳钙石型(Vaterite-type)结构。PL的结果表明:5D0→7F2和5D0→7F1的相对发射强度与退火温度有关,5D0→7F2红色发射与5D0→7F1橙色发射之比值随退火温度的降低而增加,降低退火温度可使GdBO3∶Eu3+/AAO样品的色纯度得到改善。     

Gd2O3:Eu3+溶胶-凝胶薄膜发光特性研究

以无机稀土氧化物为原料制备了Gd2O3:Eu3 溶胶-凝胶薄膜,通过对不同Eu3 离子掺杂浓度、不同烧结温度薄膜发光强度的研究,得出Gd2O3薄膜中Eu3 离子的最佳掺杂浓度为10%、最佳热处理工艺为800℃下烧结2h;由薄膜和粉末激发谱的比较发现:薄膜中存在着比粉末更有效的能量传递,从而更有利于高能射线激发发光;首次观察到薄膜经过1000℃烧结2h后发光消失,并通过SEM和XRD的实验分析对这一现象进行了解释。     

Effect of post annealing temperature on structural and optical properties of ZnCdO thin films deposited by sol–gel method

Ternary ZnCdO thin films oriented along c-axis have been successfully deposited on p-Si (1 0 0) substrates using sol–gel spin coating route. To optimize most suitable annealing temperature for the Zn_1−xCd_xO thin films; these films with selected cadmium content x = 0.10 were treated at annealing temperatures from 300 °C up to 800 °C in oxygen ambient after deposition. The structural and optical properties of deposited thin films have been characterized by X-ray diffraction, energy dispersive spectroscopy, atomic force microscopy, UV–Vis spectroscopy, and photoluminescence spectra. The results show that the obtained films possess high crystallinity with wurtzite structure. The crystallite size, lattice parameters, lattice strain and stress in the deposited films are determined from X-ray diffraction analysis. The band gap energy increased as a function of annealing temperatures as observed from optical reflectance spectra of samples. The presence of Cd in the deposited films is confirmed by energy dispersive spectrum and it is observed that Cd re-evaporate from the lattice with annealing. The photoluminescence measurements as performed at room temperature did not exhibit any luminescence related to oxygen vacancies defects for lower annealing temperatures, as normally displayed by ZnO films. The green yellow luminescence associated to these defects was observed at higher annealing temperatures (≥700 °C).     

Effect of annealing on the structural, optical and electrical properties of ZnO thin films by spray pyrolysis

Zinc oxide thin films have been deposited on glass substrates at a substrate temperature of 673 K by spray pyrolysis. The samples are annealed in ambient atmosphere at various temperatures. The effect of annealing on structural, electrical, and optical properties of ZnO films has been investigated. X-ray diffraction patterns show that crystallinity of the ZnO films has been improved after annealing. The morphology of ZnO thin films is studied by atomic force microscopy. The tensile strain (compressive stress) is found to decrease with increase in annealing temperature which indicates the relaxation of tensile strain in ZnO thin films. A decrease in energy band gap is observed with increase of annealing temperature. The mechanism of blue-green luminescence of ZnO thin film has been analyzed. The resistivity is found to decrease with annealing temperature.     

温度变化对Eu/TiO2纳米材料的结构和光学性能的影响

研究了温度(包括退火温度,测试温度)变化对Eu3+掺杂TiO2纳米颗粒的结构和光学性能的影响.结果表明:随着退火温度的升高,纳米颗粒的尺寸变大,Eu3+发光增强;而且当退火温度升到973 K时,纳米颗粒的形状由球状变成方形,并开始发生相变;此后Eu3+离子发光峰的强度随着温度升高明显减弱,与此同时生成了一个新的宽荧光峰...     

共溅射和离子注入制备的SiO_2(Eu)薄膜中Eu~(3 )到Eu~(2 )的转变

采用共溅射方法和Eu离子注入热生长的SiO2 方法得到SiO2 (Eu)薄膜 ,Eu离子的浓度为 4%和 0 .5 % .对样品X射线吸收近边结构 (XANES)的研究和分析表明 ,在高温氮气中发生了Eu3 向Eu2 的转变 .SiO2 (Eu)薄膜高温氮气退火下蓝光的发射证明了这一结论     

硅酸锶掺Eu^3^＋的高压合成及发光特性

首次采用高压高温方法合成了Sr_2SiO_4:Eu~(3+)Bi~(3+)和SrSiO_3:Eu~(3+)Bi~(3+)发光材料,研究了合成压力、合成温度对发光特性的影响。与常压合成产物相比较,发光谱线发生了红移;谱线半宽度显著增大;发光强度和量子发光效率下降。X射线衍射分析得出,SrSiO_3:Eu~(3+)Bi~(3+)发生了结构相变,Sr_2SiO_4:Eu~(3+)Bi~(3+)结构未变但晶格参数发生了变化,且主衍射峰强度发生了反转。分析表明,发光特性的变化是压致晶场、库仑及自旋～轨道相互作用的变化引起的。     

Optical and structural studies in Eu-implanted AlN films

Eu ions were incorporated into AlN thin films using ion implantation, and the influence of the post-implant annealing ambient on structural and optical properties was investigated. Eu is incorporated into lattice sites which are slightly displaced from the substitutional Al sites. When compared with the as-implanted sample the near-substitutional ion fraction is reduced due to the thermal annealing in different atmospheres. The AlN crystal quality does not change with different annealing conditions, but sensitive defect-related emission bands are developed under different annealing temperatures. Eu³⁺ optical activation is detected for all the annealed samples. No spectral changes are observed for the shape of the intra- transition, suggesting that a similar site symmetry is preserved even when a slight displacement from the substitutitional site of the Eu³⁺ ions occurs. The role of the annealing conditions on the spectral position and thermal quenching of the transition is discussed.     

A study of the optical properties and adhesion of zinc sulfide anti-reflection thin film coated on a germanium substrate

To conduct this study, zinc sulfide (ZnS) thin films deposited on germanium (Ge) substrates were prepared by an evaporation method. The effects of deposition rate and annealing on the optical properties and adhesion of the ZnS thin films were investigated. The transmission intensity and the X-ray diffraction (XRD) pattern of the samples showed that the transmittance of the samples decreases by increasing the evaporation rates. However, with the increase of the annealing temperature, crystallinity of the thin films improves which, in turn, results in the enhancement of the transmission intensity in a far infrared region. The maximum grain size was obtained at the annealing temperature of 225 °C. Our experimental results also show that evaporation rate and annealing influences the adhesion of ZnS thin films to Ge substrates.     

Eu3+掺杂Bi2O3-TeO2-B2O3-ZnO玻璃光谱性质

测量了Eu3+（1 mol%）掺杂(60-χ)Bi2O3-χ TeO2-30B2O3-10ZnO（χ＝5,10,20,30,摩尔百分比）玻璃的吸收光谱、发射光谱、激发光谱以及声子边带谱.根据稀土离子Eu3+光学跃起矩阵元的特点,从发射光谱获得了Eu3+光学跃起的J-O参数Ω2与Ω4.结果显示,强度参量Ω2随着Bi2O3量的增加与TeO2量的减少而减小,表明材料的对称性提高, Eu-O键强减弱,共价性减弱.随着Bi2O3量的增加,电－声子偶合减弱,材料的热稳定性大幅度提高.