Cu_2O和Ge的基本反射光谱——两种不同性质的反射带结构

本文在室温下测量了Cu_2O和Ge的基本反射光谱(0.22—1.00μ);研究了区分激子反射带结构和带际跃迁反射带结构的实验方法。光学抛光处理晶体表面对反射光谱中激子结构的影响极大,但对带际跃迁结构的影响不大。确定了Cu_2O紫外反射带的带际跃迁性质。讨论了Cu_2O和Ge的基本反射光谱和能带结构的联系。特别注意了Ge的反射光谱中的一些弱结构和能带结构的联系。工作中也涉及了晶格的有序度和能带结构的联系和吸收气氛影响短波反射带“下塌”的现象。     

N掺杂Cu2O薄膜的光学性质及第一性原理分析

采用射频磁控溅射技术, 在不同温度下制备了N掺杂Cu₂O薄膜．透射光谱分析发现, N掺杂导致Cu₂O成为允许的带隙直接跃迁半导体, 并使Cu₂O的光学禁带宽度增加．不同温度下沉积的薄膜光学禁带宽度E_g=2.52± 0.03 eV．第一性原理计算表明, N掺杂导致Cu₂O的禁带宽度增加了约25%, 主要与价带顶下移和导带底上移有关, 与实验报道基本符合．N的2p电子态分布不同于O原子, 在价带顶附近具有较大的态密度是N掺杂Cu₂O变成允许的带隙直接跃迁半导体的根本原因．     

Cl2+离子R支跃迁光谱的理论研究

从双原子分子能级的物理表达式出发进行多次微分,建立了预测双原子分子体系R支高振转跃迁谱线的新解析公式. 使用新解析公式预测双原子体系R支高阶跃迁谱线的数据时,最多只需15条精确的实验跃迁谱线和该跃迁带中对应的上下 振动态的转动光谱常数B′_v 和 B″_v.将该解析公式用于预测Cl₂⁺ 离子 A²∏_u---X²∏_g跃迁系(3,7)带和(4,8)带的跃迁谱线,不仅精确的重复了实验给出的较低阶的跃迁光谱数据值, 而且正确预言了所研究体系中缺失的振转跃迁谱线,尤其是高阶的跃迁谱线数据.     

经验赝势法在GaAs/Ge,AlAs/GaAs和AlAs/Ge异质结能带排列理论计算中的应用

在异质结能带排列的理论计算中，采用经验赝势能带计算方法，并将平均键能Ｅ_m作为参考能级，计算了GaAs/Ge,AlAs/GaAs和AlAs/Ge三种异质结的整体能带结构和排序（包括价带、导带和带隙），获得完整且较准确的理论计算结果，其价带偏移ΔＥ_ｖ的计算值分别为０.５７，０.５０和１.０７ｅＶ．     

真空退火对355nm Al2O3/MgF2高反射薄膜性能的影响

 采用电子束蒸发沉积技术制备了355nm Al₂O₃/MgF₂ 高反射薄膜，并在真空中进行不同温度梯度的退火，用X射线衍射（XRD）观察了薄膜微结构的变化，用355nm Nd：YAG脉冲激光测试了薄膜的激光损伤阈值，用Lambda 900光谱仪测试了薄膜的透过和反射光谱。结果表明在工艺条件相同的条件下真空退火过程对薄膜的性能有很大的影响，退火温度梯度越小的样品，吸收越小，阈值越大，并且是非晶结构。选择合适的真空退火过程可以减少355nm Al₂O₃/MgF₂ 高反射膜的膜层吸收，提高薄膜的激光损伤阈值。     

光腔衰荡光谱研究PH2自由基在465-555 nm的光谱

采用光腔衰荡光谱记录了465-555 nm范围内PH₂自由基在射流冷却条件下的吸收光谱. 在超声射流条件下对氩载气中的PH₃和SF₆混合物直流放电产生PH₂自由基. 得到了7个有精细转动结构的振转谱带,并归属为PH₂自由基?²A₁- Χ²B₁电子跃迁的0⁰₀、2ⁿ₀、2ⁿ₁ (n=1-3)跃迁. 在已有的基础上,重新归属每一个振转谱带的转动量子数和转动项值;进一步精细化转动常数、离心畸变常数和自旋转动相互作用常数. 另外还简单讨论了每个K结构受到其它电子态的微扰.     

N2第二正带系发射光谱的理论计算及实验研究

本文利用分子光谱理论系统的计算和分析N₂第二正带系(C³∏_u→B³∏_g)的发射光谱, 以研究光谱强度的分布规律与不同温度条件和气体条件的关系. 基于N₂的三重态能级结构特性, 重点计算和讨论了发射光谱的概个重要参数: 通过求解高、低电子态的哈密顿矩阵得到了振转能级特性; 利用r质心近似法求取了能级间跃迁的电偶极矩函数和爱因斯坦跃迁概率; 进而计算了不同振动和转动温度条件下谱线的强度分布. 进行了N₂和Ar的混合放电实验, 利用实验光谱数据同理论结果进行拟合分析, 确定了N₂分子的振动温度和转动温度分别约为4300 K和800 K. 另外由于潘宁离化效应, N₂浓度减小时谱线强度呈现先增强后减弱的趋势. 实验结果很好的验证了N₂第二正带系光谱理论计算的正确性.     

一种印刷型薄膜太阳能电池p-n结调制技术

能带值为0.5~0.85 eV材料的稀缺是多结太阳能电池面临的一个主要挑战,本文使用非真空的机械化学法合成了能带值为0.83 eV的Cu₂SnS₃化合物,使用印刷技术将其制备成吸收层薄膜,并采用superstrate太阳能电池结构(Mo/Cu₂SnS₃/In₂S₃/TiO₂/FTO glass)对其光伏特性进行了研究.实验表明所制备的太阳能电池短路电流密度、开路电压、填充因子和转换效率分别为12.38 mA/cm²、320 mV、0.28和1.10%.此外,为更好地满足多结太阳能电池对电流匹配的需求,本文对所制备太阳能电池的Cu₂SnS₃/In₂S₃ p-n结进行了分析.通过在p-n结界面植入一层薄的疏松缓冲层,使调制后的太阳能电池短路电流密度从最初的12.38 mA/cm²增加到了23.15 mA/cm²,相应太阳能电池转换效率从1.1%增加到了1.92%.该p-n调制技术对印刷型薄膜太阳能电池具有重要借鉴意义.     

近场光学显微镜研究CdS0.65Se0.35纳米带空间分辨光致荧光谱

通过热蒸发方法成功制备出CdS_0.65Se_0.35纳米带，得到的纳米带表面光滑，宽度厚度均一，表现出很高的结晶质量.使用近场光学显微镜对纳米带室温下的带边荧光波导和光致荧光近场光谱进行研究.发现CdS_0.65Se_0.35纳米带呈现良好的光波导的特性；同时通过近场光学显微镜得到的空间分辨光谱，发现随着传播距离的增大，纳米带的光致荧光光谱有持续的红移现象.这种光谱红移现象是带间跃迁过程中带尾态的吸收效应引起的，并作了光谱带尾态吸收的理论模拟与实验结果进行比较.光波导传输过程中光谱的变化反映了信息在整个传导过程中的情况，体现了信息传递过程中的稳定性和有效性.三元合金材料CdS_0.65Se_0.35纳米带的波导和光谱性质研究，对于其他组分可调的三元合金纳米结构的制备和研究，及发展新型的纳米功能器件有重要意义.     

γ-LiAlO2上a面ZnO薄膜的光谱特性研究

利用激光脉冲沉积(PLD)技术在(302)γ-LiAlO₂衬底上成功生长了非极性的a面(1120)ZnO薄膜，光致发光谱(PL)带边发射峰半峰宽仅为115meV.研究了非极性ZnO薄膜光谱特性的面内各向异性，发现随着入射光偏振方向改变，在偏振透射光谱上，吸收边移动了20meV，这与A、B激子和C激子的能量差一致；而在拉曼光谱上，激发光偏振方向的改变导致E₂模式的强度发生明显改变.     

C掺杂锐钛矿相TiO2吸收光谱的第一性原理研究

运用第一性原理,对C掺杂锐钛矿相TiO₂的电子结构进行了研究,从能带结构理论解释了C掺杂TiO₂吸收光谱的一些实验现象.发现在C掺杂后的锐钛矿相TiO₂的禁带宽度增大,并且在带隙中出现了杂质能级,这些杂质能级主要是由C 2p轨道上的电子构成的,它们之间是独立的,正是这些独立的杂质能级使TiO₂掺杂后可以发生可见光响应.价带上的电子可以吸收一定能量的光子跃迁到杂质能级,而杂质能级上的电子也可以吸收一定能量的光子跃迁到导带,所以从理论上可以计算出掺杂后的TiO₂在可见光范围内存在两个吸收边,与实验中所得到的现象相一致.     

电场调制反射光谐及其在固体研究中的应用

电场调制反射光谱(简称electroreflectance或ER)是进行半导体能带结构研究和材料鉴定的重要手段.1964年,Seraphin[1]首次观测到与Ge的基本吸收边E0有关的ER谱结构.七十年代初,ER谱已成为研究半导体材料性质的有效手段.七十年代后期,随着近代光谱技术的蓬勃发展和各种大型谱仪的出现,ER谱曾一度出现了停滞的状况.高近两年的研究发现,调制光谱方法在研究半导体超晶格和量子阶中的电子能态方面可以发挥重要作用.人们利用这种方法已经观察到量子数高达9的高子能级间的跃迁,Δn≠0的禁戒跃迁,激子态的跃迁,子带的色散和超晶格的微结构等.因…     

纤锌矿BeO掺Cd的电子结构与能带特性研究

采用基于密度泛函理论平面波赝势方法, 对纤锌矿BeO掺Cd的Be_1-xCd_xO合金进行电子结构与能带特性研究. 结果表明: Be_1-xCd_xO的价带顶始终由O 2p电子态决定, 而导带底由Be 2s和Cd 5s的电子态决定.随着Be_1-xCd_xO合金的Cd掺杂量增加, Cd 4d与O 2p的排斥效应逐渐加强, 同时Be_1-xCd_xO的带隙逐渐变小, 出现"直接-间接-直接"的带隙转变. 为了使理论值与实验值相一致, 对Be_1-xCd_xO带隙进行修正, 并分析了纤锌矿BeO-ZnO-CdO三元合金的带隙和弯曲系数与晶格常数的关系.     

激光诱导荧光确定NiB自由基一个新的电子激发态：在19000-22100 cm -1的2II态

Ni针放电产生的Ni原子与B₂H₆反应产生NiB自由基,得到了在19000～22100 cm^-1的激光诱导荧光光谱. 通过对激光诱导荧光激发谱和色散谱的研究,发现了一个新的电子跃迁序列[20.77]²II-X²∑⁺,序列共包括11个振动谱带,光谱分析得到了这个新的电子激发态和基态的跃迁寿命. 在光谱常数和跃迁寿命等数据的基础上,讨论了新发现电子激发态的电子构型.     

Cu2O/C60梯度薄膜的制备

 功能梯度材料应用前景广阔,特别在ICF研究中,梯度靶是一种重要的基础-基准靶。以Cu₂O和C₆₀为原料,用真空蒸镀法在石英基底上制备了Cu₂O/C₆₀梯度薄膜,并用XPS, AFM, 紫外光谱仪对其成份分布、表面形貌、紫外吸收谱进行了测试。测量结果表明,薄膜的组成沿厚度方向呈连续梯度变化,符合梯度功能材料的变化规律。     

CO2对790 nm附近水线的压力加宽和位移

采用高灵敏的激光光腔衰荡光谱技术研究了CO₂对¹⁶O水分子v²+3v³振动带跃迁线的压力诱导效应. 为了抑制水的自碰撞效应,水的压力在实验中低于0.5 Torr. 基于铷原子吸收线和超稳法布里-珀罗标准确定了跃迁谱线高达10^-5 cm^-1精度的绝对频率. 采用软碰撞模型对吸收线进行模拟,获得了对应的线形参数.     

硫化钴的激光诱导荧光光谱：一个来自基态的新激发态

采用激光诱导荧光技术在22400～24400 cm^-1研究了超声射流冷却下的硫化钴光谱,获得了一个包含六个振动带的电子跃迁序列,该电子跃迁序列为：[24.00]⁴△_7/2-X⁴△_7/2．新的电子态的电子组态很可能是core[10σ²][4π³][11σ²][1δ³][5π³],该电子态的所有的振动谱带都受到了其他电子态的严重微扰,通过转动分析得到了这些谱带的转动常数,同时也测量了这些谱带的寿命     

平面应力对氧化亚铜晶体四个激子线系的影响

于85℃烧焊在普通玻璃上的氧化亚铜晶体样品,在77°K时受到每平方毫米10多公斤的平面压缩应力。我们系统地研究了平面应力分别垂直晶体C₄,C₃和C₂对称轴的若干样品的青和蓝激子线系的强反射线的分裂与强度。如果用Γpoee等人的假定,认为这些线系是与Γ₇⁺-Γ₈^-和Γ₈⁺-Γ₈^-带边跃迁相关,则现有的实验事实可以满意地加以解释。同样应力对这种晶体的黄和绿类氢激子线系的影响也作了研究,关于平面应力各垂直C₄,C₃和C₂对称轴的诸情形,这些系中各线的位移已被测定,其结果指示绿系的里德伯常数和线系极限受平面应力的影响比黄系的大得多。     

Resonance Raman Study of Aggregated Meso-tetra(4-pyridinium) porphyrin Diacid

研究了近激子吸收带激发下四-(4-吡啶基)卟啉二酸(H₈TPyP⁶⁺)聚集体的共振拉曼光谱．测量了H₈TPyP⁶⁺单体和聚集体的紫外可见吸收谱和共振光散射光谱．在氘代位移的基础上结合相关体系振动光谱研究,对测得的H₈TPyP⁶⁺)单体和聚集体的拉曼谱带进行了指认．聚集体的形成导致H₈TPyP⁶⁺的卟啉环CC/CN面内伸缩振动向低波数方向位移2～6 cm^-1,而卟啉环鞍形面外振动带向高波数方向位移12cm^-1．基于拉曼谱带的强度和频率变化分析了聚集引起的H₈TPyP⁶⁺分子内结构变化和分子间氢键作用     

MyM′1-yFClxBr1-x:Sm2+的电子跃迁过程和光谱烧孔效率

通过测量无机光谱烧孔系列材料MyM′_1-yFCl_xBr_1-x:Sm²⁺（Ｍ＝Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）中４ｆ５ｄ带的激发光谱随组分ｘ和ｙ的变化，⁵Ｄ_J—⁷Ｆ₀（Ｊ＝２，１，０）跃迁的荧光衰减随组分与温度的变化，对其烧孔的电子跃迁过程及其对烧孔效率的影响进行了研究．得出结论：在此系列材料中，随着Ｂｒ含量和小半径的碱土离子的增加，Ｓｍ相似文献