碳纳米管阵列的气相沉积制备及场发射特性

运用酞菁铁热解法气相沉积制备了碳纳米管阵列.所得碳纳米管呈多壁结构.单根碳纳米管的平均直径约为25 nm，长度约4～5 μm，且具有很好的准直性.研究了碳纳米管阵列的平面场发射特性，相应的开启电压和阈值电压分别为1.28和2.3 V•μm－1，表明碳纳米管具有很强的场发射能力.利用场发射显微镜观察了碳纳米管阵列的场发射像，发现碳纳米管阵列的场发射主要集中在样品薄膜的边缘部位.这是由于碳纳米管密度过大而产生的屏蔽效应所致.     

BaO半导体薄膜在外加垂直表面电场作用下的近紫外光吸收增强现象研究

通过对真空蒸发沉积制备的BaO半导体薄膜在外加垂直表面电场作用下光吸收特性的测试, 实验上观察到BaO薄膜在近紫外波段的光吸收随电场强度的增加而明显增强.理论分析表明, BaO半导体薄膜在外加垂直表面电场作用下发生能带倾斜,价带电子隧穿带间位垒而在带隙 中出现的概率增加,近紫外波段光吸收增强是光子协助隧道穿越的结果.不同能量光子激发 下电场作用引起的BaO薄膜光吸收增强现象是夫兰茨-凯尔迪什(Franz-Keldysh)效应和斯塔 克(Stark)效应在金属氧化物半导体材料上的体现. 关键词： 金属氧化物半导体薄膜 光子协助隧道效应 电致吸收 夫兰茨-凯尔迪什效应     

多层碳纳米球的研究

用弧光放电法制备了碳的巴基葱.用原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）和透射电镜（TEM）研究了在高定向石墨(HOPG)和金(Au)基底上的巴基葱的行为和电学特性.扫描隧道谱表明,巴基葱的电学特性具有与单壁碳纳米管相似的非线性特性.较小尺寸的巴基葱呈半导体特性,尺寸增大倾向金属线性.AFM/STM图像显示,在HOPG和Au基底上的巴基葱能够聚集成二聚体.利用较小尺寸巴基葱的电学非线性特性,有希望构造纳米电子学的单电子器件.     

基于氧化锌纳米线的紫外发光二极管

构建了基于n-ZnO纳米线/p-Si异质结的紫外发光二极管.ZnO纳米线准阵列采用水热法生长于重掺p型Si片上.此法简易，反应温度低，易于大规模生产；其产物ZnO纳米线结晶良好，以c轴为优势取向，光激发下的紫外荧光发射很强.二极管的电学接触采用聚合物填充的In阴极或以氧化铟锡(ITO)玻璃紧压形成阴极.它们的I-V特性体现出良好的二极管性质.在正向偏置电压驱动下，构建的发光二极管可稳定发射波长在387nm的较强的近紫外光和较弱的绿光. 关键词： ZnO纳米线 异质结 电致发光 水热法     

La对Ag-BaO薄膜荧光特性的影响

用真空沉积的方法制备了掺杂稀土La的Ag-BaO薄膜，与不掺稀土La的Ag-BaO薄膜相比较，光致荧光光谱的形状和峰位基本没有改变，但在整个观测波段（325－600nm)的荧光发射都有所增强，总体荧光发射约增强40％，且增强效应表现为“蓝强”的特点，即短波方向比长波方向要显著一些，分析表明，La与Ag-BaO薄膜中的Ag会形成银镧金属间化合物，其4f能级位于费米能级附近下方，部分局域化且与导带部分耦合，4f能级与导带能级之间的能量传递是荧光发射增强效应的来源，4f电子的光吸收截面随入射光子能量的增加而增大的特点是“蓝强”现象的原因。     

金属微粒-介质复合薄膜(Au-BaO,Cu-BaO)的光吸收

对真空沉积方法制备的贵金属微粒(Au,Cu)与介质(BaO)构成的复合薄膜做了近紫外—可见光吸收光谱分析.两种薄膜的吸收谱有明显不同，Au-BaO薄膜的吸收谱图可观察到等离激元共振吸收和带间跃迁吸收，而Cu-BaO薄膜在可见光波段有几个吸收峰，这是因为Cu微粒在薄膜生长中形成了非常小的颗粒.当贵金属含量不同时，吸收谱有不同的特征. 关键词：     

利用场发射电子显微镜研究具有原子分辨的单壁碳纳米管的场发射

利用场发射电子显微镜(FEM)研究了组装在金属钨(W)针尖上的单壁碳纳米管(SWCNTs)的电子发射特性. 透射电子显微镜(TEM)结果表明在W针尖上存在一单壁碳纳米管束. 在适当的实验条件下得到了一组具有原子分辨率的FEM像, 该像可能是从单壁碳纳米管束中突出的一根(16,0)锯齿型单壁碳纳米管开口端的发射形成的. 理论计算了FEM图像放大倍数和分辨率. 当压缩因子β的值设定为β= 1.76时, FEM图像放大倍数的理论计算值与实际测量值相一致. 利用考虑镜像力的Gomer分辨率公式计算了FEM的分辨本领. 在典型电场强度ε = 5.0×10⁷ V/cm)情况下, FEM的分辨本领可以达到0.277 nm, 这接近(16,0)型单壁碳纳米管开口端碳原子沿锯齿边的间距(0.246 nm). 这些进一步支持了实验得到的结果.     

ZnO光子晶体的制备和光学特征

通过制备过程中严格分离晶核的形成和生长两步骤, 成功获取了直径一致的单分散ZnO胶体球, 并通过控制晶核的数量来调节胶体球大小. 利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对其进行了结构和成分表征. 通过加热条件下的重力场自组装, 把ZnO单分散胶体球的浓缩液滴到140 ℃下的各种不同的基底上, 随着溶剂蒸发, 胶体球自组装成光子晶体, 最后测量了光子晶体的光透过率, 胶体球直径为220、250 nm的光子晶体分别具有对应着中心波长为460、540 nm的光子带隙.     

电化学沉积金纳米线结构及其电学特性

用电化学沉积方法，在有机介孔模板上制备出直径为90 nm的金纳米线.透射电子显微镜（TEM）分析结果表明，纳米线表面光滑并呈单晶结构.去除有机模板的金纳米线阵列用扫描电子显微镜（SEM）测试，纳米线顶端呈平台状，直径分布均一.我们利用原子力显微镜（AFM）测量了金纳米线阵列的微观结构，得到与SEM相一致的结果.在大气和室温条件下，用导电AFM针尖在接触模式下测量了单根纳米线的轴向I－V特性曲线，其结果为金属性.     

氧化银纳米粒子的制备及其动态受激荧光

采用真空蒸发沉积法和辉光放电氧化法,制备了粒径在5～30 nm之间的可控、空间分布均匀、高纯度的氧化银纳米薄膜,使薄膜成岛状生长和避免光照是制备过程中的两个关键问题.用XPS分析了Ag 3d和O 1s轨道的结合能,计算了银和氧的原子比,证明其成分为Ag2O,用XRD确定了氧化银纳米薄膜最强的衍射峰分别对应Ag2O的（111）、（110）、（200）、（211）晶面族.研究了这种薄膜在可见光波段的光吸收,计算得氧化银的禁带宽度为2.8 eV.在蓝光持续照射几分钟激活后,观察到了其中纳米粒子在蓝光激发下发黄光和绿光,在绿光激发下发红光的现象,这种光致发光具有动态“闪烁”的特点.提出了氧化银光分解引入缺陷能级（如Ag3O, Ag2＋O和Ag3＋O）新的理论模型并对此现象进行定性的解释.