喷淋头高度对InGaN/GaN量子阱生长的影响

在Aixtron 3×2近耦合喷淋式金属有机化学气相沉积反应室中,调节喷淋头与基座之间的距离,制备了7,13,18,25 mm间距的4个InGaN/GaN量子阱样品。利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)对样品表面形貌及界面质量进行了表征。研究表明:随着高度的增加,量子阱的表面粗糙度减少,垒/阱界面陡峭度逐步变差,垒层和阱层厚度及阱层In组分含量减少;增加高度至一定值后,量子阱厚度及In组分趋于稳定。此外,对比垒层和阱层的厚度变化,垒层厚度的变化幅度较阱层更为明显。     

单根锑掺杂ZnO微米线热电发电机的制备及热电性能

采用化学气相沉积(CVD)方法,在无催化剂的条件下,生长出了锑掺杂的超长、大尺寸ZnO微米线。测试表明微米线的平均长度可达1~2.5 cm,微米线中锑元素的含量约为3.1%(n/n)。此外,将挑选出的单根锑掺杂ZnO微米线以银浆为电极制作成热电发电机,并研究了微米线长度和微米线直径对器件输出性能的影响。研究表明当器件两电极之间的温差为20 K且两电极间微米线的长度为1.6 cm时,器件能够输出的最大电压和最大输出功率分别约为36 m V和10.8 n W,微米线的赛贝克系数约为-1.80 m V·K-1。此外,热电器件的输出电压随着微米线长度的增加而增大,随微米线直径的增加而减小。     

高分子物理教学中“结晶”概念的讲解

高分子物理是高等院校高分子材料与工程专业的一门重要的专业基础课。"结晶"是高分子聚集态结构中重要的概念。巨大的分子量及长链状分子结构使高分子的结晶过程与小分子相比愈加复杂。在高分子物理课程的教学过程中,通过一定的逻辑架构向学生介绍结晶与有序、链柔性、玻璃化温度之间的关系并串联与结晶相关的一些概念(如结晶度、结晶温度、熔点以及结晶速率),使学生在初学阶段对高分子晶态结构建立起科学的认知体系。实践证明,通过这种教学方式,绝大多数同学都能较好地理解并掌握这部分教学内容。     

水热法制备Co掺杂ZnO纳米棒及其光学性能

采用水热法在石英衬底上以Zn(CH3COO)2.2H2O和Co(NO3)2.6H2O水溶液为源溶液,以C6H12N4(HMT)溶液作为催化剂,在较低温度下制备了Co掺杂的ZnO纳米棒。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所生长ZnO纳米棒的晶体结构和表面形貌进行了表征,考察了Co掺杂对ZnO纳米棒微观结构和对发光性能影响的机制。结果表明:Co掺杂的ZnO纳米棒呈六方纤锌矿结构,具有沿(002)面择优生长特性,Co掺杂使ZnO纳米棒的直径变细;同时室温光致发光(PL)谱检测显示Co掺杂ZnO纳米棒具有很强的近带边紫外发光峰,而与深能级相关的缺陷发光峰则很弱。本研究采用水热法在石英衬底上于较低温度下生长出了具有较高光学质量的Co掺杂ZnO纳米棒。     

Si表面离子束辅助沉积Ti纳米膜的研究

用离子束技术探讨了Si表面纳米Ti薄膜制备的可行性以及Ti薄膜组织结构与离子束工艺之间的关系。实验进行试样表面预处理、轰击离子能量、离子密度、温度、沉积时间等离子束工艺参数对单晶Si(111)表面沉积的Ti薄膜结构的影响。采用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Ti膜表面晶粒形貌，并用X射线衍射仪(XRD)和俄歇电子谱仪(AES)分析了Ti膜的结构和成分。由于残余气体的影响，Ti膜发生了不同程度的氧化，随温度升高和轰击离子强度增加氧化愈加明显。     

等离子体增强分子束外延生长ZnO薄膜及光电特性的研究

利用等离子体辅助分子束外延设备(P-MBE)在蓝宝石(Al2O3)衬底上外延生长ZnO薄膜,研究了不同生长温度对结晶质量的影响.随着生长温度的升高,X射线摇摆曲线(XRC)半高宽从0.88°变窄至 0.29°,从原子力显微镜(AFM)图像中发现薄膜中晶粒从20nm左右增大至200nm,室温光致发光(PL)谱中显示了一个近带边的紫外光发射(UVE)和一个与深中心有关的可见光发射.随着生长温度升高,可见光发射逐渐变弱,薄膜的室温载流子浓度由1.06×1019/cm3减少到7.66×1016/cm3,表明在高温下生长的薄膜中锌氧化学计量比趋于平衡,高质量的ZnO薄膜被获得.通过测量变温光谱,证实所有样品在室温下PL谱中紫外发光都来自于自由激子发射;随着生长温度的变化UVE峰位蓝移与晶粒尺寸不同引起的量子限域效应相关.     

表面态调控对GaN荧光光谱的影响

采用高阻本征GaN薄膜,通过H3PO4刻蚀和SiOxNy薄膜钝化方法对GaN薄膜进行表面态调控,研究了表面态调控对GaN薄膜光致荧光光谱的影响.研究发现,H3PO4刻蚀对改善GaN薄膜的紫外荧光发射作用不大,但显著增加可见荧光的强度;经SiOxNy薄膜表面钝化的GaN紫外荧光量子效率增加12—13倍,同时对可见荧光有明显增加.通过比较H3PO4刻蚀和SiOxNy薄膜钝化的室温和低温荧光光谱,探讨了表面态调控对GaN紫外荧光、蓝带荧光和黄带荧光的影响及相关物理机理.     

Enhanced Output Power of Near-Ultraviolet Light-Emitting Diodes by p-GaN Micro-Rods

Near-ultraviolet （UV） InGaN/AIGaN light-emitting diodes （LEDs） are grown by low-pressure metal-organic chemical vapor deposition. The scanning electronic microscope image shows that the p-OaN micro-rods are formed above the interface of p-A1GaN//p-OaN due to the rapid growth rate of p-OaN in the vertical direction. The p-OaN micro-rods greatly increase the escape probability of photons inside the LED structure. Electrolumi- nescence intensities of the 372nm UV LED lamps with p-OaN micro rods are 88% higher than those of the i/at surface LED samples.     

单根锑掺杂ZnO微米线热电发电机的制备及热电性能

采用化学气相沉积（CVD）方法,在无催化剂的条件下,生长出了锑掺杂的超长、大尺寸ZnO微米线。测试表明微米线的平均长度可达1~2.5 cm,微米线中锑元素的百分含量约为3.1%（n/n）。此外,将挑选出的单根锑掺杂ZnO微米线以银浆为电极制作成热电发电机,并研究了微米线长度和微米线直径对器件输出性能的影响。研究表明当器件两电极之间的温差为20 K且两电极间微米线的长度为1.6 cm时,器件能够输出的最大电压和最大输出功率分别约为36 mV和10.8 nW,微米线的赛贝克系数约为-1.80 mV·K^-1。此外,热电器件的输出电压随着微米线长度的增加而增大,随微米线直径的增加而减小。     

Enhanced p-Type ZnO Films through Nitrogen and Argentum Codoping Grown by Ultrasonic Spray Pyrolysis

The N-Ag codoped ZnO films are deposited on quartz glass substrates by ultrasonic spray pyrolysis technology. The results indicate that the p-type conductivity in ZnO films is greatly enhanced by the double acceptor codoping of N and Ag compared with that of Ag- and N-monodoped ZnO films, and the NAg codoped low-resistivity p-type ZnO films with the resistivity of 1.05 Ω·cm, relatively high carrier concentration of 5.43×10^17 cm^-3, and Hall mobility of 10.09 cm^2 V^-1s^-1 are obtained under optimized conditions. This achievement confirms that p- type ZnO with acceptable properties for optoelectronic applications could be realized by simultaneous codoping with two potential acceptors.