不同形貌InxGa1-xN纳米材料的制备及发光性能研究

采用常压化学气相沉积法(APCVD),分别以金属镓(Ga),铟(In)和氨气(NH3)为镓源,铟源和氮源,在Si衬底上利用催化剂Au成功合成了不同形貌的InxGa1-xN纳米材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS)和光致发光谱(PL)对比研究了InxGa1-xN(x=0,0.25)纳米材料在形貌,化学成分,晶体结构以及发光特性的变化。分析结果表明:当没有催化剂时,所生成的InxGa1-xN样品形貌由片状结构自组装成花状结构,而在催化剂Au的作用下,生成的InxGa1-xN纳米晶的形貌变为以纳米线为轴在其上生长的片状的"塔"状结构;虽然在催化剂Au的作用下生成的InxGa1-xN(x=0.25)形貌发生了很大变化,但晶体结构未发生改变,均为六方纤锌矿结构;PL分析结果显示InxGa1-xN纳米结构的发光性能随着In含量的增加,发光谱的强度增加且同时出现了蓝光区,在催化剂Au的作用下生成的InxGa1-xN的发光强度最强。最后对不同形貌InxGa1-xN其生长机理做简单分析。     

S2-控制剂对Ag纳米产物的形貌及光学性能的影响

采用改装的微波冷凝回流装置,以乙二醇作为还原剂和溶剂,在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮的保护下,添加Na2S与AgNO3反应生成Ag2S,对Ag2S进行热分解即可获得Ag纳米产物。保持其它参数(加热功率、加热时间、表面活性剂浓度和反应物溶液浓度等)不变的条件下,通过改变Na2S的浓度得到不同形貌的Ag纳米产物。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外-可见分析仪对所得Ag纳米产物的形貌、物相和光学性能进行分析表征,结果表明,在微波冷凝回流作用下,Na2S浓度的逐渐增大使银纳米产物经历了一个类球形-立方体-线形的形貌演变。此外,通过分析反应过程,对S2-如何影响Ag纳米产物的形貌及Ag纳米线的生长机理作了进一步研究探讨。     

Ag作催化剂制备的GaN的形貌及其性能

用化学气相沉积法(CVD)在Si(100)衬底上以Ag纳米颗粒为催化剂制备了微纳米结构的GaN,原料是熔融态的金属Ga和气态的NH3。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、X-ray能谱仪(EDS)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、光致发光能谱(PL)和霍尔效应测试对样品进行了结构、成分、形貌和发光、电学性能分析。结果表明:生成的自组装GaN为六方纤锌矿的类似小梯子的微纳米单晶结构,且在不同的温度下,GaN的发光性能和电学性能也有所不同,相对于强的紫外发光峰,其它杂质发光峰很微弱,且均呈p型导电。对本实验所得到的GaN微纳米结构的可能形成机理进行了探讨。     

Ag/ZnO/ZnSe三元异质结的合成及其可见光光催化性能

以Ag纳米线为模板,通过两步水浴法合成了Ag/ZnO/ZnSe三元异质结光催化材料。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)以及透射电子显微镜(FETEM)对样品的形貌和结构进行了表征。结果显示,Ag/ZnO/ZnSe三元异质结为蠕虫状的Ag/ZnO二元异质结外镶嵌着ZnSe小颗粒。在可见光下,对比纯Ag纳米线、纯ZnO纳米球、Ag/ZnO异质结对罗丹明B的可见光降解效率,结果发现Ag/ZnO/ZnSe异质结表现出了更高的光催化效率。其光催化性能的提高主要是由于Ag/ZnO/ZnSe异质结的作用促使电子空穴对的分离,降低了电子空穴对的复合机率,从而提高了材料的光催化效率。     

一种基于咔唑的新型磷光主体材料的合成及光电性能

设计并合成了一种基于咔唑的新型的磷光主体材料, 即9-(6-(9-咔唑基)己基)咔唑(hCP), 对其结构及性能进行了表征. 研究结果表明: hCP分子中两个咔唑与烷基链是非共平面的, 由于长烷基链的缠绕, 因而具有较高的三线态能级(3.01 eV)和较高的玻璃化温度(93℃); 以hCP为主体材料, 与绿光磷光染料三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)₃)掺杂作为发光层, 制备了磷光电致发光器件, 其器件的最大电流效率为15.1 cd·A^-1, 相对于4,4'-N,N'-二咔唑基联苯(CBP)为主体材料的参考器件, 显著提高了34.8%.     

不同金属缓冲层对GaN薄膜的光学及电学性能的影响

本文以金属Ga和NH₃为原料,Al、Ni和Fe为金属缓冲层,采用化学气相沉积法(CVD)在Si(100)衬底上合成了GaN微米薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量弥散X射线谱(EDS)、光致发光光谱(PL)和霍尔效应测试仪(HMS-3000)等对GaN微米薄膜进行表征。结果表明,所有样品均为六方纤锌矿结构;样品均出现了很强的近带边紫外发射峰和半峰宽较大的中心波长为672nm红光发射峰;不同样品的电学性能差异较大。最后对合成的GaN微米薄膜的可能形成机理进行了简单分析。     

N2流量对GaN的形貌及光学和电学性能的影响

采用化学气相沉积法(CVD)在Si(100)衬底上以Ni为催化剂,金属Ga和NH3为原料合成了GaN微纳米结构,并研究了N2流量对产物GaN的形貌及光学和电学性能的影响。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、Xray能谱仪(EDS)、光致发光谱(PL)和霍尔效应测试仪(HMS-3000)等测试手段对样品的形貌、结构、成分、光学和电学性能进行了分析。结果表明,随着N2流量的增加,产物GaN的形貌发生了由微米棒到蠕虫状线再到光滑纳米线的转变;生成的GaN均为六方纤锌矿结构;样品均表现出383 nm的近带边紫外发射峰和470 nm左右的蓝光发射峰;所有样品均为p型;并对产物GaN的形貌转变机理进行了分析。     

一维TiO2亚波长光栅的衍射异常现象及其结构设计

研究了一维TiO₂亚波长光栅（SWG）的衍射异常现象,具体表现为泄漏模共振效应和瑞利异常。研究表明,一定参数条件下的横磁波（TM偏振）和横电波（TE偏振）入射均会出现瑞利异常和泄漏模共振效应。在TM偏振光情况下,会出现传统的窄带、高衍射效率泄漏模共振效应,而在TE偏振光情况下,由于多个接近的泄漏模共振峰相互叠加,故会形成宽带、高衍射效率的反射谱。采用严格耦合波理论计算了一维TiO₂ SWG的衍射效率,研究了光栅周期、高度和占空比对光栅反射率的影响。当光栅周期为0.49μm,高度为0.25μm,占空比为0.34时,SWG具有TE偏振选择性,在0.52μm波段处的反射率接近1,且高反带（反射率达到99.9%以上）宽度为26 nm。优化各结构参数,得到光栅周期、占空比、高度的制作容差分别为1.6%、8.3%、2.0%,故SWG理论上可以作为垂直腔面发射激光器的反射镜。     

基于一种新型有机金属配合物的量子阱结构有机电致白光器件的性能研究

利用一种新型有机金属配合物二(2-(4-三氟甲基-2-羟基苯基)苯并噻唑锌(Zn(4-TfmBTZ)₂),基于NPB/Zn(4-TfmBTZ)₂界面电致激基复合物,制备了一系列异质结量子阱结构有机电致白光器件.结果表明,量子阱结构可以有效提高界面电致激基复合物的发光效率以及器件的显色指数和色度稳定性.得出器件ITO/NPB (60 nm)/Zn(4-TfmBTZ)₂(3.0 nm)/NPB (4.0 nm)/Zn(4-TfmBTZ)_{关键词： 二(2-(4-三氟甲基-2-羟基苯基)苯并噻唑锌 电致激基复合物 量子阱 白光}