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。     

温度对Ga掺杂ZnS纳米结构的形貌及光致发光性能的影响

分别以Zn粉和S粉为原材料,Ga为掺杂剂,Au纳米颗粒为催化剂,采用低温化学气相沉积法(CVD),在Si(l00)衬底上制备了Ga掺杂的ZnS纳米结构.利用X射线衍射仪(XRD)、能量弥散X-ray谱(EDS)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和光致发光光谱(PL)等测试手段对样品的结构、成分、形貌和发光性能进行了分析.结果表明:随着温度的升高(450～ 550℃),Ga掺杂ZnS纳米结构的形貌发生了从蠕虫状纳米线到光滑纳米线再到纳米棒的演变,所制备的Ga掺杂的ZnS纳米结构均为六方纤锌矿结构,分别在波长为336 nm和675 nm处存在一个较强的近带边紫外发射峰和一个Ga掺杂引起的微弱红光峰,而其它发光峰均是缺陷引起的.此外,本文还对Ga掺杂ZnS纳米结构的形成过程进行了探讨,并提出了可能的形成机理.     

溶剂热法制备InP纳米球及其生长机理研究

以氯化铟(InCl3·4H2O)和白磷(P4)为反应物,硼氢化钠(NaBH4)为还原剂,在较低的反应温度下采用溶剂热法制备出了InP纳米球.利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和光致发光光谱(PL)对所制备产物的结构、形貌和发光性能进行了分析和表征.结果表明:在适当的温度下可以制备出尺寸为300 nm左右的纳米球,通过改变反应条件可以改变产物的尺寸、形貌.同时,从动力学方面对溶剂热法制备InP纳米球的反应机理进行了初步探讨.     

GaAs纳米薄膜的分步电沉积制备及表征

采用分步电化学沉积法,在FTO玻璃基底上成功制备出GaAs薄膜.采用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、紫外可见光光度计(UV-Vis)、荧光光度计(PL)对不同退火工艺下所制备的薄膜的晶体结构、形貌及光学性能进行表征.结果表明:GaAs薄膜为面心立方晶系,沿(111)方向择优生长.随着退火温度的升高,薄膜内颗粒逐渐增大,Ga与As原子量比发生变化,Eg值减小,光致发光峰为红外发射峰.同时对其形成机理进行了探讨.     

GaN薄膜的两步法制备及其物性转变的研究

本实验通过水浴加热和简单化学气相氨化两步法,在旋涂有ZnO的Si衬底上成功合成了由排列整齐纺锤体形貌的GaOOH构成的薄膜,然后在950℃下对样品进行氨化得到由排列整齐纺锤体组成的GaN薄膜。然后对氨化前后样品的形貌,结构和光学性能分别通过FESEM、EDS、TEM、XRD和PL谱进行了表征。结果表明:水热生成的GaOOH薄膜是由纺锤体形状GaOOH紧密排列形成,该纺锤体形状GaOOH有直径大约600 nm,长约为1.5~2μm。氨化前后样品的形貌没发生太大的变化;但晶体结构由正交晶系相GaOOH转变为六方纤锌矿GaN;而且发光峰也由较宽的绿光峰转变为中心为365 nm的蓝光峰,这主要是由于样品由正交晶系相GaOOH转变为六方纤锌矿GaN引起的。最后对排列整齐的锤体形构成的GaOOH薄膜的形成机理以及GaOOH向GaN的转变过程发生的化学反应做了简单的探讨和分析。     

ZnO纳米颗粒团聚微球的生长机理研究

采用化学浴沉积法,以Zn(CH3COO)2和TEA为反应体系,制备了ZnO纳米颗粒团聚微球,并对不同陈化时间阶段下的产物分别进行了物相、形貌、热重以及傅里叶红外吸收光谱表征,同时研究了不同TEA含量对最终产物的影响.结果表明:在恒温陈化过程中,首先会生成纳米片状的Zn5(OH)8Ac2·2H2O,同时它们之间相互连接为花状结构.其次随着陈化时间的增加,花状的Zn5(OH)8Ac2·2H2O不断分解为ZnO纳米颗粒,最后ZnO纳米颗粒会进一步自组装为一定尺寸的微米球.     

InGaN/GaN微米阵列结构的生长及发光性能研究

采用金属有机化学气相外延技术,在图形化蓝宝石衬底上通过选区外延可控生长了三种不同形貌的InGaN/GaN微米阵列结构,阵列尺寸均为6μm.其中,六方片状阵列结构以(0001)c面为主,高度为0.6μm;六棱台状阵列结构包括一个(0001)c面和六个等效的(10-11)半极性面,高度为1.2μm;六棱锥状阵列结构以(10...     

ZnO纳米棒阵列/纳米颗粒团聚复合膜的制备及其光电性能

采用恒温水浴法在FTO导电玻璃上制备出了ZnO纳米棒阵列,然后对其进行二次生长后得到了ZnO纳米棒阵列/纳米颗粒团聚复合膜,最后它们分别与Pt形成对电极并与电解质溶液组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)。结果表明:当在模拟太阳光照射(AM 1.5,100 mW/cm2)下时,ZnO纳米棒阵列/纳米颗粒团聚复合膜太阳能电池的短路电流密度Jsc为11.7 mA/cm2,开路电压Voc为0.661 V,填充因子FF为0.384,光电转换效率为3.17%,均明显的高于ZnO纳米棒阵列太阳能电池和ZnO纳米颗粒团聚球太阳能电池。其主要原因是由于ZnO纳米棒阵列/纳米颗粒团聚复合膜染料敏化太阳能电池在具有较高的光生电子传输效率的同时,增加了比表面积和提高了光子的收集效率。     

洋葱状富勒烯的表面化学修饰

采用稀硝酸对洋葱状富勒稀(OLFs)进行了纯化处理, 用HRTEM观察了OLFs纯化前后的形态与结构, 用TGA技术定量分析了OLFs的纯化效果, 然后使OLFs与金属钾在甲苯中回流, 并采用FTIR光谱和Raman光谱对反应前后的OLFs进行了光学性能表征. 红外光谱在3451, 1402和1039 cm-1处出现了羟基的特征峰, 表明形成了OLFs羟基化合物; Raman光谱中IG/ID的比值增大, 说明OLFs的石墨化程度提高, 反应前后G峰和D峰的位置无明显区别, 表明OLFs的整体结构未发生变化.