氮气氛中高温退火对ZnO薄膜发光性质的影响

以二乙基锌和水汽分别作为锌源和氧源,用LP-MOCVD方法在p型Si(100)衬底上生长了单一取向的ZnO薄膜。对得到的样品在氮气气氛中进行高温热处理,退火温度分别为900,1000,1100℃。利用室温PL谱、XRD、AFM、XPS等方法对样品的性质进行了研究。研究表明:(1)随着退火温度的升高,样品的结晶性质也逐渐提高,从表面形貌观察到晶粒尺寸逐渐增大;(2)当退火温度从900℃升高至1000℃时,样品的光致发光谱中可见光波段的发光强度有所减弱,而紫外波段的发光强度明显增强;当退火温度升高至1100℃时,可见光波段的发光几乎完全被抑制,而紫外波段的发光强度急剧增强。分析认为,高温退火改善晶体结晶质量的同时调制了样品的Zn/O比,氮气气氛下的热处理使得样品内的氧原子逸出,来自受主缺陷OZn的可见发射随温度升高逐渐减弱,而当退火温度达到1000℃以上时样品成为富锌状态,此时与施主缺陷Zni有关的紫外发射急剧增强。     

开关型霍尔传感器的原理与工程实现

介绍了开关型霍尔传感器的工作原理，设计了适用于工程测量的具体线路，并分析了该线路的特点。     

一维金属光栅的光学反射吸收

利用RCWA(rigid coupled-wave analysis)方法研究了一维金属光栅的反射特性,考察了 瑞利反常、表面等离激元驻波共振和几何共振三种共振吸收机理,分析了这三种机理的相互作用,如表面等离激元驻波共振和几何共振可以形成混合模式. 在反射式复合金属光栅中,确认了第四种共振形式,即相位共振. 数值计算表明相位共振对光学吸收的影响有两种形式: 当光栅周期大于一个波长时,相位共振导致尖锐的吸收峰,峰位在几何共振吸收峰一侧;当光栅周期小于一个波长时,相位共振导致混合模式的共振吸收峰发生劈裂. 对一维金属光栅反射特性的研究增加了对金属光栅共振吸收模式及其相互作用的认识. 关键词： 一维金属光栅 瑞利反常 表面等离激元 相位共振     

Effect of annealing on structural and optical properties of lead tungstate microcrystals

Shuttle-like lead tungstate (PbWO₄) microcrystals are synthesized at room temperature using the precipitation method with the cetyltrimethyl ammonium bromide. Results from both the X-ray diffraction and the scanning electron microscopy show that the lattice distortions of the PbWO₄ microcrystals are reduced significantly when the annealing temperature is increased to 873 K. The result from the ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy shows that the exciton absorption appears in the sample annealed at 673 K. The self-trapped exciton luminescence due to the Jahn-Teller effect is also observed in the blue band. The interstitial oxygen ions in the WO₄^2- groups are mainly resposible for the enhancement effect of the green luminescence of the annealed samples. The above results are supported by the spectrum analysis of the as-grown and the post-annealed samples using the X-ray photoelectron spectroscopy.     

ZnO∶Al/p-Si的接触特性

利用射频磁控溅射制备了ZnO∶A l/p-S i接触,并对其进行C-V和I-V特性的77~350 K变温测量。并对未热退火和800℃热退火两种样品的测量结果进行了对比分析。结果发现,未经热退火和经过热退火处理的样品在C-V和I-V特性上有很大差别。解释了两种样品的C-V和I-V测量结果的不同。对于未退火的样品,由于界面处的大量界面态的屏蔽作用,使得ZnO∶A l/p-S i异质结的C-V曲线发生畸变。经800℃热退火,ZnO∶A l/p-S i异质结的C-V特性恢复正常,说明热退火已经消除了异质结中的界面态和缺陷态。研究表明ZnO∶A l/p-S i异质结经适当热退火处理有更好的整流特性同时对光致发光也更有利。     

甘氨酸燃烧法合成纳米ZnO-MgO及其紫外光发射

利用甘氨酸燃烧法制备了ZnOMgO纳米复合材料,并在不同温度进行热处理.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外吸收谱,对其升温过程中的结构变化进行了表征,研究了热处理温度对样品室温光致发光行为的影响.结果表明,复合材料的发光性能与纯ZnO相比有很大改善,经900℃热处理的纳米复合材料,其发射谱由一个强紫外发射带(峰值385nm)构成;当热处理温度低于900℃时,发光强度随热处理温度的升高而增强,进一步将热处理温度升至1000℃时发光强度又明显降低.发光强度主要受ZnO、MgO纳米晶的粒子尺寸、结晶完善程度,尤其是受两相纳米粒子之间相互作用的影响.同时发现选择合适的甘氨酸与硝酸根离子的摩尔比,对改善样品紫外发光特性也很重要.     

高功率微波在等离子体填充波导中的传播特性

 在考虑有质动力情况下对高功率微波在等离子体填充波导中的传播特性进行了理论分析和数值计算,研究了高功率微波在等离子体中的传播特性和微波场强与等离子体密度分布之间的关系。结果表明高功率微波的有质动力将影响微波色散特性,使微波场强分布偏离Bessel分布,并对等离子体有排开作用,当场强足够大时可将波导中心处等离子体排空形成低密度通道。     

ZnO薄膜的椭偏和DLTS特性

用射频磁控溅射在硅衬底上淀积氧化锌薄膜,并对样品分别作氮气、空气、氧气等不同条件下退火处理。为研究退火气氛对ZnO/Si薄膜中缺陷以及折射率的影响,由深能级瞬态谱(DLTS)以及椭偏测量方法进行了检测。椭偏测量结果表明相对原始生长的样品,在氮气和空气退火使ZnO薄膜折射率下降,但氧气中退火使折射率升高。我们对折射率的这种变化机理进行了解释。DLTS测量得到一个与Zni**相关的深能级中心E1存在,氧气气氛退火可以消除E1能级。在氮气退火情况下Zn*i*的存在对抑制VO引起的薄膜折射率下降有利。     

Stochastic Simulation of Turing Patterns

We investigate the effects of intrinsic noise on Turing pattern formation near the onset of bifurcation from the homogeneous state to Turing pattern in the reaction-diffusion Brusselator. By performing stochastic simulations of the master equation and using Gillespie＇s algorithm, we check the spatiotemporal behaviour influenced by internal noises. We demonstrate that the patterns of occurrence frequency for the reaction and diffusion pro- cesses are also spatially ordered and temporally stable. Turing patterns are found to be robust against intrinsic fluctuations. Sfochastic simulations also reveal that under the influence of intrinsic noises, the onset of Turing instability is advanced in comparison to that predicted deterministically.     

基于LiCo0.8M0.2O2 (M=Ni,Zr)薄膜的全固态薄膜锂电池

用射频磁控溅射结合传统退火的方法制备LiCo0.8M0.2O2 (M=Ni,Zr)阴极薄膜．X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜等手段表征了不同掺杂的LiCo0.8M0.2O2薄膜．结果显示,700℃退火的LiCo0.8M0．2O2薄膜具有类似α-NaFeO2的层状结构．通过对不同掺杂锂钴氧阴极的全固态薄膜锂电池Li／LiPON／LiCo0.8M0.2O2的电化学性能研究表明,电化学活性元素Ni的掺杂使全固态电池具有更大的放电容量(56μAh／cm2μm),而非电化学活性元素Zr的掺杂使全固态电池具有更好的循环稳定性．