点缺陷对硼掺杂直拉硅单晶p/p~+外延片中铜沉淀的影响

系统研究了点缺陷对晶体硅中氧沉淀生成的影响,及点缺陷和氧沉淀对重掺硼直拉硅单晶p/p⁺外延片中铜沉淀的影响.样品先在不同的气氛下进行1250℃/60 s快速热处理,随后在750℃/8 h+1050℃/16 h常规热处理过程中引入铜沾污.通过腐蚀结合光学显微镜研究发现,以O₂作为保护气氛时,p⁺衬底中的沉淀密度较小,以Ar和N₂作为保护气氛时,重掺硼p⁺衬底中生成了高密度的沉淀,且在上述所有样品的外延层中均无缺陷生成.研究认为,以O₂作为保护气时引入的自间隙硅原子（Si_I）可以抑制沉淀的形成,而以Ar和N₂作为保护气氛时引入的空位则会促进沉淀的生成,这是导致此差异的主要原因.另外,研究还发现,p/p⁺外延结构能很好地吸除硅片中的铜杂质,从而保持了外延层的洁净.     

掺碳钛宝石晶体定向开裂的机理研究

采用下降法生长技术,沿a向[1120]生长的掺碳钛宝石晶体,在切割等加工过程中掺碳钛宝石晶体经常发生定向开裂的现象．本文对掺碳钛宝石晶体的定向开裂特征和机理进行了分析与研究,发现定向裂纹是在基质氧化铝晶格的（1100）面上发源,并且沿着f00011晶向即c轴方向扩展．采用晶体结构可视化软件（Crystalmaker）模拟得出,基质氧化铝晶格原子在（1100）面上的原子排列最为稀疏,并且在（1100）晶面上,垂直[0001]晶向相邻原子间距最大,在应力作用下晶格（1100）[0001]系统的开裂强度最低．采用光学显微镜、扫描电镜（SEM）和电子探针等仪器和手段,发现在开裂的掺碳钛宝石晶体中沉积了不规则的碳包裹物,降温过程中包裹物的热膨胀失配引起巨大的内应力,使得裂纹在晶体最薄弱的系统（1100）[0001]面上发源并扩展,导致晶体的宏观定向开裂．该研究对优质钛宝石晶体的生长具有重要的理论和现实意义．     

阳离子对Er3+掺杂硼酸盐玻璃结构和发光特性的影响

针对Si/Al掺杂量增大使BaO-(1-x)SiO₂-xAl₂O₃-B₂O₃-0.005Er³⁺(x=0,0.5,1,摩尔分数)玻璃样品的1 540 nm红外发光和540 nm上转换发光强度呈现相反的变化趋势,讨论了阳离子掺杂对稀土离子周边对称性和电负性变化与荧光行为的内在关系。红外傅里叶透射光谱显示,不同掺杂浓度下样品的最大声子能量没有明显变化,说明光谱随掺杂浓度的变化与玻璃体系的最大声子能量无关。根据Judd-Ofelt理论计算了⁴I_13/2和⁴S_3/2能级的光学参数,通过比较两能级的跃迁几率(A)、寿命(τ)、荧光分支比(β)和受激发射截面(σ)等光学参数,发现⁴I_13/2能级和⁴S_3/2能级的相关参数呈现相反的趋势。最后测试了样品⁴I_13/2能级下1 540 nm的寿命,进一步从电负性角度考虑了样品的发光效率。理论计算和实验结果相符。     

溅射气压对非晶Hg1-xCdx Te薄膜微观结构和化学组分的影响（英文）

采用射频磁控溅射制备了非晶态结构的Hg1-xCdxTe薄膜,并利用台阶仪、XRD、原子力显微镜、EDS等分析手段对薄膜生长速率、物相、表面形貌、组分比例进行了研究。实验结果表明,溅射气压对薄膜生长速率、微观结构、表面形貌和化学组分有直接影响。随着溅射气压增大,其生长速率逐渐降低。当溅射气压高于1.1 Pa时,薄膜XRD图谱上没有出现任何特征衍射峰,只是在2θ=23°附近出现衍射波包,具有明显的非晶态特征;当溅射气压小于1.1 Pa时,XRD谱表现为多晶结构。另外,随着溅射气压的增加,薄膜表面粗糙度逐渐减小,而且溅射气压对薄膜组成的化学计量比有明显影响,当溅射气压为1.1 Pa时,薄膜中Hg的组分比最低,而Cd组分比最高。     

Dy3+含量对Eu2+,Dy3+共掺高硅氧发光玻璃发光性能的影响

通过控制Dy3+的掺杂浓度,制备出了不同浓度的Eu2+,Dy3+单掺和共掺高硅氧发光玻璃,测试其激发和发射光谱,讨论了Dy3+浓度对Eu2+,Dy3+共掺样品发光性质的影响。结果表明,Eu2+,Dy3+共掺高硅氧发光玻璃中存在Dy3+向Eu2+的无辐射能量传递现象,且Dy3+的引入会使高硅氧发光玻璃中Eu—O的共价作用减弱,造成Eu2+发射峰蓝移;随着Dy3+浓度的增加,Dy3+→Eu2+能量传递增强,Eu2+发光增强;Dy3+含量继续增加,则Dy3+发光出现浓度猝灭,且Dy3+→Eu2+能量传递减弱。     

Tm3+ ,Yb3+共掺微晶玻璃蓝色上转换荧光的温度特性

制备了Tm³⁺,Yb³⁺共掺氟氧化物微晶玻璃, 在980 nm二极管激光器泵浦下研究了其上转换发光。发现将前驱玻璃进行热处理后,源于Tm³⁺的¹G₄能级到基态³H₆跃迁所产生的蓝色上转换荧光在463 nm和476 nm出现明显劈裂。在此基础上分析了该劈裂蓝色上转换荧光在303~623 K范围内的温度特性。结果表明:Tm³⁺,Yb³⁺共掺氟氧化物微晶玻璃蓝色上转换荧光可应用于光学测温,其测温最大灵敏度为4.2×10^-4 K^-1,相应温度为352 K。     

Investigation of GeSe2-In2Se3-AgI Chalcogenide Glasses

采用传统熔融-淬冷法制备了一系列新型(100-x)(4GeSe2-In2Se3)-xAgI(x=20,30,40 mol％)硫系玻璃样品.利用X射线衍射分析、差热分析、可见-近红外吸收光谱、红外透过光谱、喇曼分析等技术手段研究了该玻璃系统的组成、结构、热稳定性和光学特性等.利用Tauc方程计算出了样品的间接带隙;测试了部分样品在不同升温速率下的差示扫描量热曲线,并采用Kissinger法计算了玻璃样品的析晶活化能.X射线衍射数据表明,该玻璃体系在较宽的组分范围内有良好的非晶特性,成玻范围较宽;差热分析和析晶动力学研究表明,玻璃样品70(4GeSe2 -In2Se3) -30 AgI具有较好的热稳定性(△T-114℃)和较高的活化能(Ea=320.4 kJ/mol).随着AgI含量的增加,玻璃的短波吸收限蓝移,并且光学带隙有增大的趋势.此外,红外透过光谱分析表明该玻璃体系具有良好的红外透过性能,其红外截止波长不会随着AgI含量的增加而发生明显变化,皆为16μm左右.     

分光光度法研究插层膨润土负载掺氮TiO2光催化剂对亚甲基蓝的光降解

采用溶胶-凝胶法制备了具有高活性的可见光响应插层膨润土负载掺氮TiO₂光催化剂（以下简称光催化剂）。利用IR对光催化剂的微观结构进行表征,并以亚甲基蓝为目标降解物,讨论了光催化剂在可见光下的催化活性。结果表明:氮掺杂TiO₂成功负载于插层膨润土片层表面。在尿素掺杂量为0.35g和催化剂用量为40mg条件下,光催化剂对25mL初始浓度为5mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率可达99%。     

可见光下A-TiO2催化降解邻苯二甲酸二甲酯

研究了在可见光(40W白炽灯)照射下,以自制的锐钛型二氧化钛(即A-TiO2)对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的催化降解效果,分析了TiO2的掺Fe3+量、催化剂用量、邻苯二甲酸二甲酯初始浓度和溶液初始pH值等因素的影响.结果表明:在50mg/L的邻苯二甲酸二甲酯溶液(pH=7)中,加入0.0750g自制的掺Fe3+(摩尔分数)3％的A-TiO2,室温下可见光照反应1h,邻苯二甲酸二甲酯的降解率达到84.02％.     

Spectroscopic properties of thulium ions in bismuth silicate glass

A new type of bismuth silicate glass (Bi2O3-SiO2-ZnO-Al2O3-La2O3) doped with Tm2O3 is prepared by melt-quenching method. The thermal stability of the glass is examined by differential scanning calorimetry. No crystallization peak is found. Using the absorption and emission spectra, the absorption and emission cross-sections are calculated. Their maximum data are 2.9×10-21cm2 at 1663 nm and 4.7×10-21cm2 at 1826 nm, respectively. Using the Judd-Ofelt theory, the radiation transition probabilities and radiative lifetimes are obtained. The extended overlap integral method is applied to analyze energy transfer process among the Tm3+ ions. The transfer constants of cross-relaxation and energy migration among the Tm3+ ions at the 3H4 level are 7.60×10-40 and 14.98×10-40 cm6 /s, respectively. The critical transfer radius for cross-relaxation is 0.99 nm. The cross relaxation process is easy to realize and is favorable for obtaining ～2-μm laser.