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C镶嵌SiO2薄膜电致发光谱的数值分析

张国恒 , 马书懿 , 陈彦 , 张汉谋 , 徐小丽 , 魏晋军 , 孙小菁

功能材料

采用磁控溅射法制备了含纳米碳粒的氧化硅薄膜,在室温下测量了Au/镶嵌纳米碳粒氧化硅膜/p-Si结构的电致发光谱,电致发光谱显示,随着正向偏压的增加,来自该结构的电致发光峰位于650nm处几乎不移动,发光强度增大.利用位形坐标模型对C镶嵌SiO2薄膜的电致发光谱进行了分析,结果表明该结构的电致发光谱存在1.8和2.0eV左右的两个发光中心,分别来自SiO2层的非桥氧空位和纳米C团簇.

关键词: 磁控溅射 , 纳米碳粒 , 电致发光 , 位形坐标

镁离子掺杂多孔硅的蓝光发射

孙小菁 , 马书懿 , 张汉谋 , 徐小丽 , 魏晋军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2007.04.045

用电化学方法对多孔硅薄膜进行了镁离子的化学掺杂.用荧光分光光度计分析了样品的光致发光特性,发现镁掺杂增强了多孔硅的蓝光发射,当镁离子浓度增大到0.002mol/L时,可使蓝光强度达到多孔硅红光强度的一半.红外吸收谱表明,掺镁多孔硅的表面形成较完整的Si-O-Si网络结构,分析结果认为,多孔硅的蓝光光激发主要发生在多孔硅的纳米硅粒中,光发射主要发生在多孔硅中包裹纳米硅SiOx层中的发光中心上,对实验结果进行了合理的解释.

关键词: 多孔硅 , 镁离子掺杂 , 电化学 , 光致发光 , 红外吸收

衬底温度对磁控溅射法制备ZnO薄膜结构及光学特性的影响

徐小丽 , 马书懿 , 陈彦 , 孙小菁 , 魏晋军 , 张国恒

功能材料

采用射频反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备了具有c轴高择优取向的ZnO薄膜,利用X射线衍射仪、扫描探针显微镜及紫外分光光度计研究了生长温度对ZnO薄膜的结构及光学吸收和透射特性的影响.结果表明,合适的衬底温度有利于提高ZnO薄膜的结晶质量;薄膜在紫外区显示出较强的光吸收,在可见光区的平均透过率达到90%以上,且随着衬底温度的升高,薄膜的光学带隙减小、吸收边红移.采用量子限域模型对薄膜的光学带隙作了相应的理论计算,计算结果与实验值符合得较好.

关键词: 射频磁控溅射 , ZnO薄膜 , X射线衍射 , 光学特性 , 量子限域

制备方法对锌掺杂多孔硅蓝光发射强度及稳定性的影响

孙小菁 , 马书懿

功能材料

分别采用浸渍法和电镀法对多孔硅薄膜进行了锌掺杂.用扫描探针显微镜研究了多孔硅掺杂前后的表面形貌,用荧光分光光度计分析了样品的光致发光特性,发现锌掺杂增强了多孔硅的蓝光发射,且在420nm附近出现了一个小峰,样品放置一个月后,发光强度和峰位变化很小.红外吸收谱表明锌掺杂后,Si-O-Si键、Si2O-SiH键、H2Si-O2键的振动增强,且引入了Zn-O键.锌掺杂多孔硅发射蓝光是由于掺杂后多孔硅无定形程度增大,应力增大,表面进一步被氧化,使纳米硅粒中激发的电子-空穴对在SiOx层中或纳米硅粒与SiOx层界面的发光中心复合发光造成的,420nm处的发光峰是由锌填隙引起浅施主能级上的电子到价带跃迁造成的,同时分析了电镀法掺杂锌的优越性.

关键词: 锌掺杂多孔硅 , 浸渍法 , 电镀法 , 光致发光 , 红外吸收

稀土钇掺杂多孔硅光致发光研究

李锡森 , 马书懿 , 孙小菁 , 蔡利霞 , 李勇

功能材料

采用电化学方法在多孔硅中掺杂了稀土钇(Y)元素.用荧光分光光度计分析了样品的光致发光特性.多孔硅样品在440nm波长激发下,光致发光谱上主发光峰位于620nm,认为其来源于Si-O复合物的发光中心;多孔硅样品在390nm波长激发下,光致发光谱上主发光峰分别位于527和576nm,并且用量子限制/发光中心模型加以解释.钇掺杂多孔硅样品的光致发光强度明显增强,并且在484nm附近出现新的发光峰.分析结果认为,这是由于钇的掺入,在多孔硅禁带中形成了新的表面能级,从而形成新的发光中心的结果.

关键词: 多孔硅 , 稀土钇掺杂 , 光致发光

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