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掺Mn硅酸锌薄膜中微量氧化锌对发光强度的影响

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01506

利用溶胶-凝胶法结合高温热处理在硅衬底上制备了掺Mn硅酸锌薄膜, 用XRD、SEM、UV-Vis吸收谱和PL谱测试了样品的结晶性能与光学性能, 并分析了热处理温度对掺Mn硅酸锌薄膜的结晶性能和光学性能的影响. 实验结果发现, ZnO的适量存在对掺Mn薄膜的发光有增强作用. 进一步的分析认为, 这一现象的机理可由G.G. Qin提出的量子约束-发光中心 (QCLC) 模型进行解释, ZnO中受激发的电子和空穴通过隧穿效应到达硅酸锌基体中复合发光, 从而增强发光强度.

关键词: 硅酸锌 , ZnO , photoluminescence , quantum confinement-luminescence center

多孔硅的高效可见光发射来自其表面

周咏东 , 金亿鑫

无机材料学报

用扫描电镜继续对发光多孔硅的阴极射线发光进行了系统的研究，得到了其阴极荧光发射部位、强度分布显微照片，发现在样品的表面层脱落处（暴露着多孔层大量微孔）无阴极射线发光产生，只有表面层未脱落处才有阴极射线发光；对样品的截面实验研究同样清楚地表明多孔硅样品的阴极射线发光只来源于其表面层，多孔层、硅单晶衬底区域不发生阴极射线发光．实验还提供了阴极射线发光强度在截面上随深度变化情况显微照片．阴极射线发光光谱表明其光谱峰值位置在680nm处，相似于多孔硅的光致发光．实验结果再次表明多孔硅的可见光来源于其表面层中的荧光物质．

关键词: 多孔硅 , photoluminescence , cathodoluminescence , SEM

Ca₂SnO₄:Eu³⁺的固相反应形成机理及发光性质研究

符史流 , 尹涛 , 柴飞

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00647

利用高温固相反应法合成了Ca_2-xEu_xSnO₄发光粉末样, 采用X射线衍射技术和荧光光谱等测试手段对样品的固相反应形成机理及光谱特性进行了研究. 对于CaCO₃和SnO₂(2:1)混合粉料, 在1250℃进行固相反应时将优先反应生成不稳定的中间相CaSnO₃, 该相再与CaO继续反应生成最后稳定的目标相Ca₂SnO₄. Ca_2-xEu_xSnO 4样品在240～360nm范围内存在着Eu³⁺-O^2-电荷迁移吸收带, 随着Eu³⁺掺杂浓度(x=0.01～0.15)的增加, 吸收带峰位从274nm红移至292nm附近. Ca₂SnO₄:Eu³⁺发光体的发射以电偶极跃迁²D₀-⁷F₂为主导地位, 在紫外光激发下产生强的红光发射. 在Ca₂SnO₄基质中, Eu³⁺离子的多声子弛豫过程几率小, 当Eu³⁺掺杂浓度较低时, 可以观察到来自于Eu³⁺较高激发态能级⁵D₂和⁵D₁上的辐射跃迁. Eu³⁺离子在同构的Ca₂SnO₄和Sr₂eO₄基质中的发射光谱形状类似, 但Ca₂SnO₄:Eu³⁺的红光发射强度远大于Sr₂CeO₄:Eu³⁺.

关键词: Ca2SnO4:Eu3+ , formation mechanism , photoluminescence , doping concentration

纳米Ln₂O₃:Eu(Ln=Gd,Y)荧光粉的燃烧法合成及其光致发光性质

谢平波 , 张慰萍 , 尹民 , 陶冶 , 夏上达

无机材料学报

本文报道了用燃烧法制备的纳米（5～100nm）Gd₂O₃：Eu和Y₂O₃：Eu荧光粉，对它们的晶体结构和光致发光性质进行了研究．结果表明，纳米Gd₂O₃：Eu和Y₂O₃：Eu的光致发光性质与常规的Gd₂O₃：Eu和Y₂O₃：Eu的性质有很大的差别，纳米Gd₂O₃：Eu和Y₂O₃：Eu表现出很强的介观效应．对实验结果进行了初步的探讨．

关键词: 燃烧法合成 , nanocrystallites , Ln₂O₃ :En（Ln=Gd , Y） phosphor , photoluminescence

先驱体热解制备富硼、氮BCN化合物及其发光性能研究

杨建 , 丘泰 , 沈春英 , 潘丽梅

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00013

以三聚氰胺和硼酸为原料，在水溶液中反应合成出纤维状C₃N₆ H₆(H₃BO₃)₂先驱体，通过使其在高温氮气氛下热解制备出了富硼、氮BCN化合物.利用XRD、FT-IR、XPS、SEM、HRTEM等对热解产物进行了表征，采用FS测量了热解产物的室温光致发光光谱，研究了热解温度对产物及其光致发光性能的影响.结果表明，1000℃以上热解均可制备出乱层石墨结构富硼、氮BCN化合物.随热解温度的升高，BCN化合物中的B、N含量逐渐增大，C含量逐渐减小.BCN化合物的晶体形状为棒状或纤维状，由相互交织的平均直径在2nm左右的纳米纤维构成.这些BCN化合物均为宽带隙半导体，在340~450nm和670~705nm出现了两个很强的呈明显宽化的光致发光峰，且随热解温度的升高，短波长的发射峰波长基本呈逐渐减小的变化趋势.

关键词: BCN化合物 , (boron and nitrogen)-rich , pyrolysis , photoluminescence

络合作用对Sol-gel法制备Er³⁺掺杂TiO₂粉末光致发光特性影响

白凌云 , 苏显云 , 雷明凯

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01085

以钛酸正丁酯为前驱体, 乙酰丙酮为络合剂, 分别在室温和70°C进行对前驱体改性的络合反应, 获得改性前驱体Ti(O-Bu)_4-x(AcAc)_x. 以异丙醇为溶剂, 采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备0.1~3.0mol% Er ³⁺掺杂TiO₂粉末. 差热-热重(TG-DTA)分析结果表明, 由室温络合改性前驱体制备的粉末, 无定型到锐钛矿和锐钛矿到金红石的相变温度, 较由70°C络合改性前驱体制备的粉末均升高40°C. X射线衍射(XRD)分析表明, 700°C烧结, 室温络合所得掺0.1~3.0mol% Er ³⁺:TiO₂粉末为单一锐钛矿结构, 70°C络合所得粉末为锐钛矿和少量金红石的混合相结构. 400~800°C烧结, 两种络合所得粉末均获得中心波长为1.53μm的多峰结构光致发光(PL)谱. 其中, 700°C烧结的粉末PL强度最强. 70°C络合较室温络合的粉末PL强度可提高3倍.

关键词: Sol-gel法 , TiO2 , photoluminescence , chelating reaction

树形分子包覆硫化镉量子点的抗老化性能研究

丛日敏 , 罗运军 , 于怀清

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00379

以聚酰胺-胺树形分子为模板制备了平均粒径为2.5nm的CdS量子点, 采用HRTEM、EDS、UV-vis、PL等手段对样品进行表征, 研究了其在室温避光条件下的老化过程. 结果表明, CdS量子点在刚制备的前5d里UV-vis、PL谱峰半峰宽变窄, 发光效率迅速上升, 表明量子点以尺寸窄化生长为主; 5d后UV-vis、PL谱峰半峰宽逐渐宽化, 发光效率缓慢下降, 表明量子点以尺寸宽化(Ostwald 熟化)过程为主. 树形分子的配位作用和模板作用赋予CdS量子点良好的抗老化性能, 6个月后量子点粒径增量<0.3nm, PL强度约降低22%.

关键词: CdS量子点 , PAMAM dendrimer , photoluminescence , aging

二氧化硅基质包埋硅纳米晶的微观结构和发光性能

王乙潜梁文双G.G.ROSS

材料研究学报

利用离子注入和后续高温退火的方法制备了包埋在二氧化硅(SiO₂)基质中的硅纳米晶, 研究了不同离子注入浓度试样的微观结构和发光性能, 以及硅纳米晶的生长机理和发光机制. 结果表明: 较小的硅纳米晶(<5 nm)其生长机理符合Ostwald熟化机理, 较大的纳米晶(>10 nm)则是由多个小纳米晶粒通过孪晶组合或融合而成的; 离子注入浓度为8 ×10¹⁶cm^-2的样品其发光强度是离子注入浓度为3×10¹⁷cm ^-2样品发光强度的5倍；硅纳米晶内部的微观结构缺陷(如孪晶和层错)对其荧光强度有很大的影响.

关键词: 无机非金属材料 , Si nanocrystals , transmission electron microscopy , growth mechanism , photoluminescence

Y³⁺共掺杂对掺 Er³⁺: Al₂O₃粉末光致发光的增强作用

王辉 , 雷明凯

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00803

采用非水性溶胶-凝胶法制备了Y³⁺共掺杂的掺Er³⁺: Al₂O₃粉末, Er³⁺浓度为0.1和1.0mol%, Er³⁺和Er³⁺浓度比为1:0～10. X射线衍射和光致发光(PL)光谱结果表明: 900℃烧结的掺0.1和1.0mol%Er³⁺: Al₂O₃粉末为具有非晶化特征的γ和θ混合相结构, 非晶化趋势随Y³⁺共掺杂浓度增大而增加. 掺0.1mol%Er³⁺:Al₂O₃粉末, PL光谱强度和半高宽随掺Y³⁺浓度增大无明显变化. 掺1.0mol%Er³⁺: Al₂O₃粉末, PL光谱强度和半高宽随掺Y³⁺浓度增大而增加, 10mol%Y³⁺共掺杂粉末的发光强度提高50倍, 约为掺0.1mol%Er³⁺:Al₂O₃粉末的10倍, 半高宽从77nm增至92nm. Y³⁺共掺杂对较高浓度掺Er³⁺: Al₂O₃粉末PL性能的增强作用归因于Y³⁺对Er³⁺在基体中的分散和配位结构多样性的提高.

关键词: 掺Er3+:Al2O3粉末 , Y3+ co-doping , non-aqueous sol-gel method , photoluminescence

[101]取向Li掺杂ZnO薄膜光学性能的研究

朱兴文 , 李勇强 , 陆液 , 李英伟 , 夏义本

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00359

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了[101]取向的Li:ZnO薄膜, 研究了该薄膜的光学性能随热处理温度变化的规律. 结果表明, 399nm的发光峰是由Li的杂质能级引起; 与[002]取向的薄膜相比, 未经热处理的[101]薄膜其光学带隙大, 且出现了380nm附近的带边发射(NBE) 峰; 在560～580℃热处理下, 其晶胞变小、光学带隙变窄、360nm 左右的带间发光峰红移; 当热处理温度升至610℃时, 薄膜中再次出现380nm的NBE峰.

关键词: ZnO薄膜 , Li dopant , [101] orientation , photoluminescence

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