纳米柱InGaN/GaN多量子阱的干法刻蚀制备技术

纳米柱GaN基多量子阱(MQW)拥有量子尺寸效应以及应变释放等特性,对于提高GaN基发光二极管(LED)的发光效率具有重要意义.采用快速热退火(RTA)形成的自组装Ni纳米颗粒作为刻蚀掩膜,利用电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)制备纳米柱InGaN/GaN MQW.通过改变RTA温度发现在800℃以上才能有效形成Ni纳米颗粒掩膜.不同的ICP和射频(RF)功率条件下制备的纳米柱MQW光致发光强度相比于相同结构的平面MQW会发生显著变化.通过优化ICP-RIE的刻蚀条件,可以获得发光强度显著提高的纳米柱MQW结构.同时,纳米柱MQW中压电极化场的减弱会形成光致发光峰位蓝移.     

掺铒Al_2O_3/Si多层薄膜中纳米晶Si的形成和敏化效应

采用脉冲激光沉积制备了掺铒Al2O3/Si多层薄膜,在淀积过程中脉冲激光溅射产生的高能量Er原子渗透进入非晶硅层,并引入了额外的应力,在低退火温度下诱导形成纳米晶Si。利用纳米晶Si作为敏化剂有效地增强了Er3+在Al2O3中的光致发光。样品微观结构和发光强度的关系表明,获得高密度和小尺寸的纳米晶Si和Er3+处于良好的发光环境是实现优化发光的关键,最优化的Er3+发光强度在退火温度为600℃的条件下得到。     

纳米硅薄膜的发光特性研究

研究了 nc- Si:H薄膜的光致发光 ( PL) ,分析了晶粒尺寸、温度对发光特性的影响。对发光样品 ,晶粒尺寸有一上限 ,其值在 4～ 5nm之间。在 10～ 77K,nc- Si:H薄膜的发光强度几乎没有变化 ;当温度高于 77K,发光强度指数式下降。随温度升高 ,发光峰位有少许红移。讨论了nc- Si:H光致发光机理 ,用量子限制 -发光中心模型对实验现象进行了解释。从载流子的激发、复合两方面讨论了发光过程 ,认为载流子在晶粒内部激发后 ,弛豫到晶粒界面的发光中心复合发光。     

柔性ZnS∶Cu电致发光器件制备和性能研究

采用喷墨印制工艺在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜表面制备纳米银线(AgNWs)柔性透明导电膜。以纳米银线柔性透明导电膜分别作为顶电极和底电极，ZnS∶Cu为发光层，聚二甲基硅氧烷(PDMS)为介质层和包装层，采用旋涂工艺制备AgNWs/ZnS∶Cu&PDMS/AgNWs结构的柔性电致发光器件，并研究了电极的光电性能、介质层性能以及施加电压对器件性能的影响。研究表明，良好光电性的电极和高介电常数的介质层有利于提升器件发光强度。当以方阻20Ω/和透光度(550 nm)63.9%的薄膜作为电极，BaTiO₃和PDMS混合作为介质层时，施加200 V电压时器件的发光强度可达2.61 cd·m^-2,施加300 V电压时器件的发光强度可达6.41 cd·m^-2。器件弯曲180°后仍具有良好的电致发光特性。采用喷墨印制工艺制备4 cm×4 cm花朵图案的纳米银线柔性透明导电膜分别作为顶电极和底电极，ZnS∶Cu为发光层，BaTiO₃和PDMS作为介质层和包装层，制备电致发光器件，在200 V(50 Hz...     

生长时间对氧化锌纳米棒发光性能的影响

为了研究氧化锌纳米棒的生长机理,先用脉冲激光沉积方法在玻璃衬底上制备一层氧化锌薄膜作为种子层,然后用水热法在种子层上生长氧化锌纳米棒,研究了不同反应时间对其结构、形貌及发光特性的影响。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜测定样品的结构和形貌,用自组建的光致发光系统对样品的光致发光光谱进行了测量。结果表明,氧化锌纳米棒沿c轴高度取向并呈六角纤锌矿结构;随着生长时间的增加,氧化锌纳米棒结晶质量明显改善,纳米棒均匀、致密性和取向性均提高,样品的缺陷发光增强而激子发光减弱。     

激光合成纳米硅的可见发光

研究了激光ＣＶＤ合成纳米硅（平均粒径为１４ｎｍ）的可见发光特性。用３００－４５０ｎｍ波长激发时，在４００－６５０ｎｍ区间观测到了发射宽峰。首次发现粒径大于１０ｎｍ的纳米硅在室温下具有可见发光，该现象可用量子限制／发光中心模型来作定性解释。     

两步法生长ZnO纳米棒的结构及其发光特性

应用两步法在玻璃衬底上制备了高度取向的ZnO纳米棒,并研究了衬底和反应时间等参数对其结构及发光特性的影响。从样品的扫描电镜(SEM)图中发现,利用脉冲激光沉积(PLD)方法在玻璃衬底上生长一层ZnO薄膜作为修饰层,可以明显提高水热法生长的ZnO纳米棒的结晶质量。样品的SEM和光致发光(PL)谱表明,在有ZnO修饰层的玻璃衬底上生长的ZnO纳米棒分布均匀,排列致密,取向性好;缺陷发光的发光强度约是激子发光峰的2倍,且随着反应时间增长,样品的缺陷发光增强而激子发光减弱。     

基于全电介质复合纳米天线荧光传感器的研究

为了增强量子点的定向发光强度,提出了一种由硅柱二聚体和二氧化钛圆盘组成的复合纳米天线结构。利用时域有限差分方法系统研究了硅柱二聚体的轴参数、截面类型以及复合纳米天线结构对量子点定向发光增强的影响。结果表明,对于中心波长为600nm的量子点,硅柱二聚体的轴参数对量子点的发光影响不大,椭圆形截面的硅柱二聚体可以实现较大的量子点发光增强。此外,在复合纳米天线的作用下,不仅可以获得较大的量子效率增强,还可以实现量子点高度定向的发射效果,量子效率增强约6倍,定向收集效率可以达到50%。     

我国科学家研制出性能优异的纳米空心球

<正>据悉,中科院上海硅酸盐所研究员高濂带领的课题组用一种简单通用的方法,通过控制实验条件,在温和的反应条件下获得了氧化锌纳米棒束、空心球结构,这些材料具有比较均匀的尺寸和良好的发光性能。在纳米     

聚合物/纳米半导体电致发光

纳米半导体与聚合物复合形成的新型电致发光材料，在大规模平面显示和移动通信等现代信息显示方面具有广阔的应用前景。在这种复合型电致发光材料体系中，聚合物不仅可用作LED器件的粘接剂，而且在用作无机发光层的分散介质时，对纳米晶粒的表面可以起纯化作用，防止发光猝灭，从而通过控制和调节纳米晶粒的含量和尺寸来调节发光强度和波长。当采用共轭聚合物与纳米半导体形成复合体系时，还可以通过共轭聚合物与纳米半导体间的电子转移来调节发光层的电子结构及其发光性能。利用纳米半导体的高电荷输运性，也可以增强电致发光聚合物发光层的效率。     

形貌可控的CdS微米/纳米结构的表征和发光性能(英文)

利用简单的热蒸发CdS粉末方法,可合成出高质量的CdS微米柱。通过调控Si衬底上Au膜的厚度,能够大面积合成出尺寸均一的CdS纳米带和纳米棒。系统地研究了所合成样品的相、微结构和光致发光特性。室温下样品的发光结果表明可在所合成CdS微米柱上观察到位于约512 nm对应于其带隙的强发光峰。与CdS微米柱不同的是,可在所合成的CdS纳米带和纳米棒样品上分别观测到位于约521和543 nm,528和550 nm处对应于带边附近的发射强峰。并且,所合成的CdS纳米带和纳米棒展现出位于约710和712 nm位置处的宽峰,该峰的出现与结构缺陷、离子缺陷或杂质有关。与CdS纳米带的发光性能相比,所合成的CdS纳米棒表现出增强的发光性能。     

纳米硅镶嵌氮化硅薄膜的制备与光致发光特性

为研究氮化硅薄膜发光材料的制备工艺及其光致发光机制,实验采用射频磁控反应溅射技术与热退火处理制备了纳米硅镶嵌氮化硅薄膜材料.利用红外光谱(IR)、X射线衍射谱(XRD)、能谱(EDS)和光致发光谱(PL),对不同工艺条件下薄膜样品的成分、结构和发光特性进行研究,发现在制备的富硅氮化硅薄膜材料中形成了纳米硅颗粒,并计算出其平均尺寸.在510 nm光激发下,观察到纳米硅发光峰,对样品发光机制进行了讨论,认为其较强的发光起因于缺陷态和纳米硅发光.     

前驱物[S2-]/[Pb2+]摩尔比对PbS纳米晶红外发光光谱的影响

采用水溶性前驱物在乙醇介质中制备了不同[S2-]/[Pb2+]摩尔比例的PbS纳米晶,利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱（Abs）、光致发光谱（PL）对所制备PbS纳米晶的晶体结构、纳米晶粒径、形貌以及能带结构和发光特性进行了表征,结果表明:随着前驱物[S2-]/[Pb2+]摩尔比例的提高,PbS纳米晶颗粒尺寸从3.9 nm增大到5.9 nm,发光峰值位置从1 009 nm移动到1 486 nm。通过拟合[S2-]/[Pb2+]=0.5条件下PbS纳米晶平均粒径对时间变化曲线,发现该方法下PbS纳米晶所经历的生长机制为Ostwald成熟化。运用经典纳米晶扩散控制生长模型,解释了实验中随着[S2-]/[Pb2+]的提高对溶液中纳米晶生长速率的影响。     

超高温金属纳米结构增强吸收特性的仿真研究

利用表面等离子体改变材料吸收光谱特性越来越受到关注。为了增强超高温金属纳米结构的吸收特性,设计了超高温金属-金属以及膜层-金属-金属表面等离子体周期纳米结构,仿真分析其在波长200~4 000 nm光谱范围内,不同参数对材料吸收谱特性的影响。仿真分析表明,不同参数的吸收光谱中均会出现吸收峰,且吸收率达93%以上。而介电材料、金属纳米结构的周期、尺寸和深度是影响吸收率的主要因素。同时,介电材料和周期还会对吸收峰出现的位置产生影响。该仿真结果为超高温表面等离子体材料的吸收特性应用的研究提供了理论基础。     

混合光子晶体等离子激元纳米微腔

构建了一种三层混合光子晶体等离子体激元结构,分别为金属银(Ag)层,低折射率二氧化硅(SiO2)层和二维光子晶体层。这种混合光子晶体等离子体激元结构具有明显的横磁模(TM)模式带隙。在二维的光子晶体层的中心引入一个单元胞缺陷,形成缺陷腔结构。这种纳米尺度的光子晶体等离子体微腔的体积远小于传统介质的光学微腔,光子能量可以很好地被局域到低折射率层,实现了深亚波长尺度下的对光的限制。通过改变该混合光子晶体等离子激元结构的参数,利用三维时域有限差分(3D-FDTD)方法,分析了这种混合光子晶体等离子微腔结构的光学特性。分析表明:这种纳米微腔具有极小的模式体积0.0141(λ/n)3和高的Q/V值。     

Si基纳米结构的电子性质

各种Si基纳米发光材料在Si基光电子器件及其全Si光电子集成技术中具有潜在的应用前景,从理论和实验上对其电子结构进行研究,有助于我们深化对其发光机制的认识与理解。本文主要从量子限制效应发光这一角度,着重介绍了Si纳米晶粒、Ge/Si量子点,SiO2/Si超晶格和超小尺寸Si纳米团簇等不同Si基纳米结构的电子性质以及它们与发光特性之间的关系。还讨论了介质镶嵌和表面钝化对其电子结构的影响。     

硅纳米颗粒和多孔硅的荧光光谱研究

采用不同氧化电流密度制备多孔硅,利用超声波粉碎多孔硅层得到硅纳米颗粒,研究了多孔硅和硅纳米颗粒的荧光光谱性质。结果表明,随着氧化电流密度的增加．多孔硅的发光峰值波长向短波方向“蓝移”。硅纳米颗粒相对多孔硅发光强度提高,峰值波长也发生“蓝移”,观察到硅纳米颗粒极强的蓝紫光发射(≈400nm)现象。表明量子限制效应和表面态对多孔硅和硅纳米颗粒的PL性质有重要作用,并用量子限制效应发光中心模型对实验现象进行了解释。     

二氧化硅纳米花的制备及发光特性研究

采用磁控溅射和化学气相沉积技术制备出二氧化硅纳米花。利用扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外吸收谱(FTIR)对上述纳米结构进行结构表征。用荧光光谱仪(PL)对其光致发光特性进行了研究。结果表明在激发波长为325nm时,在394nm处出现一个发光峰,表现出良好的发光特性。     

一种激光诱导灼蚀制备纳米硅的新方法

采用高强度激光灼蚀沉积(PLD)的方式,在流动N2做为保护气体的情况下,成功制备出Si纳米结构,并利用扫描电镜(SEM)、光致发光(PL)进行表征。结果表明,该方法制备的纳米Si尺寸在几nm到几10nm之间,同时它具有较强的发光,发光强度比同等测量条件下的多孔Si(PS)样品高10倍以上,而且方法比较简单。     

退火温度对Tb催化GaN纳米棒的影响

用稀土金属铽(Tb)作催化剂,通过磁控溅射和退火氨化法成功制备出大量单晶GaN纳米棒,并研究退火温度对GaN纳米棒表面形貌、晶体质量和发光特性的影响。扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和光致发光谱(PL)测试结果显示,随着退火温度的升高,纳米棒的直径和长度增大,结晶质量先变好后变差,PL测试发现了位于369nm处的强发光峰和387nm处的弱发光峰,其发光强度随退火温度的升高先增强后减弱,发光峰的位置并不改变,进而得出了制备GaN纳米棒的最佳退火温度为950℃。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对950℃下制备的样品进行检测,结果显示样品为六方纤锌矿结构的单晶GaN纳米棒。