紫外透射型液晶光阀用ZnSxSe1-x薄膜的研究

描述了透射型ZnS,Se1-x光盲紫外液晶光阀的结构和工作原理,并从器件的电学模型出发,着重讨论了整体器件对ZnSxSe1-,光敏层的特殊要求.采用分子束外延技术在ITO石英导电玻璃上制备了不同组分的三元ZnS,Se1-x多晶薄膜,通过控制反应时的生长参数,制备出了符合器件设计要求的光敏层薄膜.室温下,薄膜 的紫外/可见光响应对比度大于103,响应波长截止边可通过控制薄膜中的Se组分,在360～410nm范围内连续可调;薄膜的紫外/可见光吸收系数比大于103;在液晶光阀工作的低频段(＜200Hz),其暗阻抗在105～106Ωcm2之间;暗/亮阻抗比满足器件要求.     

分子束外延生长液晶光阀用ZnSxSe1-x薄膜的研究

描述了ZnSxSe1-x光盲紫外液晶光阀的结构和工作原理 ,并从器件的电学模型出发 ,着重讨论了整体器件对ZnSxSe1-x光敏层的特殊要求。采用分子束外延技术在ITO导电玻璃上制备了具有 (111)面定向生长结构的ZnSxSe1-x多晶薄膜 ,通过控制反应时的生长参数 ,制备出了符合器件设计要求的光敏层薄膜。室温下 ,该薄膜的紫外 /可见光响应对比度大于10 3 ;响应波长截止边可通过控制薄膜中的Se组分 ,在 (36 0～ 4 10 )nm范围内连续可调 ;薄膜的暗电阻率在 (4 32× 10 9～ 2 0 3×10 11)Ω·m之间 ,并随着晶粒的增大而减小 ;在液晶光阀工作的低频段 (<2 0 0Hz) ,其光 /暗阻抗比在 0 2 2～ 0 36之间。     

液晶光阀用ZnSSe薄膜的光电特性研究

用分子束外延法(MBE),在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃衬底上生长了ZnSSe薄膜,详细研究了薄膜的光电特性.通过控制反应时的生长参数,制备出了符合紫外液晶光阀设计要求的光导层薄膜.室温下,该薄膜光谱响应截止边的响应度为0.01A/W,紫外/可见光响应对比度大于103.薄膜的暗电阻率随薄膜晶粒增大而减小,在衬底温度为2900C时,所获得的ZnSSe薄膜具有4.3×1011Ω@cm的暗电阻率.频率从40Hz到4000Hz的交流特性测试,也证实该薄膜符合器件紫外成像的工作要求.     

用于紫外光电导探测器的TiO2薄膜研究

采用直流反应磁控溅射的方法,制备了TiO2薄膜。用X射线衍射,原子力显微镜(AFM)和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的晶体结构、表面形貌及其紫外-可见光吸收谱,采用C／TiO2／ITO三层结构制备了TiO2光电导型紫外探测器,研究了它的光响应。初步实验结果表明：TiO2薄膜在4W的紫光灯辐射下,光电流可达2．1mA,10min的辐射时间内,光电流基本保持稳定,可见TiO2薄膜对紫外光有较高的灵敏度和稳定性,可作为一种良好的紫外光探测材料。     

BPxN1-x薄膜的制备及磷元素对其光学能隙的影响

本文从应用出发，选择光学石英为衬底，采用热丝辅助射频化学气相沉积的方法沉积BPxN1—x薄膜，对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外—可见等测试。XRD、SEM结果显示薄膜多晶态，表面形貌随时间变化，最终为胞状；紫外—可见光光谱结果显示BPxN1—x薄膜的紫外吸收边随沉积时间的加长、PH3流量的增加而向长波长方向移动。因此，该材料的光学能隙可以通过生长工艺适当调整。另外，BPxN1—x薄膜与液晶层能较好匹配等特性更使其适用于紫外空间光调制器。     

光寻址液晶光阀的吸收层

光寻址液晶光阀是一种高分辨率空间光调制器，是高亮度，高分辨率大屏幕光寻址液晶光阀投影机的核心部件，为了避免读出光对图像对比度和分辨率的影响，光阀结构中需要一层高光吸收能力的吸收层。本讨论了光寻址液晶光阀对光吸收层的吸收性能要求，吸收层需求在全光谱范围内都有比较强的吸收，碲化镉薄膜对蓝，绿光有较强的吸收，钒氧配套红光具有较强的吸收，它们具有近似互补的吸收光谱。碲化镉和钒氧酞菁复合多层吸收薄膜综合了两种材料的光吸收特性，在全光谱范围内都有良好的吸收，是一种制作光寻址液晶光阀的吸收层的理想方法。     

液晶光阀阻光层研究

本文研究了阻光层在液晶光阀中的作用，报导了我们首先提出的ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ作为液晶光阀阻光层。ａ－Ｓｉ：Ｈ光导层和ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ阻光层通过辉光放电等离子体化学气相沉积法连续制得。本文研究了不同沉积条件下ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ薄膜结构和光电性质。ａ－Ｓｉ：Ｈ和随这沉积的ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ形成了ａ－Ｓｉ：Ｈ／ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ异质结。采用ａ－Ｓｉ：Ｈ／ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ异质结构液昌光阀可改进器件的许多性能。     

硼轻掺杂对a-Si∶H光电导层性能影响的研究

用等离子体增强化学气相沉积法制备了厚为1μm左右的B轻掺杂a-Si∶H光电导层，得到了a-Si∶H的暗电导率与淀积工艺参数和B掺杂比关系的实验曲线，利用该曲线确定了最佳工艺参数和最佳掺杂比。测量了最佳参数下淀积的a-Si∶H薄膜的电学和光学性能及其受掺杂比的影响。结果表明，当B掺杂比增大时，a-Si∶H的暗电导率先减小后增大，并可发生几个数量级的变化。光电导率减小，折射率略有降低，线性吸收系数显著增大，光学带隙减小。测量的数据表明，我们制备的B轻掺杂a-Si∶H光电导层满足投影机用液晶光阀的要求。     

复合光导层液晶光阀的研究

介绍了一种具有柱状结构的a-Si：H／nc—Si复合光导层的液晶光阀，复合光导层是通过热蒸发和等离子体辉光放电沉积方法，采用Al诱导a-Si：H制成的。经过测试，这种柱状结构薄膜具有电导各向异性，其横向电导率小于纵向电导率。用这种薄膜制成的液晶光阀其分辨率达到5001p／inch。     

直流反应溅射TiO2薄膜的制备及其性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用XRD、Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光透射谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2 V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升迟豫时间约为3 s,稳定光电流可达到2.1 mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.     

直流反应溅射TiO2薄膜的制备及其性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用XRD、Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光透射谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明:较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2 V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升迟豫时间约为3 s,稳定光电流可达到2.1 mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.     

整体快速擦除式激光选址液晶光阀

本文介绍一种改进的激光选址液晶光阀。它以液晶的光散射态(暗态)为显示背景,减少了对观察者眼睛的刺激;它的整体擦除时间大约0.5～1s.采用以暗态为背景的方案,必须对光阀施加高电压才能进行整体擦除,高电压容易使光阀击穿。本文采用在导电层与吸收层之间镀隔离层,就可避免因加大液晶层厚度使写入光灵敏度降低,又增加了高电压与大电流的承受能力。     

液晶光阀中的α-Si:H光导膜研究

本文对在光学信息处理中应用的液晶光阀的关键性膜层——光电导膜采用新近开发的非晶硅材料作了一些探索。研究表明,响应快速的α-Si:H薄膜用于液晶光阀是很有前途的。     

硼轻掺杂对a—Si：H光电导层性能影响的研究

用等离子体增强化学气相沉积法制备了厚为1um左右的B轻掺杂a-Si:H光电导层，得到了a-Si:H的暗电导率先减小后增大，并可发生几个数量级的变化，光电导率减小，折射率略有降低，线性吸收系数显增大，光学带隙减小，测量的数据表明，我们制备的B轻掺杂a-Si:H光电导层满足投影机用液晶光阀的要求。     

紫外辐照对聚丙烯／纳米TiO2／POE复合材料薄膜紫外光透过性能的影响

采用UV-Vis漫反射光谱法研究比较了表面改性前后金红石型纳米TiO2的紫外．可见光学特性，通过熔融共混法制备了金红石型纳米TiO2和受阻胺光稳定剂改性PP／POE材料，对其进行了15d的紫外辐照加速老化，对比测试了纯PP和改性PP复合材料薄膜辐照前后的紫外光透过性能，结果表明：纯PP和PP／POE薄膜经过1d的紫外光辐照后，其紫外光总透过率，分别增大了11．53％和22．09％，而添加了0．5％（质量分数）纳米TiO2的复合材料薄膜虽经过15d紫外光辐照，但是透过率，基本未发生变化。     

ZnMgO基紫外探测器的研究进展及分析

ZnO基三元合金半导体材料因其重要的带隙调制作用,已成为紫外探测器发展的一个重要方向,特别是Zn_(1-x)Mg_xO基紫外探测器,可以探测日盲区紫外光,更是受到了各国极大的关注.当前,Zn_(1-x)Mg_xO基紫外探测器大多采用MSM叉指结构,响应峰位于300nm附近,响应时间最高可达ns量级,紫外可见光抑制比亦可大于4个数量级.扼要介绍了国内外相关小组的研究进展,并着重分析了薄膜组分、结构以及探测器性能参数等.     

掺硼非晶硅薄膜的微结构和电学性能研究

以硅烷(SiH4)和硼烷(B2H6)为气相反应先驱体，采用等离子体增强化学气相沉积法，(PECVD)制备出能应用于液晶光阀光导层的硼掺杂非晶氢硅薄膜。X射线衍射、原子力显微镜和光、暗电导测试表明，一定程度的硼掺杂提高了非晶氢硅薄膜的电导率、降低了非晶氢硅薄膜的光、暗电导比；硼掺杂促进薄膜晶态率的增加和硅晶粒尺寸的增大，薄膜的结晶状态将逐渐从非晶硅过渡到纳米硅，最后发展为多晶硅。红外吸收谱研究表明了大量的硼原子与硅、氢原子之间能形成某些形式的复合体，仅有少量硼元素对受主掺杂有贡献。     

碳掺杂TiO2纳米管电极的简易制备及其光电化学性能

通过阳极氧化方法制备了TiO₂纳米管薄膜, 在NaHCO₃存在下对该薄膜进行热处理得到碳掺杂TiO₂(C-TiO₂)纳米管薄膜, 通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱、电化学阻抗谱(EIS)和Mott-Schottky等方法对得到的薄膜进行表征。XRD结果表明C-TiO₂纳米管薄膜中的TiO₂主要为锐钛矿晶型; SEM结果显示薄膜存在纳米管结构; XPS分析表明C-TiO₂纳米管薄膜中的C以替代型掺杂形式进入到TiO₂晶格中; 光电化学性能测试显示, 相对于TiO₂纳米薄膜, C-TiO₂阻抗减小, 平带电位由-0.28 V负移至-0.38 V, 具有更好的紫外-可见光和可见光响应, 紫外-可见光下的光电流是未掺杂的1.7倍。利用阳极氧化的Ti丝作为光阳极和Pt丝作为对电极组装了染料敏化太阳能电池并进行了性能测试, 结果表明, 经过碳掺杂的Ti /TiO₂丝为光阳极电池的短路电流密度和电池效率分别达到0.17 mA/cm²和3.8%, 较未掺杂的Ti/TiO₂丝为光阳极的电池的短路电流密度和电池效率均增大, 表明适量的碳掺杂有利于提高电池效率。     

低红外发射率TiO2/AgxCU1-x/Ti/TiO2纳米多层膜

利用磁控溅射制备了银含量在100％至80％之间的单层银铜合金薄膜和TiO2／AgxCu-1x／Ti／TiO2：纳米四层膜。利用x射线衍射、扫描电子显微镜、扫描俄歇微探针，分光光度计、红外发射率测量仪对样品进行表征，研究了单层金属膜和多层膜的光学、电学性质随着银含量的变化以及热处理前后薄膜性能的变化。结果表明：相同厚度的合金膜，随着Ag含量的降低，导电性能下降，Ag含量低于80％的合金已不适合作为多层膜的金属层；1500C大气下热处理30min，纯银薄膜性质发生明显变化，明视透过率下降10％，方块电阻由2．5W／口增加至18W／□，红外发射率由0．17增加到0．69。AgCu合金薄膜性质未发生明显变化。方块电阻相近的TiO2／AgxCu1-x／Ti／TiO2纳米多层膜，经250℃大气下热处理40min后，TiO2／Ag／Ti／TiO2和TiO2／Ag80Cu20／Ti／TiO2纳米多层膜的性质变化较小，热稳定性较好，其余的多层膜性质发生较大变化，红外发射率显著增加。     

光电材料动态自动光谱测试仪的研究与应用

智能式光电材料动态自动光谱测试仪已在实验室研制成功。该仪器不但能用于夜视器件与材料的光谱响应测试，而且能通过光纤传输光束，解决夜视器件与材料研制过程中的光谱响应监控测试。除此之外，该仪器还可用于0．4～1．5μm范围光学材料光透射比测试。配置紫外光源，还可用于紫外光电发射材料光谱响应测试。配制300／mm，100／mm光栅与红外光源，可解决热成像器件的光谱响应测试问题。