离子型声子晶体中的长波光学性质

提出了离子型声子晶体的概念，制备出一维离子型声子晶体材料，研究了一维离子型声子晶体中的超晶格振动与电磁波的耦合效应，将黄昆方程所预言的一系列长波光学行为，如：极化激元、红外吸收、介导异常等。从红外波段推广到微波波段，并得到了实验验证，预测了这种材料在微波与声学方面可能的应用。     

注C~＋硅多孔结构的蓝光发射

对单晶硅进行Ｃ＋注入，注入能量为５０ｋｅＶ，注入剂量为１e１５～１e１７／ｃｍ２．在Ｎ２中经９５０℃退火１小时后，注入层形成尺寸为１～３μｍ的β－ＳｉＣ沉淀．进而采用电化学腐蚀方法将样品制成多孔结构．在紫外光激发下，样品可以发射强度较大的蓝光，光强是通常多孔硅的数倍以上，谱峰处于４８０ｎｍ和５０５ｎｍ附近．这一方法简便有效地实现了硅基材料的蓝光发射．     

MOCVD两步生长法制备GaN量子点

报道了用金属有机化学气相沉积方法在蓝宝石衬底上成功地制备出ＧａＮ量子点。     

二极管抽运全固态Nd∶YVO4/PPLT红光激光器

报导使用周期极化的钽酸锂超晶格(PPLT)对Nd∶YVO4晶体1342 nm谱线进行倍频获得671 nm红光的研究结果.实验所用的样品长为20 mm,周期为14.8 μm.基波为高重复频率声光Q开关的脉冲激光,获得红光最大平均功率为410 mW,晶体内基波光功率为647 mW,光-光转换效率为63%.在输出为350 mW左右时红光的波动小于3.2%.此外,在同样实验条件下未加声光开关时通过对倍频红光(CW)输出功率的测量,我们得到晶体有效非线性系数为3.8 pm/V.实验结果表明,用周期结构的光学超晶格通过准位相匹配对Nd∶YVO4晶体1342 nm谱线进行倍频, 转换效率高,系统结构简单,输出功率稳定,是获得高校大功率LD抽运的全固态红光激光输出的一条有效途径.(OC12)     

生长温度对Si基Ge量子点VLP-CVD自组织生长的影响

对利用超低压化学气相淀积技术在Ｓｉ上自组织生长Ｇｅ量子点的特征进行了研究,发现生长温度对Ｇｅ量子点尺寸分布和密度的影响不同于分子束外延的结果,这种现象与ＶＬＰ－ＣＶＤ表面控制反应模式有关,实验表明,选择适当的生长温度可以在Ｓｉ上自组织生长具有窄尺寸分布和高密度和Ｇｅ量子点。     

BaTiO3铁电纳米膜制备及物性和微结构表征

采用脉冲激光淀积法在硅基氧化铝纳米有序孔膜版介质上（膜版孔径平均尺寸20nm,内生长Pt纳米线作为底电极一部分）制备了BaTiO3铁电纳米膜,并对其物性（铁电和介电性能）和微结构进行了表征。结果表明厚度170nm BaTiO3铁电膜的介电常数,随着测量频率的增加（103Hz至106Hz）,从400缓慢下降到350;介电损耗在低频区域（103～105Hz）从0.029缓慢增加到0.036,而在高频率区域（〉105Hz）后,则迅速增加到0.07。这是由于BaTiO3铁电薄膜的介电驰豫极化引起的。电滞回线测量结果表明,该薄膜的剩余极化强度为17μC/cm2,矫顽场强为175kV/cm。剖面扫描透射电子显微镜（STEM）图像表明,BaTiO3纳米铁电薄膜与底电极Pt纳米线直接相连接,它们之间的界面呈现一定程度的弯曲。选区电子衍射图和高分辨电子显微像均表明BaTiO3铁电薄膜具有钙钛矿型结构。在BaTiO3纳米铁电薄膜退火晶化处理后,部分Pt纳米线的再生长导致顶端出现分枝展宽现象。为了兼顾氧化铝纳米有序孔膜版内的金属纳米线有序分布和BaTiO3纳米薄膜结晶度,合适的退火温度是制备工艺过程的关键因素。     

周期极化LiTaO3光学超晶格中的高效倍频绿光产生

报道了利用周期极化LiTaO3光学超晶格,实现66.5%的高效倍频532 nm绿光产生的全固态激光器.波长为808 nm的半导体激光器通过光纤耦合,采用端抽运方式激发Nd∶YVO4晶体.使用的Nd∶YVO4晶体尺寸4×4×5 mm3,谐振腔的膜系保证仅1064 nm谱线共振.一重复频率为13 kHz的声光调制器置于腔内,以获得准连续的脉冲宽度约为160 ns的基频光输出.准连续基波的平均输出功率4.4 W.用焦距为50 mm的透镜聚焦后入射至长度为20 mm、厚度为0.5 mm、周期为7.69 μm的周期极化的LiTaO3光学超晶格上.晶体置于控温精度为0.1°C的恒稳炉中,温度稳定在108.8°C.在周期极化LiTaO3光学超晶格的输出端直接探测到平均功率为2.18 W的532 nm绿光输出.考虑到晶体输出面约14.2%的菲涅耳损耗,晶体内产生的绿光平均功率为2.54 W,这样在晶体内部产生的倍频绿光的转化效率为66.5%.实际上,产生绿光的转换效率更高,因为被散射的绿光也包括在内,我们探测到的是真正的有效输出.(OC21)     

注Si~＋热氧化SiO_2薄膜的蓝光发射及其退火特性

对单晶硅片上热生长的ＳｉＯ２薄膜注入Ｓｉ＋，注入能量为１２０ｋｅＶ，剂量为２e１６ｃｍ－２．在～５．０ｅＶ的光子激发下，注Ｓｉ＋氧化膜可生产～２．７ｅＶ的蓝光发射．在退火处理中，发光强度先随退火温度上升而增大，在５００～６００℃时达到最大值，此后逐渐减小．这种蓝光发射是由于注入的过剩Ｓｉ引起氧空位缺陷而产生的．     

SBT材料微结构的TEM研究

本文利用透射电子显微术(TEM)对 SrBi2Ta2O9 (SBT) 材料(单晶、陶瓷及薄膜)的微结构进行了研究. 在(001)取向的SBT单晶材料及多晶陶瓷中观察到90°铁电畴结构.在SBT晶体中观察到大量的条带状四度反相畴界结构和少量的三度反相畴界结构,利用TaO6氧八面体的扭转和四态自旋结构模型,对反相畴界结构的实验观测结果进行了解释.在(001)取向的SBT铁电薄膜中,观察到小角晶界(倾角为8 2°)的位错分解现象,导致不全位错和层错的出现.利用平衡状态下两个不全位错之间的排斥力等于层错的吸引力,估算了小角晶界处的层错能量,大小为0 27～0 29 J/m2.小角晶界位错的分解对(001)取向的SBT铁电薄膜漏电流及耐疲劳特性具有重要的影响.     

PZT纳米铁电薄膜的生长行为和介电性能及微结构

采用溶胶-凝胶(sol-gel)自旋涂敷法在Si(100)基多孔氧化铝模版介质上制备了Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)纳米铁电薄膜(厚度25nm).利用电化学方法在多孔氧化铝模版孔道内(孔径25nm)生长Au纳米线,作为底电板一部分.利用x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及场发射透射电镜(FE-TEM)对PZT纳米铁电薄膜的生长行为、表面形貌和微结构进行了研究.XRD谱图表明PZT纳米铁电薄膜具有(111)择优取向;SEM像显示PZT纳米铁电薄膜结构致密,晶粒呈椭球状,平均尺寸为22nm.剖面TEM像证实PZT纳米铁电薄膜与Au纳米线直接接触,它们之间的界面呈现一定程度的弯曲;部分Au纳米线顶端出现分枝展宽现象.介电谱表明PZT纳米铁电薄膜的介电常数在低频区域(频率小于104 Hz)从760迅速下降到100,然后基本保持在100,直至测量频率升高到106 Hz.低频区域内介电常数的迅速下降是由于空间电荷极化机制所致;介电损耗在4 000 Hz附近出现峰值(来源于空间电荷的共振吸收)也证实了空间电荷极化机制的存在.