多孔硅的光电化学特性研究

研究了多孔硅的光电化学特性和溶液中的光致电荷转移机一，由Ｐ型单晶硅制备的多孔硅具有Ｐ型半导体的光电性质，且光电流响应高于单晶硅，由于多孔硅表面态能级对光致电荷的陷阱作用，多孔硅呈现了独特的光电流响应和光致电荷转移性质。     

高多孔度多孔硅自支撑膜的制备与表征

发光多孔硅由于在光电子学方面的应用前景而引起人们极大的关注[1]．最近多孔硅发光二极管的研究方面取得了重大进展[2]。但是，有关多孔硅的发光机制仍然存在着争论[1，3，4]，利由于消除了单晶硅衬底的影响，对脱离了硅衬底的多孔硅自支撑膜能够进行普通多孔硅所不能进行的一     

多孔与平面硅电极界面的电化学行为

研究了重掺杂n-型单晶硅(CSi)在氢氟酸体系中生成多孔硅(PSi)的电化学行为,根据线性极化曲线,选取不同的电流密度,采用恒电流阳极极化法,制备了一系列多孔硅层。利用扫描电子显微镜对其进行了表面和断面形貌的表征,通过线性扫描极化技术和计时电位法,比较了单晶硅电极和多孔硅电极的电化学行为,分析了多孔硅形成前后的塔菲尔曲线和计时电位曲线,给出了多孔硅形成过程中的重要电化学参数,如腐蚀电流、开路电位、塔菲尔斜率等。并对其进行深入分析,根据实验结果,提出了单晶硅电极/电解质界面和多孔硅电极/电解质界面的结构模型,并利用该模型讨论了两种电极界面的电化学特性。     

多孔硅跃迁特征的研究

采用表面光电压谱和光致荧光激发谱对多孔硅的能带结构和跃迁特性进行了系统研究，结果表明，多孔硅泊带隙明显大于单晶硅的带隙，在３００－５００ｎｍ区产观察到几个与制备条件有关的精细结构带，此构带为多孔硅中不同尺寸的硅线能级，这一发现恰与理论计算结果一致，从实验上支持了多孔硅的量子限域模型。     

用STM研究电化学阳极氧化制备的多孔硅

本文利用扫描遂道显微镜(STM)并辅以快速富立叶变换(FFT)和数据拟合等数学方法对电化学阳极氧化法制备的多孔硅(PS)的微结构及形貌进行了研究。同时研究了多孔硅的微结构与其发光性质和电化学性质的相互关系。研究表明,在其他条件不变情况下,随阳极氧化电流密度的增大,所形成的多孔硅的微孔向纵深延伸,多孔硅层增厚,微孔相连后形成的硅柱变细,发光强度增大,发光峰位明显蓝移,与单晶硅相比,多孔硅电极的平带电位明显负移,而电极电流在两极区内均增大。     

多孔硅成核的电化学研究

将p型单晶硅在HF溶液中进行阳极电化学腐蚀制备出孔隙率约为30%~85%、直径为2~30nm不等的多孔硅,用原子力显微镜(AFM)观察其表面形貌。采用电化学工作站(CHI660A)监测p型硅电极在不同浓度HF溶液中的电流-电压特性,记录恒电流情况下硅电极的电压变化。这些曲线可从精确反映多孔硅形成的早期成核过程。将这些电化学特性曲线在同一坐标轴下显示,得出多孔硅的电化学成核机理。     

介孔硅与大孔硅的结构、电学和气敏特性

采用双槽电化学腐蚀法在P型单晶硅表面制备两种多孔硅.根据它们的孔径将它们分为介孔硅和大孔硅.使用扫描电子显微镜(SEM)观察两种多孔硅表面和断面形貌,介孔硅和大孔硅的表面化学键用傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪来研究,通过I-V特性测试表征两种多孔硅电学特性,随后在室温下测试其气敏特性.结果表明:介孔硅具有较高的气体灵敏度,大孔硅具有较好的气体响应恢复特性.介孔硅对NO2气体具有较好的选择性,大孔硅对NH3气体具有较好的选择性.     

环境中二氧化硫监测的多孔硅光学传感方法研究

提出一种用于SO_2监测的多孔硅光学传感方案,其原理是以光催化氢化硅烷化处理的多孔硅作为敏感材料,根据多孔硅光致发光峰猝灭程度与SO_2浓度间定量关系,实现SO_2传感。实验采用电化学方法将n型单晶硅腐蚀形成多孔硅并进行氢化硅烷化处理,获得敏感膜层;研究多孔硅发光特性、传感特性、选择性和稳定性。结果表明该多孔硅具有良好光致发光性能,在大气环境和碱性介质中稳定性较高;当SO_2体积分数为5×10-5~2.5×10-4时,多孔硅传感SO2的过程服从SternVolmer方程,其SternVolmer常数k为5×104;同时,体积分数为0.05的CO_2或NO以及体积分数为0.01的CO或NO_2对多孔硅光致发光峰强度无影响。用本法测定样品中SO_2含量,结果满意。     

硅在HF溶液中阳极溶解的研究

Uhlir及Turner早在50年代就已发现^[1,2],硅在HF溶液中阳极极化时,阳极电流大于某一特定值硅表面会发生电抛光反应,而低于这个值硅表面则会形成一层不同颜色的多孔硅层.1990年Canham发现多孔硅层在室温下有光致发光现象^[3],受到科学界的高度重视,在世界范围内掀起了研究多孔硅的热潮^[4].众多的研究表明,多孔硅的发光性能与其微孔的多少、大小和分布密切相关.但多孔硅要发展成为可实用的光电子材料,首先必须制备出微孔分布均匀,孔径及孔深可控的多孔硅材料.这就有必要弄清多孔硅的形成机理^[5],了解硅在HF溶液中的溶解过程及机理.为此,本文对不同掺杂浓度不同导电类型的(111)晶面单晶硅在HF溶液中的电流-电压(I-V)、电容-电压(C-V)特性进行了研究,并对这些特性进行了分析.     

多孔硅的制备与光伏特性研究

采用特制的电解池在不同条件下制备了一系列多孔硅样品。通过测定其ＳＰＳ发现，多孔硅的ＳＰＳ特征带同单晶硅相比有明显蓝移，并且随制备条件不同，蓝移效应也不同。电解质中ＨＦ浓度和电解时间对基ＳＰＳ响应有明显影响，这一现象的出现主要归因于最子线阵的生成。     

Eu（TTA）3·1／2（4，4′－bipyN_2O_2）配合物的发光光谱

在７７Ｋ下测定了Ｅｕ（ＴＴＡ）３·１／２（４，４′－ｂｉｐｙＮ２Ｏ２）配合物的激发光谱、发光光谱和时间分辨光谱。光谱数据表明，在标题配合物中存在化学环境不同的两种Ｅｕ３＋格位，但它们的局部对称性都属于Ｃ２Ｖ点群，这可能表明该配合物的激发态电子结构稍有不同     

光谱法研究Cu2+与肌红蛋白的相互作用

用紫外吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱及圆二色(CD)谱研究了Cu2+与肌红蛋白(Mb)的相互作用. 结果发现, Cu2+使Mb的紫外吸收增强, 峰位蓝移, 说明Cu2+与Mb发生了较强的相互作用; Mb的特征荧光峰猝灭, 且随着温度升高猝灭常数Ksv降低, 表明Cu2+对Mb的荧光猝灭机制属于静态猝灭; 计算了不同温度下的结合常数和结合位点数; 由van′t Hoff方程计算出ΔH和ΔS分别为-11.60 kJ/mol和33.77 J·(mol·K)-1, 得出二者之间的作用力主要为静电力; 并依据Förster非辐射能量转移理论确定了给体-受体间的结合距离r=2.56 nm. 同步荧光光谱表明, Cu2+对Mb的构象产生影响, 使色氨酸残基的疏水性下降. CD光谱测得加入Cu2+后, 二级结构发生改变, 使α-螺旋含量降低.     

Vibrational spectroscopic properties of botallackite-structure basic copper halides

Mid-infrared (4000-400 cm⁻¹) absorption and Raman (4000-95 cm⁻¹) spectra of the series of geometrically frustrated materials, botallackite-structure basic copper halides, α-Cu₂(OH)₃Cl and α-Cu₂(OH)₃Br polycrystalline samples were first, to the best of our knowledge, measured, respectively, to study the corresponding relationship between their vibrational spectral properties and crystal microstructures. Through the comparative analysis to the four spectra, the authors have definitely assigned or tentatively suggested the vibrational modes of hydroxyl groups in the trimeric hydrogen bond environment (OH)₃ Cl/Br, and atomic units O-Cu-O, Cu-O and Cl/Br-Cu-Cl/Br, etc. These results can be propitious to the low temperature spectral property of α-Cu₂(OH)₃Cl and α-Cu₂(OH)₃Br which must help to understand the underlying physics of their exotic geometric frustration phenomena at low temperatures.     

Terahertz, infrared and Raman vibrational assignments of [FeFe]-hydrogenase model compounds

Using Raman, terahertz (THz), and mid-infrared (IR) spectroscopies, the vibrational spectra of two chromophore models of hydrogen-producing [FeFe]-hydrogenase, Fe₂(μ-S₂C₃H₆)(CO)₆ and Fe₂(μ-S₂C₂H₄)(CO)₆, have been assigned. The combination of absorption and scattering techniques, along with DFT calculations, allows for assignments to be made without traditional isotopic substitution methods.     

Eu(TTA)3·1/2(4,4′-bipyN2O2)配合物的发光光谱

在７７Ｋ下测定了Ｅｕ（ｔｔａ）３．１／２（４，４＇－ｂｉｐｙＮ２Ｏ２）配合物的激发光谱，发光光谱和时间分辨光谱。但它们的局部对称性都属于Ｃ２Ｖ点群，这可能表明该配合物的激发态电子结构稍有不同。     

Spectroscopic Studies on Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Zn(Ⅱ) Complexes with 4,4'-Bipyridine

Fourier-transform infrared(FTIR),Raman and ultraviolet-visible spectra of 4,4'-bipyridine and its me-tal-organic coordination compounds synthesized from 4,4'-bipyridine and nitrate of Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ) and Zn(Ⅱ) were measured and analyzed,respectively.The main FTIR and Raman bands were assigned in detail.The relationship between these characteristic bands and the structure of ligands and coordination compounds were discussed.     

Computational molecular characterization of Coumarin-102

In this work, we make use of a model chemistry within Density Functional Theory (DFT) recently presented, which is called M05-2X, to calculate the molecular structure of 8-methyl-2,3,5,6-tetrahydro-1H,4H-11-oxa-3a-aza-benzo(de)anthracen-10-one (Coumarin-102), as well to predict its infrared (IR), ultraviolet (UV–vis) and fluorescence (Fluo) spectra, the dipole moment and polarizability, and the HOMO and LUMO orbitals as a possible indication of its usefulness for Organic Photovoltaics applications.     

Prediction of vibrational spectra from microwave spectra

Explicit and simple relations are derived for the Kivelson-Wilson parameters which can directly generate the vibrational spectrum of XY₂ bent type molecules. These relations are also shown to generate the above parameters for the different isotopes of a parent molecule. These predictions are verified in the case of some molecules of the above symmetry for which experimental microwave studies have been made.     

两种氧氮杂环戊二烯类化合物的紫外和荧光光谱的溶剂效应

前文报道了1,4-二(5-苯基-1,3,4-嚼二唑基-2)苯(PDPDP)紫外、荧光光谱的溶剂效应.为了与PDPDP比较,又合成了1-(5-苯基-1,3,4-噁二唑基-2)-4-(5′-苯基-1′,3′-噁唑基-2′)苯(PDPOP)和1-(5-苯基-1,3,4-噁二唑基-2)-4-(2′-苯基-1′,3′噁唑基-5′)苯(PDPO′P).     

荧光分光光度计的功能开发

固、液体吸收光谱测量的附件是由光阑、负透镜、全反射棱镜，吸收不也组成的光学系统，将它配置到进口荧光分光光度计上，可以扩展其功能，使其具有紫外分光光度计（ＵＶ）的功能，能够测量固体、液体样品的透射光谱和吸收光谱。