非桥氧空穴发光中心对铁钝化多孔硅光致发光的影响

采用水热腐蚀法制备了铁钝化多孔硅样品,样品光致发光谱的荧光峰位于2.0eV附近,半峰宽约为0.40eV。激发波长从240nm增大到440nm的过程中,荧光峰先红移再蓝移,最后基本稳定,变化曲线呈勺型。通过分析15片发光多孔硅样品的统计结果,发现荧光峰逆转所对应的激发波长位于330nm附近,相应的激发光子能量约为3.8eV。样品光致发光谱随激发波长的勺型变化过程与≡Si—O↑和≡Si—O↑…H—O—Si≡两类非桥氧空穴发光中心共同作用时的发光行为一致。

掺Yb^(3+)石英玻璃中非桥氧空穴缺陷特性的研究

为了对存在于石英玻璃中的非桥氧空穴缺陷的特性进行研究,采用高频等离子体法对掺Yb^(3+)石英玻璃进行了制备。首先介绍了玻璃样品的制备过程,然后对所制备的掺Yb^(3+)石英玻璃样品的吸收特性、发射特性以及傅里叶变换红外吸收光谱进行了分析。结果表明,所制备的玻璃样品具有Yb^(3+)离子典型的吸收特性。位于260 nm波长的吸收峰以及200 nm激发波长下产生的位于630 nm波长的发射峰都表明所制备的玻璃样品中存在非桥氧空穴缺陷。并且不同激发波长所产生的发射峰以及红外吸收光谱都说明玻璃样品中的非桥氧空穴缺陷是由≡Si-O↑和≡Si-O↑…H-O-Si≡两类空穴中心构成,Yb^(3+)离子对合作发光与非桥氧空穴缺陷间存在能量转移过程。

Na_2O—SiO_2玻璃体系中桥氧和非桥氧的ESCA测定

用ESCA测定了Na_2O含量为38、34、30、28(mol％)的三组Na_2O—SiO_2玻璃系列样品中的桥氧(O^b)和非桥氧(O^(nb))的O_(is)线间的化学位移及其相对含量。三组样品采用三种不同的方法制理其分析表面。实验表明,制备好玻璃的新鲜表面,防止外来氧的干扰,是该项测定的关键,Ar^+离子溅射不失为一种有效的制备方法;手套箱中,在N_2气氛中作人工断裂得到的新鲜断面,与超高真空(UHV)断裂台断裂的断面相比,具有几乎完全相同的分析效果。测定结果还表明,玻璃中的O^b和O^(nb)的O_(is)线能量间的化学位移是1.8～2.0eV,O^b在高结合能端,这与金子泰成和Bruckner的结果一致;其定量结果与人工配制含量吻合。

富硅二氧化硅薄膜的蓝色荧光特性研究

用射频磁控溅射法制备了富硅二氧化硅薄膜。红外 (IR)透射光谱表明退火过程中发生2SiOx→xSiO2 +(2 -x)Si化学反应。SiO2 与纳米晶硅 (nc -Si)界面上与氧有关的缺陷 (NBOHC)是蓝光发射 (2 .8eV)的主要原因。用纯二氧化硅靶制备的样品有 1.8eV的发光 ,可能与硅缺陷有关。

铁钝化多孔硅的制备及光致发光机理研究

采用水热腐蚀法在相同环境下制备了不同晶型的铁钝化多孔硅样品。同一样品表面具有相似的孔隙结构,不同样品形貌存在差异。在300 nm光激发下,样品发光峰位于618 nm附近,半高宽约为132 nm。傅立叶红外变换光谱显示样品中有强的Si—Si、Si—O—Si、O y—Si—H x化学键振动吸收。结果表明,水热腐蚀法制备的铁钝化多孔硅表面形貌与腐蚀过程的局域电极分布关系密切。样品的光致发光行为可归因于量子限制-发光中心作用,并受非桥氧空穴发光中心数量影响。

Li^＋对Tb^3＋掺杂硅酸盐玻璃闪烁性能的影响

利用高温熔融法制备了Li+掺杂Tb3+激活硅酸盐闪烁玻璃。通过Li+掺杂Tb3+激活硅酸盐玻璃的紫外可见透射光谱、发射光谱和发光衰减时间谱,研究了Li+的加入对Tb3+掺杂硅酸盐玻璃发光性能的影响。结果表明:适量Li+的加入可有效增强Tb3+激活硅酸盐玻璃的发光强度,且相比于不掺杂Li+的Tb3+掺杂硅酸盐玻璃而言,当掺入质量分数为2.0%的Li+时,Tb3+在玻璃中的最佳掺杂质量分数由12.8%提高至15.3%。其原因是Li+掺杂增加了玻璃体系中非桥氧的数量,从而有利于改善Tb3+在玻璃体中的均匀性,降低Tb3+间因非辐射跃迁而引起的能量损失,以及提高Tb3+的最佳掺杂质量分数。但当掺入Li+的质量分数超过2.0%时,会对Tb3+激活硅酸盐玻璃的闪烁光强产生负面影响,这是因为过多的非桥氧阻碍了X射线激发能达到Tb3+离子的能量传递。

三元系冶金渣导热系数的研究

以高炉渣的主要成分CaO-Al2O3-SiO2三元渣系为研究对象,用瞬态热丝法,研究此体系下温度及组成对导热系数的影响.研究结果表明,在低温区,导热系数随温度的升高而呈直线形式略有增加;在高温区,导热系数随温度的升高而迅速降低,且导热系数随组分中非桥氧NBO/T数的降低而增大.

铁钝化多孔硅紫外辐照下的发光稳定性研究

用水热腐蚀法制备出了红光发射（～2．0eV）的铁钝化多孔硅。在240nm紫外光持续辐照下，样品的红光强度迅速增强～10％后趋于稳定。傅立叶红外变换光谱分析结果显示样品中有强的Si-O-Si和Si-O-H吸收，同时存在氧化的硅烷基团（O3-xSix）Si-H（x=1，2，3）。量子限制-发光中心模型（QCLC）以及非桥氧空穴缺陷（NBOHC）被用于解释强的稳定的红光辐射。

掺钕锂硅酸盐激光玻璃的研究

本文研究了Li_2O-CaO-SiO_2系统玻璃形成范围和各种氧化物对该系统玻璃失透性能的影响,应用J-O理论模型研究了各种氧化物对掺钕锂硅酸盐玻璃光谱和发光性质的影响,指出随着基质对Nd^(3+)离子作用的增强,Nd^(3+)离子的吸收截面和自发辐射跃迁几率增大。在此工作基础上,研制了二种具有高受激发射截面和良好物理化学性质的掺钕激光玻璃。

固体氧化物电解池用BaCaAlSi体系玻璃结构和高温物性

研究非桥氧含量对固体氧化物电解池用BaCaAlSi体系玻璃结构变的影响,研究几种BaCaAlSi玻璃的高温物理性能。首先利用红外光谱分析不同组分对玻璃结构中的键性影响,分析不同成分玻璃中的非桥氧数量的多少。结果发现,随氧硅比的变大,非桥氧的数量随之增加,同时发现玻璃基本物理性能也跟着发生变化,玻璃软化点也随之降低,1、2、3号玻璃软化点分别为752,675,650℃,同时玻璃的高温粘度和表面张力也随之降低,而玻璃的热膨胀系数则增加,其中2、3号玻璃的平均热膨胀系数都超过10.0×10-6K-1。用高温电镜观察玻璃从室温到熔融温度的物性变化规律,发现随碱土金属氧化物的含量增加,玻璃表面平滑点温度也随之降低。

Bi_2O_3-B_2O_3-BaO玻璃的制备及其近红外发光性能的研究

采用高温熔融法制备了xBi2O3-50B2O3-(50-x)BaO玻璃,测定了样品玻璃的近红外光区的发射谱、荧光寿命以及Raman光谱.在808nm波长光的激发下,50Bi2O3-50B2O3二元玻璃中未观察到近红外发光;随体系中BaO的加入,当x为40,45以及49时,玻璃样品中观察到了近红外宽带发光现象;BaO含量进一步增加,当x=10—30时,近红外发光现象消失;而当玻璃中Bi浓度很低时,在0.5Bi2O3-50B2O3-50BaO及1Bi2O3-50B2O3-50BaO玻璃中发现了近红外发光现象,且存在多个发光峰.对铋离子近红外发光机理进行了初步的探讨.

水热腐蚀时间对铁钝化多孔硅表面形貌和光致发光的影响

采用水热腐蚀法制备了4个腐蚀时间不同的铁钝化多孔硅样品,铁钝化多孔硅样品表面呈海绵结构,随着腐蚀时间增加,样品表面的平整度下降,腐蚀孔尺寸差别有增大的趋势。在250nm光激发下,样品发光峰位于620nm附近,半峰全宽约130nm。腐蚀时间从10min增加到40min,4个样品的发光峰并未出现定向的红移或蓝移。结合样品傅里叶变换红外吸收光谱的结果,铁钝化多孔硅的光致发光行为可归因于量子限制-发光中心作用,相应的辐射复合发光中心为非桥氧空穴。