1 广西大学 资源环境与材料学院，广西 南宁 530004
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 光子功能材料与器件研究室，陕西 西安 710119
3 中国科学院大学，北京 100049
长波红外光纤传像束在**、医疗以及环境监测等领域有着重要应用。当前，长波红外光纤高的光学损耗制约了红外光纤传像束的性能和应用。为了制备低损耗长波红外光纤，选择As-Se-Te硫系玻璃组分，首先对As、Se、Te高纯原料进行了提纯工艺研究，原料表面氧杂质含量分别由1.3 at%、0.46 at%、0.48 at%降至0 at% （未检出）、0.06 at%、0.15 at%，除氧效果显著。以As-Se-Te玻璃为基质组分，对比研究了制备工艺对玻璃红外透过谱段的影响，采用Al作为除氧剂结合蒸馏提纯工艺，制备出热学性能优异、长波红外谱段良好的红外硫系玻璃。采用棒管法拉制出丝径100 μm的光纤，弯曲半径小于5 mm，在长波红外波段损耗基线约为0.2 dB/m。采用叠片法制备出像元2.25万，单丝呈紧密排列的光纤传像束，断丝率小于3‰，传像束有效区域透过均匀，无黑丝、暗丝，对红外目标成像清晰，无明显畸变，综合成像质量良好。
硫系玻璃 长波红外光纤 低损耗 传像束 红外成像 chalcogenide glasses far-infrared fiber low optical attenuation image bundles infrared imaging 红外与激光工程
2023, 52(5): 20230110
1 广西大学资源环境与材料学院, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 广西有色金属及特色材料加工重点实验室,广西生态型铝产业协同创新中心, 南宁 530004
2 广西大学资源环境与材料学院, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 广西有色金属及特色材料加工重点实验室,广西生态型铝产业协同创新中心, 南宁 530004)
采用双光路双靶材脉冲激光沉积(PLD)系统在p-Si衬底上外延生长InGaN薄膜, 研究了InGaN薄膜的显微组织结构和n-InGaN/p-Si异质结的电学性能。研究表明, InGaN薄膜为单晶结构, 沿［0001］方向择优生长, 薄膜表面光滑致密, In的原子含量为35%。霍尔(Hall)效应测试表明In0.35Ga0.65N薄膜呈n型半导体特性, 具有高的载流子浓度和迁移率及低的电阻率。I-V曲线分析表明In0.35Ga0.65N/p-Si异质结具有良好的整流特性, 在±4 V时的整流比为25, 开路电压为1.32 V。In0.35Ga0.65N/p-Si异质结中存在热辅助载流子隧穿和复合隧穿两种电流传输机制。经拟合, 得到异质结的反向饱和电流为1.05×10-8 A, 势垒高度为0.86 eV, 理想因子为6.87。
脉冲激光沉积 n-In0.35Ga0.65N/p-Si异质结 InGaN薄膜 整流特性 半导体 pulsed laser deposition n-In0.35Ga0.65N/p-Si heterojunction InGaN film rectification characteristic semiconductor
广西大学资源环境与材料学院, 广西有色金属及特色材料加工重点实验室, 广西 南宁 530004
采用脉冲激光沉积法在玻璃衬底上沉积掺镓氧化锌(GZO)透明导电薄膜,使用X射线衍射仪、紫外可见分光光度仪、原子力电子显微镜和霍尔测试系统,研究了氧气分压对GZO薄膜晶体结构、微观形貌以及光电性能的影响。结果表明:所有的样品都表现出六方纤锌矿结构,并具有高度的c轴择优取向生长;薄膜表面致密光滑,晶粒尺寸随氧气分压增大而先增大后减小,当氧气分压为0.5 Pa时,薄膜的结晶性最佳;沉积的GZO薄膜在可见光区域表现出高于91.97%的透过率,且禁带宽度在3.492~3.576 eV之间;随着氧气分压增大,载流子浓度与霍尔迁移率先增加后减小,电阻率先减小后增大,当氧气分压为0.5 Pa时,GZO薄膜的电阻率最低,为2.95×10 -4 Ω·cm。
薄膜 脉冲激光沉积法 氧气分压 掺镓氧化锌薄膜 光学性质 电学性能 中国激光
2019, 46(10): 1003001
广西大学资源环境与材料学院,广西生态铝产业协同创新中心,广西有色金属及特色材料加工重点实验室, 广西 南宁 530004
立方氮化铝(c-AlN)以其优异的性能成为发光二极管、激光二极管等光电子器件的理想材料。采用激光分子束外延法制备了c-AlN/TiN/Si(100)异质结构,研究了它的显微组织和光学性能。结果表明:AlN薄膜和TiN缓冲层呈立方岩盐矿结构的(200)面择优取向;c-AlN薄膜、TiN缓冲层和Si衬底的界面清晰,不存在第二相,但错配应力使得界面处存在一定的缺陷;c-AlN薄膜的光致发光谱分别在376,520,750 nm处有3个发光中心;376 nm处的发光峰与氮空位(VN)和氧杂质(ON)有关,520 nm处的发光峰与Al空位(VAl)和ON的复合有关,而750 nm处的发光峰可归因于VAl和价带之间的辐射复合;c-AlN薄膜的电致发光中心在580 nm附近,也属于c-AlN的深能级缺陷发光。
材料 光学性能 c-AlN/TiN/Si(100)异质结构 激光分子束外延 晶体结构
1 东华大学 应用物理系, 上海 201620
2 挪威能源技术研究所, Instituttveien 18, 2007 Kjeller
3 上海大学 分析测试中心, 上海 200444
4 广西大学 资源环境与材料学院, 广西 南宁 530004
采用磁控溅射制备Ga掺杂ZnO (GZO)/CdS双层膜在p型晶硅衬底上以形成GZO/CdS/p-Si异质结器件。纳米晶GZO/CdS双层膜的微结构、光学及电学特性, 通过XRD、SEM、XPS、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征。GZO/CdS/p-Si异质结J-V曲线显示良好的整流特性。在±3 V时, 整流比IF/IR(IF和IR分别表示正向和反向电流)已达到21。结果表明纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结具有好的二极管特性, 在反向偏压下获得高光电流密度。纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结显示明显的光伏特性。由于CdS晶格常数在GZO和晶Si之间, 它能作为一个介于GZO和晶Si之间的缓冲层, 能有效地减少GZO和p-Si之间的界面态。因此, 我们获得了GZO/CdS/p-Si异质结明显光伏特性。
纳米晶GZO/CdS双层膜 磁控溅射 异质结 电流-电压(I-V)特性 nanocrystalline GZO/CdS bilayer films magnetron sputtering heterojunction current-voltage (I-V) characteristics
