采用射频磁控溅射方法在蛋白质基底上成功地制备了ZnO薄膜, 研究了不同靶基距、氩氧比和溅射功率条件对ZnO薄膜性质的影响。结果表明, 较小的靶基距有助于ZnO薄膜的c轴择优取向生长。我们还发现, 沉积于玉米蛋白质基底的ZnO薄膜存在不同程度的张应力, 当Ar/(Ar+O2)为0.7时, ZnO薄膜内的张应力最小。ZnO近带边发光峰有不同程度的红移, 我们认为, 这是由于晶界势垒和氧空位Vo造成的。随着溅射功率的增大, 薄膜生长速率显著加快, 晶粒尺寸增大, ZnO的近带边发光峰位逐渐趋向于理论值。

为了有效降低GaAs半导体表面态密度, 提出了采用正十八硫醇(ODT, CH3［CH2］17SH)进行GaAs表面钝化的方案。首先, 分别对GaAs (100) 晶片进行了常规硫代乙酰胺(TAM, CH3CSNH2)钝化和正十八硫醇钝化, 通过X射线光电子能谱(XPS)对比分析了钝化前后晶片表面的化学成分, 然后利用光致发光光谱(PL)对正十八硫醇处理的GaAs(100) 晶片进行了钝化时间的优化, 最后通过扫描电子显微镜(SEM)测试了钝化前后的晶片表面形貌。实验结果表明: 采用正十八硫醇钝化的GaAs(100) 表面, 相比常规硫代乙酰胺钝化方案, 具有更低的氧化物含量和更厚的硫化层厚度; 室温钝化条件下, 钝化时间越长, 正十八硫醇的钝化效果越好, 但PL强度在钝化超过24 h后基本达到稳定, 最高PL强度提高了116%; 正十八硫醇钝化的GaAs(100) 晶片具有良好的表面形貌, 表面形成了均匀、平整的硫化物钝化层。数据表明正十八硫醇是钝化GaAs(100) 表面一种非常有效的技术手段。

提出并从实验上实现了利用光学腔产生单环状拉盖尔-高斯模的方法。给出了方案的理论描述及实验操作技巧。通过与平面波的干涉条纹验证了螺旋状的波前相位分布。

采用金属有机化学气相沉积方法, 在不同氧气分压下, 对硅衬底氧化锌薄膜材料生长做了研究。X射线衍射方法对氧化锌薄膜的结晶质量做了比对测试。测试结果表明薄膜是沿着(002)方向生长。利用光荧光谱测试分析, 对薄膜的发光特性做了研究, 研究发现随着氧气分压增大, 薄膜的紫外发光峰增强。通过原子力显微镜测试, 对薄膜的表面形貌做了观察, 发现结晶颗粒的平均粗糙度、均方根, 以及平均直径随着氧气分压的增大呈现逐渐变小的趋势。

氧化锌薄膜通过金属有机化学气相沉积方法生长在康宁玻璃与α-蓝宝石衬底上,研究了有关薄膜的生长质量与发光特性。通过X光衍射方法测试研究发现,不仅在以α-蓝宝石为衬底的样品中,同时,在以玻璃为衬底的样品中都发现了氧化锌(0 0 2)方向生长的尖峰,表明生长在两种衬底上的样品都是高度的C向生长。对两种样品的荧光谱研究发现,两者的紫外峰位于374 nm附近,在以α-蓝宝石为衬底的样品中,有深能级发射,但在以玻璃为衬底的样品中没有发现,表明在玻璃衬底上我们生长出了高质量的氧化锌薄膜。通过原子力显微镜,对生长在两种衬底上薄膜的表面形貌做了观察,其晶粒的大小与表面粗糙度有一定的差别,表明二者都是以柱状形式生长的。