强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所),西安 710024
闪烁体表面状态将影响其荧光出射强度和空间分辨等闪烁性能, 进而影响辐射探测系统的测试结果。本文通过理论模拟和实验研究等方式, 系统表征了LYSO∶Ce闪烁体被射线激发时在4种表面状态下(双面抛光、仅出射面抛光、仅入射面抛光和双面均不抛光)的荧光强度空间分布, 以及闪烁体厚度对其空间分辨的影响规律。结果表明, 4种状态在法线方向0°的荧光出射相对强度为0.49∶0.64∶0.89∶1, 荧光强度随出射角度增加而逐渐减小。随着表面抛光度的降低, 闪烁体出射荧光空间分布更均匀。闪烁体厚度为0.3、1.0和5.0 mm时, 双面抛光的空间分辨分别为1.70、1.36和1.12 lp/mm, 单面抛光-出射面抛光的空间分辨为1.5、1.2和1.0 lp/mm, 空间分辨随闪烁体厚度增加而降低, 并且双面抛光时空间分辨比单面抛光提升了约12%。
LYSO∶Ce闪烁体 表面状态 荧光强度 空间分辨 厚度 LYSO∶Ce scintillator surface state fluorescence intensity spatial resolution thickness
浙江工业大学材料科学与工程学院，杭州 310014
本文综述了近年来国内外研究者在纳米金刚石薄膜的掺杂、导电性能、场发射性能和电化学性能等方面的工作，涉及化学气相沉积法制备n型纳米金刚石薄膜，离子注入掺杂纳米金刚石晶粒提高薄膜的n型导电性能，金属离子注入制备场发射性能良好的纳米金刚石薄膜，低剂量离子注入和晶粒表面氧终止态获得高迁移率n型电导，纳米金刚石/石墨烯复合结构的调控对其电学及电化学性能的影响，以及硼掺杂金刚石薄膜电极的微结构和电化学性能研究等。综合分析发现，晶粒掺杂和表界面协同调控可以提升薄膜的电学性能、场发射性能及电化学性能，为纳米金刚石薄膜在纳米电子器件、电化学电极等领域的应用提供了理论基础。
纳米金刚石薄膜 掺杂 表面态 电学性能 n型电导 p型电导 nanocrystalline diamond film doping surface state electrical property n-type conductivity p-type conductivity
1 长春理工大学高功率半导体激光器国家重点实验室，吉林 长春 130022
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光与应用国家重点实验室，吉林 长春 130021
3 长春理工大学物理学院，吉林 长春 130022
ZnO由于其优异的光电性能，在紫外光探测领域引起了广泛的关注。采用CdSe量子点修饰ZnO微米线，提高了其响应速度和响应度。ZnO和CdSe之间形成的内置电场加速了光生电子空穴对的分离，显著增加了光电流。同时，ZnO和CdSe形成了II型能带结构，加速了载流子输运，使响应时间显著减少。此外，温度相关的电流-电压曲线表明，随着温度的升高，ZnO表面态俘获的载流子从表面陷阱态逃逸，降低了表面态的影响，提高了响应速度。结果显示，CdSe量子点修饰的ZnO微米线光电探测器的上升时间为1.4 s，几乎比ZnO光电探测器小一个数量级。这些优异的光电性能表明，量子点修饰是提高光电探测器性能的重要方法。
材料 光电探测器 氧化锌微米线 CdSe量子点 表面态 中国激光
2022, 49(13): 1303001
1 郑州大学 化学学院(绿色催化中心)， 河南 郑州 450001
2 吉林大学化学学院 超分子结构与材料国家重点实验室， 吉林 长春 130012
碳点(CDs)由于其出色的光学性能、高生物相容性和低毒性，因此在许多领域都具有潜在应用。对其光致发光(PL)机制的认识已得到广泛研究，对于指导可调节PL发射的CDs的合成和推广应用具有重要意义。但是，PL发射的内在机理尚不清楚，并且由于颗粒结构的差异，尚未找到统一的机理。本综述根据对结构和性能特征的分析，总结了一种新的CDs分类，称为碳化聚合物点(CPDs)。概述了与结构差异有关的三种PL机制:内部因素主导发射(包括共轭效应、表面状态和协同效应)、外部因素主导发射(包括分子态和环境效应)以及交联-发射增强。除此之外，还简要介绍了CDs的光学应用。最后，讨论了PL机制的研究前景，并指出了未来工作中存在的挑战和方向。
碳点 光致发光机制 表面态 分子态 交联增强发射 carbon dots photoluminescence mechanisms surface state molecular state crosslink-enhanced emission
南京理工大学 材料科学与工程学院, 新型显示材料与器件工信部重点实验室, 南京 210094
全无机钙钛矿纳米晶具有窄发射、高量子效率及较高的载流子迁移率等优点, 在高清柔性显示器和太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。然而, 钙钛矿纳米晶的表面配体处于高度动态结合的状态, 容易在分离和提纯等过程中造成大量配体缺失, 从而导致量子效率和稳定性下降。此外, 钙钛矿材料本身的离子晶体特性使其对极性溶剂非常敏感, 这些问题严重制约了钙钛矿纳米晶在光电器件中的实际应用。本文从钙钛矿纳米晶表面态出发, 结合国内外的研究工作, 分析了路易斯酸、路易斯碱及表面包覆策略对钙钛矿纳米晶光学性质和稳定性的影响, 并对进一步优化提升钙钛矿纳米晶的稳定性进行了展望。
全无机钙钛矿纳米晶 表面态 表面钝化 量子效率 稳定性 all inorganic perovskite nanocrystals surface state surface passivation quantum yield stability
西安交通大学 教育部重点实验室, 电子材料研究所和国际电介质中心, 西安 710049
在不同基片温度(RT、300、400、500和600℃)下, 采用射频磁控溅射法制备了ZnO薄膜和BZN薄膜。研究表明, 所制备的BZN薄膜拥有非晶态结构, ZnO薄膜具有c轴择优取向, 在基片温度为500℃时, 获得低的漏电流(10-7A/cm2), 比RT时的漏电流(10-4A/cm2)低三个数量级。将所制备的ZnO薄膜和BZN薄膜分别作为ZnO-TFT的有源层和栅绝缘层, 研究表明, 在基片温度为500℃时, 提高了器件性能, 所取得的亚阈值摆幅(470mV/dec.)是RT时的亚阈值摆幅(1271mV/dec.)的三分之一; 界面态密度(3.21×1012cm-2)是RT时的界面态密度(1.48×1013cm-2)的五分之一。
铋基焦绿石BZN薄膜 ZnO基薄膜晶体管 射频磁控溅射 界面态密度 亚阈值摆幅 pyrochlore BZN films ZnO-TFT RF magnetron sputtering surface state density sub-threshold swing
随着InSb红外探测器的不断发展，像元数不断增加，线宽不断减小；在 采用外延工艺生长衬底时，人们对InSb晶片表面状态的要求也越来越高。主要讨论了 InSb晶片的表面状态参数及其相关的测试方法，列举了一些相关标准以及国内外厂家和研究机构对 表面状态参数的关注点，并找到了下一步的研发方向。该研究为生产更大规格的焦平面 探测器、提高探测器性能的稳定性以及给外延生长提供优质衬底打好了基础。
表面状态 标准 焦平面探测器 InSb InSb surface state standard FPD
1 江南大学 理学院,江苏省轻工光电工程技术研究中心,江苏 无锡214122
2 浙江大学 物理系,浙江 杭州310027
采用一锅法制备出高质量的具有核壳结构的CdSe@ZnS、CdZnS/ZnS量子点。将量子点混入空穴传输材料CBP中形成复合的有源材料,经过几步简单的旋涂操作,制备出相应的绿光、蓝光量子点LED器件。这种方法利用了油溶性量子点和CBP材料的相容性,减少了旋涂操作的步骤,有利于快速制备基于量子点的电致发光器件。基于两步旋涂操作制备的量子点LED,由于阴极与复合有源层之间的能级差较大,导致需要较高的开启电压。在CBP材料中,注入的载流子有可能会被量子点表面缺陷捕获,形成表面态的发光。表面态发光的相对强度依赖于载流子浓度。
量子点 核壳结构 空穴传输材料 电致发光 表面态发光 quantum dots core-shell structure LED LED hole transport material electroluminescence surface state emission
重庆交通大学 机电与汽车工程学院, 重庆 400074
为了研究铝合金表面状态和焊接工艺方法对焊接接头性能的影响, 采用Nd∶YAG脉冲激光器对Al-Mg系铝合金激光焊接方法进行了理论分析和实验验证, 得到了焊接接头性能实验结果。结果表明, 原始表面和碱蚀表面处理的试样焊接过程不稳定, 阳极氧化试样焊接中形成了稳定的小孔效应, 焊接过程较稳定;阳极氧化、两面焊、填粉焊都能有效提高焊缝熔深和深宽比;试样阳极氧化、双面焊、填粉焊可使焊缝抗拉强度提高1倍以上, 其中Al-0.05Si填粉焊提升效果最好;表面处理试样硬度都有所提高, 磷酸阳极氧化提高效果最好。双面焊工艺使焊缝和熔合区硬度提高, 填粉焊焊缝中心硬度很低但熔合区硬度提高明显, 双面焊、填粉焊热影响区硬度低于单面焊。阳极氧化表面处理、双面焊工艺可以有效地改善Al-Mg铝合金的激光焊接性。
激光技术 表面状态 焊接工艺方法 铝合金 laser technique surface state welding process aluminum alloy
