采用真空升华的方法, 对国产纯度为98%的苝四甲酸二酐（简称PTCDA）粉末, 在其升华点450 ℃进行了提纯。 应用朗伯比尔定律及紫外-可见光分光光度计测试分析, 其纯度可达99.8%; 利用元素分析仪, 对提纯前、 后分子中的C元素和H元素含量进行了对比测定, 结果表明提纯后的PTCDA分子中C和H含量十分接近理论值; 采用核磁共振（NMR）谱, 研究了分子中H元素的归属得出, 处于两种不同化学环境中的H原子数目相等并且它位于芳环上, 其分子中存在酸酐; 对PTCDA分子的化学键的形成讨论后得出, 高纯度PTCDA分子中的C, H, O原子主要以共价键结合; 使用X射线衍射（XRD）仪, 测试分析了这种有机材料的结晶状态及其晶体结构指出, 提纯后的PTCDA多晶粉末存在α-PTCDA及β-PTCDA两种物相, 主要成份为α-PTCDA, 而β-PTCDA约占总成份的五分之一。 其晶胞属于平面单斜晶系底心点阵结构。 同时详细研究了在其升华点沉积在P型单晶Si（100）表面, 由此形成薄膜的晶体状态及其晶粒度的尺寸和能带结构。 高纯度α-PTCDA分子在P—Si单晶表面形成有机层单晶薄膜时, 在其薄膜的分子层平面的上、 下及其两侧, 将由π电子云所覆盖。 由于C, H和O原子最外层价电子轨道的交叠形成离域大π键, 从而产生价电子的共有化运动, 使其能级分裂为能带。 它的价带与第一紧束缚带的能量差为2.2 eV, 使这种有机材料具有半导体导电的性质, 本征载流子浓度为1014 cm-3, 属于弱p型有机半导体材料; 它与P—Si的交界面可形成同型异质结, 对可见光至近红外波段的光有很好地响应。

采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)制备了富硅氧化硅薄膜,利用XRD衍射仪,傅里叶变换红外透射光谱仪以及紫外-可见光分光光度计分析了氧掺入对薄膜微观结构以及能带特性的影响.结果表明,随着氧掺入比(CO2/SiH4)的增加,薄膜晶粒尺寸减小,晶化度降低,纳米硅(nc-Si)表面的张应力先增加后减小.红外吸收谱分析表明,氧掺入比增加导致薄膜内氧含量增高,富氧Si—O键合密度增加,富硅Si—O键合密度降低.同时,薄膜结构因子减小,有序度增大,薄膜微观结构得到改善.当氧掺入比大于0.08时,薄膜结构因子增大,有序度降低.此外,氧掺入增加导致薄膜带隙不断增加,带尾宽度呈现先减小后增大的趋势.因此,通过氧掺入可以调节纳米硅薄膜微观结构及能带特性,氧掺入比为0.08时,薄膜具有高晶化度和较宽的带隙,微观结构得到有效改善,可用作薄膜太阳能电池的本征层.

为了制备纳米硅薄膜，采用脉冲激光沉积系统, 保持靶材和衬底间距不变，在不同激光能量条件下,得到一系列纳米Si薄膜。利用喇曼散射光谱和X射线衍射谱对晶粒尺寸进行了计算和分析，取得了几组数据。结果表明，改变脉冲激光能量时，纳米Si晶粒平均尺寸均随能量的增强先增大后减小；在单脉冲能量为300mJ时制备的纳米Si晶粒平均尺寸最大，为8.58nm。这一结果对纳米硅薄膜制备的研究有积极意义。

采用FTIR表征了聚醚砜/微纳纤维素复合膜材料的官能团特征, 利用XRD分析了复合膜材料的结晶度变化情况。 研究了微纳纤维素质量分数的变化对膜亲水性能的影响。 通过SEM观察了复合膜支撑层的膜结构。 结果表明, 复合膜材料同时具有聚醚砜、 微纳纤维素红外特征峰, 且没有新峰出现, 说明复合膜中微纳纤维素与聚醚砜为氢键缔合作用, 无新官能团的产生, 达到分子水平的相容。 微纳纤维素的存在使得复合膜结晶性能增强, 结晶度从37.7%增大至47.9%。 随着微纳纤维素质量分数的增加, 复合膜对水的范德华力和氢键力增强, 亲水角从55.8°下降至45.8°, 表面能从113.7 mN?m-2增加到123.5 mN?m-2, 从而提高了复合膜材料的亲水性。 复合膜多孔支撑层表面孔数较多, 孔径有所增大, 膜孔分布较为均匀。Cellulose Composite Membrane Material

使用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-VIS)、拉曼光谱仪,对进行氧化气氛热处理前后的紫色翡翠样品进行光谱测试。XRD分析结果显示,紫色翡翠样品中95%以上是硬玉成分。热处理前后的紫外-可见吸收光谱对比结果显示,样品热处理后的光谱和热处理前相比,437 nm处尖峰以及580 nm处吸收包基本消失;而拉曼光谱图对比结果显示,热处理后黄褐色部位拉曼峰值基线整体呈上升趋势。分析结果表明,紫色翡翠样品主要致色离子为Fe²⁺,在经过热处理后,Fe²⁺氧化成为Fe³⁺,生成Fe₂O₃,从而致使热处理后的紫色翡翠样品呈现出黄褐色。

我们用一种新方法制备了高纯的Y2O2S, X射线衍射结果分析表明所得样品纯度很高, 没有第二相和杂质峰。此方法不需要添加任何助溶剂、简单、易行极大提高了Y2O2S的纯度。样品的紫外变温拉曼的研究表明: Y2O2S拉曼峰位和半高全峰宽的温度关系可以近似看成为温度的线性函数, 不同的振动模所对应的线性斜率是不同的, 这是因为Y2O2S晶格的各向异性导致拉曼散射中不同散射模遵从不同的温度关系。

用X光电子能谱和X射线衍射谱方法分析了MOCVD生长的AlGaN薄膜的实际表面形态和晶体结构.基于XPS测量结果,通过分析计算,发现实际表面除GaN外存在Ga2O3和Al2O3及其它与O有关的络合物构成的混合氧化物覆盖层,估计覆盖层厚度约1.2 nm.XRD结果显示生长的AlGaN薄膜为以GaN(0002)取向为主的多晶结构.

采用快速辐射加热/低压-金属有机化学气相淀积(RTP/LP-MOCVD)方法分别以AlN和阳极氧化铝为缓冲层材料在Si衬底上外延生长GaN薄膜,通过X射线衍射谱(XRD)、光荧光谱(PL)、拉曼散射谱(Raman Scattering)等手段对它们的微结构进行了表征和分析,结果指出AlN是优良的缓冲层材料.

用分子束外延方法在GaAs(100)衬底上成功生长了高质量的Zn1-xMnxSe/ZnSe(x=0.16)超晶格结构,用X射线衍射和低温光致发光(PL)对其结构、应变分布以及光学性能进行了研究。结果表明,2K温度下,Zn1-xMnxSe/ZnSe超晶格的光致发光中主发光峰对应于ZnSe阱中基态电子和基态轻空穴之间的自由激子跃迁,而且其峰位相对于ZnSe薄膜材料的自由激子峰有明显移动。其中,当超晶格的总厚度大于其临界厚度时,自由激子峰位向低能方向红移2meV;当超晶格总厚度小于其临界厚度时,自由激子峰位向高能方向蓝移6meV。理论上分析计算了由应变和量子限制效应引起的自由激子的峰位移动,理论和实验符合很好。