强激光与粒子束
2021, 33(4): 041001
1 华东师范大学 极化材料与器件教育部重点实验室，上海200241
2 上海大学 材料研究所 分析测试中心，上海200444
通过溶胶凝胶技术在Si衬底上制备了x从0.80增大到1.20的BixFeO3薄膜样品.分析了Bi元素含量的改变对BFO薄膜微结构和光学性质的影响，表明在Bi缺失和Bi过量的BixFeO3薄膜样品中均出现了Bi2Fe4O9杂相和铁氧化物杂相，导致BixFeO3薄膜晶格的菱形扭曲结构发生变化.测试得到了薄膜的拉曼散射谱和椭圆偏振光谱，拉曼散射谱反映了BixFeO3薄膜样品中的振动模式明显受到x取值的影响.根据椭偏数据拟合得到的结果表明折射率在波长600nm以下范围内随着x的减小而减小.而样品的禁带宽度从2.65eV 到 2.76eV，在x为1.05和1.10时得到最大值.
BixFeO3薄膜 溶胶凝胶技术 微结构 光学性质 BixFeO3 thin film sol-gel technique microstructures optical properties
1 发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院大学, 北京100049
利用溶胶-凝胶技术与电子束蒸镀相结合的方法在常温下制备了叠层V2O5/Ag/V2O5(VAV)透明导电薄膜, 研究了各层薄膜厚度对叠层结构光电特性的影响。用原子力显微镜、紫外-可见光分光光度计、四探针电阻仪及开尔文探针对样品的表面形貌、光电性能及功函数等性质进行了表征。实验结果表明, 该薄膜具有良好的光学和电学性质, 可见光(380~780 nm)平均透过率达75%,迁移率为16.89 cm2/(V·s), 载流子浓度为－1.043×1022 cm-3, 方块电阻值为15.1 Ω/□, 功函数为5.17 eV。该制备方法降低了V2O5薄膜的工艺制备难度, 为该材料在太阳能电池中的应用创造了良好的前期基础。
溶胶-凝胶技术 透明导电薄膜 V2O5/Ag/V2O5叠层 sol-gel technique transparent conductive film V2O5/Ag/V2O5 (VAV) multi-layers
用溶胶-凝胶法制备了Fe-Al2O3铁磁金属-非磁绝缘体基体薄膜。实验结果表明, 当Fe与Al2O3的质量比为1∶1, 热处理温度为420℃时, 所制备的薄膜具有最大的磁致旋光(Faraday)效应, 测得的费尔德(Verdet)常数V=(6.8×104)°/(T·cm)。通过分析, 得出了Fe-Al2O3薄膜巨磁Faraday旋光效应主要是由光、磁场与薄膜相互作用产生剧烈塞曼(Zeeman)分裂引起的。对影响薄膜Faraday旋光效应的各种主要因素进行了讨论。
巨磁Faraday旋光效应 溶胶-凝胶技术 Fe-Al2O3薄膜 giant magneto-optical Faraday effect sol-gel techniques Fe-Al2O3 films
1 西北大学物理学系，西安 710069
2 中国人民解放军68242部队,宁夏 吴忠 751601
3 西北大学化工学院，西安 710069
4 通信指挥学院系， 武汉 430010
以钛酸四丁酯为前驱物，采用溶胶-凝胶法制备了四种不同配方Eu3+掺杂的TiO2纳米晶.利用扫描电镜(SEM)、EDS能谱、光致发光光谱对样品的形貌、成份及性能进行了表征.研究了退火温度、稀土Eu3+离子掺杂摩尔分数、溶剂乙醇量等对发光性能的影响，并对其发光机理进行了探讨.结果表明:稀土Eu3+掺杂TiO2纳米晶样品，掺杂均匀、颗粒大约在30~80 nm；从EDS能谱分析可得Ti:O原子个数比并不是按化学计量TiO2满足1:2，这是因为在TiO2中形成的是Ti-O-Ti键，Eu3+离子很可能取代了Ti4+离子，同时又形成了氧空位，表明稀土Eu3+离子进入TiO2晶格中；样品的主发射峰在614 nm(5D0→7F2)处发光最强，且在593 nm(5D0→7F1)处出现了属于磁偶极跃迁的发射峰，制备Eu3+∶TiO2纳米晶的组分、退火温度、溶剂乙醇的量不同，发射光谱的强度也不同.
纳米晶 稀土掺杂 溶胶-凝胶技术 能量传递 晶格 Nanocrystalline Rare earthdoped Sol-gel technology Energy transfer Lattice
西北大学 信息科学与技术学院， 陕西 西安710127
采用溶胶-凝胶技术，在Si(110)衬底上制备了Mg、Mn掺杂外延生长的Zn1-xMgxO和Zn1-xMnxO薄膜,通过XRD、AFM、PL等考察不同杂质浓度对薄膜结晶质量和发光性能的影响。结果表明：Zn1-xMgxO和Zn1-xMnxO薄膜均具有较高的Tc(002)结构系数和较为光滑、平整的表面形貌。掺杂使得薄膜的紫外发光峰向短波方向移动至365 nm左右，同时Zn1-xMnxO薄膜的室温可见光发射得以有效地钝化，使其近带边紫外光发射与深能级可见光发射比例高达56，极大地提高了薄膜紫外发光性能。并对掺杂薄膜紫外发光蓝移和Zn1-xMnxO薄膜室温可见光发射的猝灭机理进行了深入探讨，得出掺杂组分为Zn0.85Mg0.15O、Zn0.97Mn0.03O时，薄膜具有最强的紫外光发射性能。
溶胶-凝胶技术 Zn1-xMgxO薄膜 Zn1-xMnxO薄膜 光致发光 sol-gel Zn1-xMgxO films Zn1-xMnxO films photoluminescence(PL)
合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥 230009
通过溶胶凝胶技术制备了掺杂Ce3+离子的纳米SiO2材料,并经较低温度下煅烧,研究其光致发光(PL)性能。X射线衍射(XRD)及透射电子显微镜(TEM)测试结果表明该纳米材料具有非晶态结构,颗粒尺寸为20～30 nm。对其光致发光谱的测定显示:经450 ℃低温煅烧,未掺杂SiO2样品的光致发光谱明显为多峰的宽带结构,而微量Ce3+掺杂的样品在230 nm激发下存在着唯一的一个很强的、主峰位于346 nm左右的紫外发光峰,与未掺杂SiO2及Cu2+掺杂SiO2样品的比较表明该发光峰并非常见的Ce3+离子的d-f跃迁产生的特征发光带,而是起源于SiO2中的某种本征缺陷中心。通过不同煅烧温度以及不同Ce3+离子掺杂量对346 nm发光峰强度的影响,讨论该发光峰起源可能的结构模型。
光学材料 Ce3+掺杂SiO2 溶胶凝胶技术 纳米SiO2
郧阳师范高等专科学校物理系,湖北,丹江口市,442700
以金属W粉为无机原料,采用多步溶胶-凝胶技术结合浸渍镀膜方法制备出WO3薄膜,借助化学刻蚀、可见光分光光度计、椭偏仪等仪器测量了薄膜的特性.实验表明:采用本方法,可使薄膜的折射率增大(从1.76增加至1.89),同时保持了薄膜良好的电致变色性能,增强了薄膜的稳定性.
三氧化钨薄膜 溶胶-凝胶技术 电致变色 WO3 thin films sol-gel process electrochromism
郧阳师范高等专科学校物理系,湖北,丹江口市,442700
采用真空热蒸发沉积技术在衬底上沉积了WO3薄膜;以金属W粉为无机原料,溶胶-凝胶技术结合浸渍镀膜方法制备出WO3薄膜,借助SEM、可见光分光光度计、椭偏仪等仪器测量了薄膜的特性.实验表明:热处理使两种方法制得的薄膜致密,折射率增大,WO3颗粒增大;在热处理条件相同的情况下,溶胶-凝胶法制备的WO3薄膜折射率比热蒸镀法制备的WO3薄膜折射率小.
WO3薄膜 溶胶-凝胶技术 热蒸发 热处理 WO3thin films sol gel process thermal evaporation annealing
复旦大学物理系三束材料改性国家重点实验室,上海 200433
采用溶胶-凝胶(sol-gel)技术制备了SiO2-TiO2低损耗平面光波导,在633 nm处的传输损耗为0.57 dB/cm。同时在硅基板上制备了脊型Y形波导分束器,分束比为11。
平面光波导 Y形分束器 溶胶-凝胶技术
