AlGaAs中的两种DX中心:Sn混合晶体

AlGaAs中的两种DX中心:Sn混合晶体

一、AlGaAs∶Sn混晶中的两类类DX中心(论文文献综述)

刘文宇[1](2020)在《掺镱倍半氧化物固溶体混晶的生长及其光谱展宽性能研究》文中研究表明激光是20世纪最伟大的发明之一,激光的广泛应用已经彻底改变了人们的生活,带来了巨大的社会和经济效益。其中,超快超强激光是目前激光技术发展的重要方向之一。超快激光脉冲宽度短、峰值功率高的这些特性使其在诸多领域都有着广泛的应用。例如:短脉冲宽度在激发和测量固态、生物材料中的超快物理过程方面有着重要的应用;高峰值功率使其在精密加工、科研、医疗中有着重要的应用前景。无论超快激光的产生或放大,其关键要素都是激光增益材料,激光增益材料的光谱宽度决定了能够产生的脉冲宽度,其热学性能决定了可实现的激光功率和效率。因此,自20世纪60年代激光发明以来,对于新型激光增益材料的研究受到了广泛的关注。通常,增益材料的发光性能主要归因于激活离子,并受到基质晶体中的局部配位场的影响。而增益材料的热学性能主要是由基质晶体决定的,同时受到激活离子掺杂的影响。对于超快超强激光来说,具有宽的发射光谱可以实现较窄的脉宽,而具有高导热率和低声子能量的基质晶体则有利于获得高效及高功率激光输出。激活离子掺杂的倍半氧化物具有较高的热导率,是高功率超快脉冲激光的重要增益介质。然而,受限于其高熔点(2400℃),其研究尚处于初始阶段,特别是对其结构与光谱性能的构效关系尚需揭示。本课题组长期从事倍半氧化物晶体的研究,并成功使用光浮区法(OFZ)生长了氧化镥(Lu2O3)单晶。本论文在此基础上,集中于Yb3+离子掺杂的新型倍半氧化物LuxSc2-xO3(0≤x≤2)和LuxY2-xO3(0≤x≤2)固溶体混晶中。从赝姜泰勒效应出发,结合电子-声子耦合效应,拓展了镱掺杂的倍半氧化物晶体的光谱宽度,其半峰宽约为Yb:YAG的三倍,波长范围可覆盖900~1200 nm范围,相关研究为倍半氧化物晶体乃至其他激光晶体的研究提供了有益借鉴。主要研究结果如下:1.倍半氧化物晶体的生长以及结构表征倍半氧化物晶体具有极高的熔点,超过2400℃,在前期研究基础上采用光学浮区法开展了系列晶体的生长研究,通过优化生长速度、转速、生长气氛、降温速率和后处理退火等实现了高质量的倍半氧化物单晶生长,解决了晶体生长过程中开裂、色心等缺陷问题。优化生长了1 at.%和5 at.%掺杂浓度的Yb:LuxSc2-xO3晶体,共十四个组分;1at.%掺杂浓度的Yb:LuxY2-x03晶体,共六个组分。晶体最大尺寸达到Φ 9.3×67 mm3。测试并分析了晶体的组分和单晶结构,揭示了其配位体、晶胞参数等系列结构信息。2.倍半氧化物晶体光谱性能及热学性能的研究晶体的光谱性能主要归因于激活离子,并且受到激活离子所处的配位环境的影响。通过对八面体配体的扭曲和声子振动与晶体成分之间关系的研究,发现局部配位场畸变所引起的非均匀展宽和电子-声子耦合效应引起的展宽是光谱展宽的主要原因,在组分为Yb:Lu1.5Sc0.5O3晶体中实现了最大的光谱展宽,在1035 nm附近光谱宽度达到28.2 nm,1080nm附近光谱宽度达到30.2nm;计算了偶极矩表征畸变电场对光谱的非均匀加宽的影响,通过低温测试,找到了其光谱宽度最大的晶体组分;在此基础上,通过计算了晶体离子性和基质质量差异因子,表征其电子-声子耦合效应导致的光谱展宽,找到了室温下的最优晶体组分。由于Lu3+离子和Yb3+离子的离子半径相近,因此Lu2O3晶体的热学性质对Yb3+离子掺杂浓度不敏感。同时,Lu3+离子半径与Y3+离子相近,当Lu3+和Y3+形成固溶体时,在实现光谱展宽的同时,保持了倍半氧化物晶体良好的热学性能,及对Yb3+离子掺杂的不敏感性。室温下,在组分为Yb:Lu1.19Y0.81O3晶体中实现了最大的光谱展宽,在1030 nm附近的光谱宽度达到24.55 nm。同时,Y3+离子半径大于Sc3+离子半径,所以,Yb:LuxY2-xO3晶体的声子平均自由程要大于Yb:LuxSc2-x03晶体,使得其热导率较大。Yb:Lu0.99Y1.01O3晶体的热导率达到5.488 W/mK,要高于1 at.%的Yb:LuSc03晶体。另外,Y3+离子的质量大于Sc3+离子的质量,因此Y-O键的振动要小于Sc-0键,所以,Yb:LuxY2-x03晶体将具有更小的声子能量,从而有效地降低了无辐射跃迁的概率,抑制了无辐射跃迁产生的热量,使其在高功率超快激光方面有着潜在的应用潜力。3.倍半氧化物晶体激光性能的研究实现了 5 at.%掺杂的Yb:LU1.1Sc0.903晶体的连续激光输出和1 at.%掺杂的Yb:LuSc03晶体的连续激光和调Q激光输出。在5 at.%掺杂的Yb:Lu1.1Sc0.9O3晶体中获得连续激光输出,功率为571mW、输出波长为1086 nm,其斜效率为43%。优化掺杂浓度后,使用T=3%通过率的输出镜,在1 at.%掺杂的Yb:LuSc03晶体中获得连续激光最高输出功率为10.41 W,输出波长为1036nm,斜效率为67%。当透过率为1%时,连续激光的输出波长为1086 nm,这是因为在增益较低的时候,1086nm的发射峰先起振,而1036nm处的发射峰只有在增益较大的时候才能起振并占据优势地位。利用Cr4+:YAG作为被动光开关,1 at.%掺杂的Yb:LuSc03晶体中实现了 1036 nm的被动调Q脉冲激光输出,最短脉冲宽度为7.3 ns,最大脉冲能量为394 μJ,最高峰值功率为49.44 kW。

纪念静[2](2019)在《铒镱双掺LuGdVO4系列晶体的生长及结构性能研究》文中指出从上世纪诞生至今,经过几十年的不断研究与发展,激光器在国防、科研、医疗及人民的日常生活等各个领域发挥着越来越大的作用。固体激光器由于体积小、稳定性高、结构简单等优点而被人们广泛的研究,引领着激光器的研究方向,所以多种多样的固态激光材料应运而生成为人们竞相研究的重点。激光介质材料主要包括晶体、陶瓷、玻璃,纤维等,其中晶体和玻璃各有优缺点。混晶虽由长程有序的晶体组成,但是混晶中的离子是随机取代的,所以混晶如同无序晶体一样集合了晶体和玻璃的优点,既具有优良的热学性质又具有宽的发射光谱,是良好的脉冲激光材料。这是因为虽然在结构上混晶如同晶体一样是长程有序的,但是在晶格中激活离子随机取代其它相似的阳原子,占据不同的晶格位置,所以各激活离子周围的晶格场不相同,具有不同的荧光光谱,不同格位激活离子谱线的相互叠加在宏观上造成了混晶荧光谱的非均匀加宽,所以混晶具有较宽的荧光谱线,非常适合用作脉冲激光材料。以钒酸钇(YVO4)为代表的多种钒酸盐晶体都具有良好的光学和热学性能,是优良的激光晶体材料,钒酸镥(LuVO4)和钒酸钆(GdVO4)作为YVO4的同系物,与YVO4晶体一样也被证明具有优良的激光性能。化合物RVO4(R=Y、Lu、Gd)具有四方结构,熔点高(约1800℃),阳离子半径接近,且都可以采用提拉法生长。基于这些相同点,人们将以上常见的钒酸盐单晶两两混合组成LuGdVO4,YGdVO4,YLuVO4等钒酸盐混晶,已被证实为良好的脉冲激光材料。铒(Er)掺杂的材料可以发射人眼安全波段(1.53~1.66μm)的激光,而被人们广泛研究,但是单掺Er的材料在980 nm波长处的吸收较少,不适合现在普遍使用的AlGaAs和InGaAs激光二极管泵浦。铒、镱(Yb)双掺时则可以弥补这一缺陷,因为Yb3+不仅在980 nm波长处有强的吸收峰,且可以作为敏化离子实现与Er3+之间的能量转化。故铒、镱双掺的材料非常适合用AlGaAs和InGaAs激光二极管泵浦。虽然铒掺杂钒酸盐晶体如Er:YVO4 Er:LuVO4 Er:GdVO4,及铒、镱双掺磷酸盐玻璃等报道非常多,但是铒、镱双掺的钒酸镥钆混晶(Er,Yb:LuGdV04)并没有相关的报道。本文中我们第一次用提拉法生长了大尺寸的铒、镱双掺的LuGdVO4系列晶体。此前对这类钒酸盐晶体的研究大多集中在晶体生长过程,光学性质特别是激光性质方面。本文中我们则更注重了晶体的生长过程与缺陷的关系,以及混晶结构的研究。论文从探索钒酸盐混晶激光材料的结构和特点出发,生长了 LuGdVO4和系列Er、Yb双掺的钒酸镥钆混晶,并认真分析了系列晶体的生长工艺,对晶体的组分、晶体结构、热学和光学性质进行了表征,并研究了退火过程对晶体的结构和性能的影响,同时研究了高温退火过程引起的晶体相变,主要工作如下:一、晶体生长及缺陷研究采用提拉法生长了 Lu0.5Gd0.5VO4和系列Er,Yb:LuGdVO4混晶。简单介绍了提拉法的特点、过程和注意事项,LuGdVO4晶体的生长过程及设备。根据对晶体生长过程出现的问题及生长条件的数值模拟结果的分析,探索了最佳的晶体生长条件。分析了晶体生长过程中出现的主要问题,讨论这些问题的解决方法,优化了晶体的生长参数,并用腐蚀法研究了晶体中常出现的位错缺陷。二、晶体组分与结构通过X射线荧光(XRF)测试,确定了生长的Lu0.5Gd0.5VO4和系列混晶Er,Yb:LuGdVO4的具体组分,并计算了各元素在系列混晶中的分凝系数。利用粉末X射线衍射(XRD),对生长的混晶结构进行了分析,确定Lu0.5Gd0.5VO4和Er,Yb:LuGdVO4混晶都属于四方晶系锆石结构Zr[SiO4],空间群为I41/amd,并计算出相应的晶胞参数。对比了组分变化等对晶体结构、晶胞常数、晶体密度等的影响。测试了 Lu0.5Gd0.5VO4和不同组分的Er,Yb:LuGdV04晶体的拉曼光谱及X射线光电子能谱(XPS),研究了混晶中原子振动及化学元素的价态及结合能变化。另外还利用同步辐射X射线荧光(SR-based XRF)研究了混晶不同生长部位的元素分布情况。三、热学、光学性质研究了 Lu0.5Gd0.5VO4和部分系列Er,Yb:LuGdVO4混晶的热学性质,主要测量了热膨胀系数、比热、热扩散系数,并计算了热导率,研究了这些热学参数随温度变化的规律。测试了 Er、Yb双掺的LuGdVO4晶体偏振吸收和荧光光谱等光学性质,分析了掺杂量变化对晶体光学性能的影响。利用系列Er,Yb:LuGdVO4混晶的偏振吸收光谱和偏振发射光谱,计算出了相应的吸收截面、发射截面。结果表明我们所生长的钒酸盐混晶具有较宽的吸收和发射谱线。测量并计算了样品Er离子4I13/2激发态的荧光寿命。利用J-O理论计算了系列Er,Yb:LuGdVO4混晶中Er离子的各种光学参数。四、二次退火为了研究退火过程对晶体结构的与性能的影响。在快速降温的退火条件下,得到了 Er,Yb:LuGdV04晶体,研究了不同退火温度及气氛对该晶体结构及性能的影响。首先利用高分辨XRD表征了晶体的结构完整性,用粉末XRD、Raman、XPS研究了退火对晶体结构的影响。测试了不同退火条件得到的样品的比热和热扩散、偏振吸收光谱,利用SR-based XRF分析了样品的元素分布。结果显示快速退火可能造成晶体的光学性质变差及元素分布不均匀,再次退火过程可以很好的改善这一情况,但对晶体中的某些缺陷再次退火的作用不大。利用同步辐射X射线对晶片中V的近边吸收结构(XANES),测试表明,所有样品的吸收边相差很小,退火对晶体中VO4四面体结构的影响很小。五、晶体相变研究在150O°C的真空中退火处理Er,Yb:LuGdVO4晶片时发现,发生还原反应,晶体结构发生变化,得到了Er,Yb:LuGdVO3混晶。我们利用XRD、Raman、XPS、XANES等表征了Er,Yb:LuGdV03混晶的结构。结果研究表明我们利用真空退火过程,得到的LuGdVO3混晶是正交晶系,在室温条件下LuGdV03的拉曼位移接近于YV03和YbVO3。XPS结果表明Er,Yb:LuGdV03混晶中存在V3-V4+和V5-三种不同价态的钒原子,这可能跟反应未能完全进行有关;XANES结果显示,晶体中的V06单元为变形的八面体结构:SR-based XRF结果表明Er,Yb:LuGdVO3晶体中的元素分布均匀。我们用退火处理Er,Yb:LuGdVO4制备得到LuGdV03,比常用的制备RVO3的过程简单,且容易得到大尺寸的晶体能够满足各种测试的需求。

原梦琼[3](2011)在《纳米TiO2,ZrO2表面晶相控制及光催化应用研究》文中提出表面晶相结构是影响Ti02光催化性能的主要因素之一。控制TiO2表面物相及其相变过程,建立其与光催化降解有机物之间的关联是非常有意义且极具挑战性的课题。本论文利用紫外拉曼光谱、紫外可见漫反射光谱、XRD和TEM等技术研究了掺杂Nd3+、Gd3+的TiO2、ZrO2的相变尤其是表面相变的机理,在此基础上建立一种对多晶相氧化物表面晶相人为可控的技术,并将该模型应用于生产中,为催化剂材料有目的性的研发提供一种低成本、高收益的方法。由于TiO2在紫外区有强吸收,所以紫外拉曼光谱能灵敏地反映出TiO2表面晶相的变化,可见拉曼和XRD则用来表征样品的体相信息。以光催化降解罗丹明B为模型反应,对不同温度焙烧后的Ti02相变机理的研究结果表明,TiO2的表面物相与光催化降解有机物的活性存在很大关联。以Nd3+、Gd3+等稀土离子作为掺杂离子,研究了经过掺杂和负载的Ti02样品的相变。实验结果表明,通过共沉淀和浸渍法制备的掺杂样品中的Nd203和Gd203都可起到抑制Ti02由锐钛矿向金红石的相转移的作用,采用共沉淀方法时制备的掺杂样品中的Nd3+、Gd3+离子能够抑制Ti02的相变,而通过浸渍法制备的负载样品却可以使Ti02载体在较高温度时维持其表面晶相稳定在载体的原有晶相,另外发现通过非常少量的离子掺杂就能使Ti02在高温时仍保持很高的光催化活性。此外,通过Nd3+对Zr02表面晶相控制的进一步实验也得到了相同的结果,这提供了一种简便灵活的高温下调控多晶相氧化物表面晶相稳定的方法,并希望将这种低成本,高效益的制备催化剂材料的方法广泛应用于生产中。

柯丁宁[4](2010)在《新型光催化材料的制备及其可见光催化制氢或制氧性能研究》文中指出探索高效、稳定和经济的可见光催化材料是光催化制氢技术实用化的关键之一。WO3和BiVO4是为数不多的可见光催化产氧材料,而可控合成具有独特微观形貌、晶相和光吸收性能的WO3和BiVO4及其对产氧效率的影响的研究并不多见。窄带隙(2.4 eV)的CdS具有优异的可见光催化产氢活性,但易发生光腐蚀限制了其应用。将CdS与异质基体复合能抑制光催化过程中的CdS的团聚和光腐蚀。纤维素和多壁碳纳米管均为CdS潜在的支撑体,但是迄今为止尚未见有相关的文献报道。为此,本论文开展了具有特殊微观形貌的BiVO4和WO3,CdS/纤维素复合膜和CdS/MWCNT复合材料的合成研究,深入探讨了反应条件、复合比例等对产物的微观形貌、晶相组成、光吸收和光催化性能的影响,初步揭示了光催化材料具有较高的催化活性和光稳定性的内在原因。采用电化学手段对BiVO4膜电极的光电化学行为、膜内电子输运与复合的影响进行了较为系统的研究。主要研究内容和结论归纳如下:(1)均相沉淀法制备了具有优异的可见光吸收能力的准球状单斜晶系纳米BiVO4,粒径分布范围19.4-38.9 nm。对比研究了BiVO4/AgNO3和BiVO4/Fe(NO3)3悬浮体系的光催化产氧性能及其长效稳定性。发现,BiVO4/AgNO3体系中光还原所形成的单质Ag负载在BiVO4表面,利于光生载流子的有效分离,可提高体系的产氧效率,但长时间光照后,过量的Ag负载导致体系的稳定性欠佳和再生困难;虽然BiVO4/Fe(NO3)3体系的产氧效率略低,但具有优异的长效稳定性和简便再生性,因而具有更为广阔的实际应用前景。(2)调节水热反应条件选择性地合成了微球和微片状BiVO4。水热温度较低时(≤160℃)获得产物为由纳米颗粒和纳米片组成的微球状团聚体,团聚体大小在7.12μm之间,为大量BiVO4(z-t)和少量BiVO4(s-m)的混合晶相。当水热温度较高时(200℃)产物是纯相BiVO4(s-m)微米片,厚度在80-120nm之间。较低水热温度下产物倾向形成高对称性BiVO4(z-t)微球,而高温下则易形成不对称结构BiVO4(s-m)微片。光催化实验结果表明,纯相BiVO4(s-m)的产氧效率明显高于混合晶相的产氧效率(3)以Na2SO4为导向剂水热法合成了六方相WO3纳米棒,并提出了棒状结构的形成机理。0.25M的Na2SO4存在时产物为分散性良好,大长径比的WO3纳米棒,直径在30.150nm之间,长度为0.5-5μm。Na2SO4浓度较小(≤0.25M),水热环境下形成WO3晶种的(200)晶面能大量吸附Na+,致使(001)界面生长形成纳米棒。Na2SO4浓度较大时(≥0.50M),前躯体吸附的Na+浓度过大,不利于立方相H2W2O7脱水晶化为WO3,致使产物为含有立方相H2W2O7和六方相WO3的团聚体。光催化结果显示,分散性良好,大长径比的WO3纳米棒具有最佳的光催化产氧活性。(4)采用原位沉淀制备了CdS/纤维素(RC)复合膜,通过调节纤维素浓度可调节CdS的固载量。当纤维素浓度从4%增加到5%时,立方相CdS固载量由1.96wt%增加到3.27 wt%,粒径约为8 nm。虽然复合膜中CdS含量小,但由于CdS与纤维素膜有较强相互作用,CdS/RC复合膜显示出优异的可见光催化产氢活性(1.323 mmol g-1h-1)。这主要是因为复合膜中CdS载流子有较快迁移速度,以及CdS粒子与溶液能够有效接触所致。经历10h光照的复合膜的产氢效率仍为5h光照膜效率的93%,说明复合膜具有优良的长效稳定性。此外,复合膜再生极为简便,因而具有极大的应用前景。(5)将原位吸附与水热法结合制备了CdS/多壁碳纳米管(MWCNT)纳米复合材料。研究了复合比例对复合材料的晶相组成、微观结构和光吸收性能的影响。CNT表面羧基化处理利于复合组分间实现化学键合,发挥协同效应。MWCNT的复合能有效提高材料在可见光吸收范围。与单纯CdS相比,大部分MWCNT/CdS复合材料都表现出更优良的可见光催化产氢活性。长效光照试验中,复合材料光催化产氢量高达2.019 mmol,是单纯CdS产氢量的2.45倍。籍此,认为MWCNT复合提高体系光催化产氢的机理为:CdS吸收可见光后,MWCNT作为电子定向转移通道,降低载流子的复合所致。(6)采用电化学手段对BiVO4膜电极的光电化学行为、膜内电子输运与复合的影响进行了较为系统的研究。研究了退火温度、膜厚等对电极的瞬态光电流、IPCE及平带电位等的影响。发现:退火温度能显着影响薄膜电极的光电特性。温度低于500℃时,光电活性随着温度的升高而增强,500℃煅烧时达到最大值。此后膜电极内的体相缺陷明显增加,电极的光电活性逐渐降低。IPCE测试结果表明,BiVO4电极有良好的可见光电转换效率,并利用IPCE和hv计算得到BiVO4的带隙为2.36 eV,莫特-肖特基电化学法测得其平带电位为-0.46 V(vs Ag/AgCl)。上述结果为今后BiVO4光催化体系的优化提供了参考依据

穆武第[5](2009)在《碲化铋基热电薄膜制备及其热电性能研究》文中指出热电材料是实现热能和电能直接转换的材料,可用于温差发电和通电制冷。Bi2Te3基化合物是室温性能最好的热电材料,PbTe基化合物是中温(300900K)性能较好的热电材料。经过几十年的研究,块体Bi2Te3基和PbTe基材料的热电优值一直徘徊在1左右。随着纳米技术的兴起,近年来有关在低维材料中取得高热电优值的报道不断出现。将材料的晶粒细化到纳米级或在材料内部添加纳米级第二相粒子并降低材料维数,可以增加对载流子和声子的散射,提高Seebeck系数,降低热导率,提高热电性能。本文从理论模拟计算入手,设计了(Bi2Te3/PbTe)n薄膜的结构,采用磁控溅射法制备了不同结构的p型Bi2Te3薄膜和Bi2Te3与PbTe的复合薄膜,对薄膜结构与性能作了系统研究。本文首先从波尔兹曼方程出发,首次引入了Bi2Te3/PbTe粗糙界面效应,限定量子隧道效应,模拟计算(Bi2Te3/PbTe)n多层量子阱结构的热电性能,结果表明:当PbTe障碍层的宽度为1nm时,隧道传输系数为0.15;粗糙的(Bi2Te3/PbTe)n界面对载流子产生漫反射,使得(Bi2Te3/PbTe)n多层量子阱的最大ZT值急剧降低;限定PbTe障碍层的宽度为1nm,PbTe障碍层的存在使得镜面参数p为1时的ZT值比Bi2Te3理想超晶格的ZT值低近1倍。当Bi2Te3亚层宽度增大时,计算值还表明(Bi2Te3/PbTe)n多层量子阱的ZT值急剧下降;当p为0.5,Bi2Te3亚层宽度超过2nm时,其ZT值比Bi2Te3块体材料的还要低。模拟结果与制备得到的(Bi2Te3/PbTe)n多层膜的实验结果中功率因子较低相一致。本文系统的研究了磁控溅射工艺制备得到的Bi2Te3薄膜、(Bi2Te3/PbTe)n多层膜和(PbTe)np/Bi2Te3纳米复合薄膜的结构。研究发现,采用射频磁控溅射,在低功率(25W)溅射条件下,在平整的表面(解理云母片或冷抛石英玻璃)上,Bi2Te3以非晶态的结构沉积在基底表面;随着沉积时间的延长,Bi2Te3薄膜变厚的同时发生结晶,形成纳米晶薄膜;采用间歇沉积(沉积1min,停止溅射约1min后再溅射)的方式首次得到了非晶态的微米量级厚度的Bi2Te3薄膜。采用直流磁控溅射沉积PbTe时,PbTe以颗粒形态沉积在基底表面,首先形成不连续的岛状结构,当连续沉积3s以上时,形成连续的薄膜。控制磁控溅射工艺成功地得到(Bi2Te3/PbTe)n纳米多层膜,多层膜中PbTe亚层厚度最小约为6nm。首次采用磁控溅射多层膜的工艺得到了PbTe纳米颗粒弥散分布在Bi2Te3基体中的(PbTe)np/Bi2Te3纳米复合薄膜,其中PbTe纳米颗粒的尺寸在25nm,并且PbTe纳米颗粒均匀弥散分布在Bi2Te3基体中,不存在搭接现象。射频磁控沉积的Bi2Te3非晶态薄膜在300℃条件下退火3小时后,薄膜发生结晶,晶粒尺寸不超过20nm。退火前非晶态的Bi2Te3中载流子处于定域态中,限制了载流子的迁移,使得非晶态中的电导率比退火后的晶态Bi2Te3薄膜的电导率要低。研究Bi过量程度不同的p型Bi2Te3晶态薄膜,其电导率在300700S/cm范围内变化,电导率较小,主要原因是受到薄膜内部大量的缺陷和界面的散射造成;Seebeck系数在80160μV/K范围内变化;最大的功率因子只有8×10-4WK-2m-1。采用磁控溅射沉积制备得到(Bi2Te3/PbTe)n纳米多层膜,PbTe亚层是结晶态,Bi2Te3亚层是非晶态的。由理论分析表明Bi2Te3/PbTe界面的镜面参数p约为0.30.4时,理论计算得到的电学性能与实验吻合;退火后镜面参数降低。载流子主要在Bi2Te3亚层中传输,受到强烈的界面散射使得p型(Bi2Te3/PbTe)n多层膜的Seebeck系数在100℃时为250μV/K;但其电导率低,功率因子总体较低。在(PbTe)np/Bi2Te3纳米复合薄膜中,载流子主要在Bi2Te3基体中进行输运,一方面沉积得到的薄膜中PbTe纳米颗粒是晶态的,Bi2Te3在沉积过程中依托PbTe晶粒生长,有利于Bi2Te3与PbTe之间形成比较理想的界面,界面散射较弱,电导率相对退火后的(PbTe)np/Bi2Te3纳米复合薄膜较高;而退火后的Seebeck系数由于比较强烈的界面散射而有所增大。与Bi2Te3/PbTe多层膜相比,(PbTe)np/Bi2Te3纳米复合薄膜的功率因子较高。采用3ω法测量了(PbTe)np/Bi2Te3纳米复合薄膜的热导率,发现薄膜的声子热导率在300360K的温度范围内随着温度的升高而增大,说明(PbTe)np/Bi2Te3纳米复合薄膜中声子的散射机制主要是界面散射。利用有效介质理论和界面热阻,引入基体晶粒大小的尺寸效应,分析了(PbTe)np/Bi2Te3纳米复合薄膜的热导率随PbTe纳米颗粒体积含量增加的变化,得到Bi2Te3/PbTe的界面热阻在PbTe体积含量较低时,随PbTe体积含量的增大而变小;当PbTe体积含量较大时,界面热阻又变大,且界面热阻变化范围小,0.942.48×10-9m2K/W。针对军事装备上高温部位的热红外隐身的需求,本文首次提出设计温差发电和通电制冷两种方式来解决这一问题。理论分析和实验表明,采用温差发电方式不能有效地降低“表面”温度;采用通电制冷的方式能迅速有效地降低“表面”温度,且能通过调节外加电流大小来控制“表面”温度,有望实现智能热红外隐身。

尚伟[6](2007)在《SnSe及Cu2O半导体薄膜材料的电化学制备及其组成形貌分析》文中研究指明本硕士学位论文主要采用电化学法分别在多晶金片电极和单晶硅电极表面构建了周期表Ⅳ—ⅥA型SnSe半导体薄膜;并在导电玻璃电极表面制备了Cu2O半导体化合物薄膜。采用多种电化学方法及X-射线衍射(XRD)、X-射线电子衍射能谱(XPS)等对薄膜沉积机理和化合物形态进行了研究和表征;同时用扫描电子显微镜/X-射线衍射能谱(SEM/EDX),原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面形貌进行了表征分析。主要内容有:1.在常温常压下用电化学原子层外延法(ECALE)在多晶金片状电极表面构建了SnSe化合物。在循环伏安法初步研究Se和Sn欠电位沉积行为的基础上,系统地确定了它们的沉积电位、沉积电位与沉积圈数的相关性;用电流时间曲线(i-t)法作为制备该半导体化合物的主要手段;从所制备不同厚度的薄膜呈现不同颜色特征判断,该薄膜材料具有光子晶体的特性;最后用原子力显微镜对其表面形貌进行了分析。2.以半导体p-型单晶硅(100)片为电极,首先将其用化学刻蚀法处理成氢结尾的表面,然后在其表面构建了同样具有半导体性质的SnSe薄膜。研究发现,在光照时才能得到SnSe半导体薄膜。其机理符合光电催化的协同作用——即在光照条件下,光波能量可使半导体硅价带中的电子跃迁到导带,从而在价带中形成空穴,在电极/溶液界面产生电子—空穴对。当有外加电压时,光电子与溶液中的活性物质Se或Sn(离子态)发生反应导致沉积反应的发生。对制备好的样品进行XRD分析,说明化合物具有晶体性质;同时用SEM/EDX和AFM表征了所制备的薄膜材料的组成和表面形态。3.以ITO/玻璃为电极材料,利用时间电流曲线法,从不同的水溶液中电沉积了Cu/Cu2O半导体膜材料。同样用循环伏安法首先确定了沉积参数并优化其沉积条件;通过XRD和XPS等分析方法证明了薄膜的生长机理及组成,SEM和AFM观察到薄膜表面颗粒的有序结构。

李华,李爱珍,张永刚,齐鸣[7](2007)在《气态源分子束外延AlxGa1-xAs(x=01)材料中Si的掺杂行为研究(英文)》文中认为研究了Si在AlxGa1-xAs(0≤x≤1)中的掺杂行为.为比较Al组份对Si掺杂浓度的影响,在用气态源分子束外延生长(GSMBE)掺Si n型AlxGa1-xAs(0≤x≤1)的所有样品时,n型掺杂剂Si炉的温度恒定不变.用Hall效应测量外延层的自由载流子浓度和迁移率,用X射线双晶衍射回摆曲线测量外延层的组份.测试结果表明,当AlxGa1-xAs中Al组份从0增至0.38时,Si的掺杂浓度从4×1018cm-3降至7.8×1016cm-3,电子迁移率从1900 cm2/Vs降至100 cm2/Vs.这与AlxGa1-xAs材料的Γ-X直接—间接带隙的转换点十分吻合.在AlxGa1-xAs全组份范囲内,自由载流子浓度随Al组份从0至1呈“V”形变化,在X=0.38处呈最低点.在x>0.4之后,AlxGa1-xAs的电子迁移随Al组分的增加,一直维持较低值且波动幅度很小.

李冰寒[8](2004)在《GaAs、GaSb基材料生长及其器件研究》文中研究表明Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体由于它们具有独特的能带结构和性质,在微波器件、光电器件、霍尔器件和红外元件等方面得到了广泛的应用。其中,GaAs基材料是目前研究最为成熟同时也是最重要的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,GaSb基材料则是中红外光电子器件的首选材料。本论文主要对GaSb基材料的分子束外延生长以及GaAs基材料在器件方面的应用进行了研究。内容包括:锑化物量子阱的分子束外延生长研究,AlGaInP/GaAs HBT直流特性研究,n-GaAs/AuGeNi欧姆接触研究;另外,本论文还研制了欧姆接触电阻率测试仪。得到了一下结果。 一) 计算了InGaSb、AlGaSb、InGaAsSb材料的禁带宽度、品格常数、临界厚度、以及它们相互所组成的异质结带阶。详细分析了应变对异质结带阶的影响。设计了一种新的量子阱结构,既In0.35Ga0.65Sb/In0.35Ga0.65As0.1Sb0.9/In0.35Ga0.65Sb/Al0.35Ga0.65Sb第二类应变量子阱,并系统描述了该应变量子阱子能带结构。 二) 采用固态源分子束外延方法:生(001)GaSb衬底上生长了In0.35Ga0.65Sb/In0.35Ga0.65As0.1Sb0.9/In0.35Ga0.65Sb/Al0.35Ga0.65Sb第二类应变量子阱,测量了量子阱的光致发光(PL)特性。结果表明,增加In0.35Ga0.65As0.1Sb0.9厚度,PL峰值波长逐渐增大,量子阱PL强度大大减弱;增加In0.35Ga0.65Sb厚度,PL峰值波长逐渐增大,但量子阱PL强度衰减很小。通过对量子阱变温和变激发功率的PL测量证实该量子阱是准第一类量子阱发光。 三) 详细阐述了AlGaInP/GaAs HBT的制作工艺,并从理论和实验上深入探讨了集电结结构对AlGaInP/GaAs HBT直流特性的影响,表明在异质集电结引入i-GaAs层可消除电子阻挡效应。测量结果显示NpN型HBT因异质集电结导带尖峰出现电子阻挡效应,NpiN型HBT在异质集电结引入i-GaAs薄层,消除了电子阻挡效应。测量结果还表明NPIN型HBT的拐点电压Vklle。和开启电压Votfse,均很小,且击穿性能有很大提高。四)研制了智能化的欧姆接触电阻率测试仪。该仪器能进行六种方法的测 量,分别是线性传输线法,圆环传输线法,交叉四点法,四探针法, 接触一端电阻法,不等距四探针法。每一种测试方法都有相应的测试 程序与之配套。五)研究了AuGeNi与2951+注入掺杂的n一GaAs欧姆接触特性。结果表 明,在非相干光快速合金化条件下,接触电阻率与2951‘注入条件无 关,其值均在3、10一7贝·cm,左右。

肖细凤,康俊勇[9](2002)在《AlGaAs∶Sn混晶中的两类类DX中心》文中研究说明在测得Al0.26Ga0.74As:Sn混晶中两类类DX中心的电子热俘获势垒精细结构后,研究和确定了其相关的束缚能、晶格驰豫能和光离化能.采用第一原理赝势法的计算和分析结果表明,Sn施主杂质次近邻Al/Ga原子的不同局域组分所引起的Sn杂质及其最近邻As原子的不同晶格驰豫,是产生两类类DX中心能级精细结构的主要原因.

余辛,詹华瀚,康俊勇,黄启圣[10](2001)在《用Laplace谱研究缺陷深能级精细结构》文中研究说明用Laplace缺陷谱仪 (LDS)实验研究了GaAsP中Fe深受主上空穴发射和AlGaAs中SnDX中心上电子发射引起的非指数瞬态 ,发现它们起因于混晶无序效应。与DLTS的单一谱峰比较 ,LDS谱呈现出多峰结构。由深能级上空穴与电子热发射率随温度关系的直线拟合 ,得到多峰结构各峰谱的激活能 ,认为它们反映杂质深中心与其近邻原子的不同结构。研究表明 ,LDS适用于深能级精细结构的研究。

二、AlGaAs∶Sn混晶中的两类类DX中心(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、AlGaAs∶Sn混晶中的两类类DX中心(论文提纲范文)

(1)掺镱倍半氧化物固溶体混晶的生长及其光谱展宽性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    §1.1 引言
    §1.2 超快激光晶体
        §1.2.1 超快激光晶体的发展
        §1.2.2 超快激光晶体的选择
        §1.2.3 激活离子的选择
        §1.2.4 基质的选择
    §1.3 倍半氧化物晶体的研究现状
    §1.4 本论文的主要研究工作
    参考文献
第二章 掺镱倍半氧化物固溶体混晶的生长
    §2.1 引言
    §2.2 浮区法概述
    §2.3 倍半氧化物固溶体混晶生长
        §2.3.1 倍半氧化物固溶体混晶多晶粉料制备
        §2.3.2 倍半氧化物固溶体混晶多晶料棒制备
        §2.3.3 倍半氧化物固溶体混晶生长
        §2.3.4 晶体生长工艺研究
    §2.4 本章小结
    参考文献
第三章 掺镱倍半氧化物固溶体混晶的结构及组分研究
    §3.1 引言
    §3.2 倍半氧化物固溶体混晶结构
        §3.2.1 Yb:Lu_xSc_(2-x)O_3晶体结构分析
        §3.2.2 Yb:Lu_xY_(2-x)O_3晶体结构分析
    §3.3 倍半氧化物固溶体混晶组分表征
        §3.3.1 Yb:Lu_xSc_(2-x)O_3晶体组分分析
        §3.3.2 Yb:Lu_xY_(2-x)O_3晶体组分分析
    §3.4 本章小结
    参考文献
第四章 倍半氧化物固溶体混晶的光学及热学性质研究
    §4.1 引言
    §4.2 姜-泰勒效应与晶体场效应
    §4.3 吸收光谱
    §4.4 荧光寿命
        §4.4.1 Yb:Lu_xSc_(2-x)O_3晶体荧光寿命
        §4.4.2 Yb:Lu_xY_(2-x)O_3晶体荧光寿命
    §4.5 荧光光谱
        §4.5.1 Yb:Lu_xSc_(2-x)O_3晶体低温发射光谱
        §4.5.2 Yb:Lu_xSc_(2-x)O_3晶体室温发射光谱
        §4.5.3 Yb:Lu_xSc_(2-x)O_3晶体振动加宽机理
        §4.5.4 Yb:Lu_xSc_(2_x)O_3晶体变温发射光谱及荧光量子产率
        §4.5.5 Yb:Lu_xY_(2-x)O_3晶体低温发射光谱
        §4.5.6 Yb:Lu_xY_(2-x)O_3晶体室温发射光谱
        §4.5.7 Yb:Lu_xSc_(2-x)O_3晶体振动加宽机理
    §4.6 倍半氧化物固溶体混晶热学性质表征
        §4.6.1 Yb:Lu_xSc_(2-x)O_3晶体热学性质表征
        §4.6.2 Yb:Lu_xY_(2-x)O_3晶体热学性质表征
    §4.7 本章小结
    参考文献
第五章 倍半氧化物固溶体混晶激光性能研究
    §5.1 引言
    §5.2 激光产生的条件
    §5.3 Yb:LuScO_3晶体连续激光性能研究
    §5.4 Yb:LuScO_3晶体1.03微米调Q性能研究激光实验
    §5.5 本章小结
    参考文献
第六章 总结与展望
    §6.1 主要研究工作
    §6.2 主要创新点
    §6.3 有待进一步开展的工作
致谢
攻读博士学位期间发表论文情况
攻读博士学位期间所获奖励情况
Paper 1
Paper 2
学位论文评阅及答辩情况表

(2)铒镱双掺LuGdVO4系列晶体的生长及结构性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 激光材料分类及特点
        1.2.1 激光玻璃
        1.2.2 激光晶体
        1.2.3 其它新型激光材料
        1.2.4 常见的掺杂离子
    1.3 钒酸盐晶体
        1.3.1 钒酸盐晶体结构
        1.3.2 钒酸盐晶体的发展
    1.4 主要内容及意义
第二章 晶体生长及表征
    2.1 引言
    2.2 生长方法与装置
        2.2.1 提拉法简介
        2.2.2 晶体生长设备
        2.2.3 提拉法晶体生长流程
        2.2.4 影响晶体生长的因素
    2.3 晶体生长
        2.3.1 混晶的生长工艺过程
        2.3.2 钒酸镥钆混晶
        2.3.3 生长工艺参数的分析
    2.4 晶体生长工艺的数值模拟
    2.5 晶体缺陷与生长条件的研究
        2.5.1 晶体缺陷的种类
        2.5.2 晶体位错的研究
    2.6 本章小结
第三章 晶体组分与结构的表征
    3.1 引言
    3.2 表征方法及仪器
        3.2.1 X射线结构分析
        3.2.2 拉曼光谱
        3.2.3 实验仪器
    3.3 组分及结构表征
        3.3.1 晶体组分及分凝系数
        3.3.2 XRD分析
        3.3.3 晶体密度
        3.3.4 高分辨XRD
        3.3.5 拉曼光谱
        3.3.6 X射线光电子能谱
        3.3.7 同步辐射XRF
    3.4 本章小结
第四章 晶体热学及光学性能表征
    4.1 引言
    4.2 晶体的热学性质
        4.2.1 热膨胀
        4.2.2 比热
        4.2.3 热扩散
        4.2.4 热导率
    4.3 晶体的光学性质
        4.3.1 偏振吸收谱的测量
        4.3.2 荧光光谱
        4.3.3 光谱参数计算
    4.4 本章小结
第五章 退火对钒酸盐混晶结构及性能的影响
    5.1 引言
    5.2 晶体生长及退火处理
    5.3 退火对组分及结构影响
        5.3.1 高分辨XRD
        5.3.2 XRF和XRD分析
        5.3.3 拉曼光谱
        5.3.4 XPS分析
    5.4 退火对性能的影响
        5.4.1 热学性能
        5.4.2 光学性能
    5.5 同步辐射实验研究
        5.5.1 同步辐射XRF
        5.5.2 同步辐射X射线吸收边
    5.6 本章小结
第六章 LuGdVO_4混晶相变的研究
    6.1 引言
    6.2 LuGdVO_3混晶制备及结构表征
        6.2.1 LuGdVO_3混晶制备
        6.2.2 XRD分析
        6.2.3 拉曼光谱
        6.2.4 XPS分析
        6.2.5 V的XANES分析
        6.2.6 元素分布研究
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
附录
学位论文评阅及答辩情况表

(3)纳米TiO2,ZrO2表面晶相控制及光催化应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1. 文献综述
    1.1 前言
    1.2 二氧化钛的应用
    1.3 二氧化钛的晶相结构及相变研究
        1.3.1 二氧化钛的晶相结构
        1.3.2 影响二氧化钛晶型及晶相转变的因素
    1.4 二氧化钛的表征方法
        1.4.1 X射线衍射物相结构分析
        1.4.2 X射线光电子能谱分析
        1.4.3 紫外可见光谱
        1.4.4 电子显微镜
        1.4.5 比表面积测定
        1.4.6 可见拉曼光谱
        1.4.7 紫外拉曼光谱
    1.5 二氧化钛光催化研究
        1.5.1 光催化作用机理
        1.5.2 影响光催化活性的因素
    1.6 纳米氧化锆应用前景
    1.7 纳米氧化锆晶型及其应用
    1.8 纳米氧化锆晶相控制的研究
        1.8.1 焙烧温度
        1.8.2 氧空位
        1.8.3 离子掺杂
    1.9 论文构思
2. 实验部分
    2.1 样品的制备
        2.1.1 化学试剂
        2.1.2 样品的制备
    2.2 样品的表征
        2.2.1 紫外拉曼光谱(UV Raman spectroscopy)
        2.2.2 可见拉曼光谱(Visible Raman spectroscopy)
        2.2.3 X射线衍射(XRD)
        2.2.4 紫外—可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)
        2.2.5 投射电子显微镜(TEM)和扫面电子显微镜(SEM-EDX)
        2.2.6 X光电子能谱(XPS)
        2.2.7 比表面积(BET)
    2.3 光催化反应
        2.3.1 光催化实验步骤
        2.3.2 罗丹明B标准曲线的绘制
3. 结果与讨论
    3.1 不同温度焙烧后的氧化钛相变研究
        3.1.1 氧化钛晶相组成的半定量分析
        3.1.2 催化剂的体相和表面晶相结构及组成
        3.1.3 催化剂的光催化活性
        3.1.4 小结
    3.2 掺杂氧化钕的氧化钛相变以及其光催化分解罗丹明B的研究
        3.2.1 前言
        3.2.2 Nd-TiO_2-500℃样品的相变研究
        3.2.3 Nd-TiO_2-800℃样品的相变研究
        3.2.4 不同温度焙烧后的样品XPS表征分析
        3.2.5 不同温度焙烧后的样品TEM,SEM(EDX),和BET分析
        3.2.6 不同温度焙烧后的样品紫外可见漫反射吸收光谱分析
        3.2.7 不同温度焙烧后的样品光催化性质的研究
        3.2.8 小结
    3.3 掺杂氧化钆的氧化钛相变以及其光催化降解罗丹明B的研究
        3.3.1 前言
        3.3.2 浸渍法制备氧化钆负载氧化钛相变及其光催化活性研究
        3.3.3 共沉淀法制备氧化钆负载氧化钛相变及其光催化活性研究
        3.3.4 小结
    3.4 掺杂氧化钕的氧化锆相变研究
        3.4.1 前言
        3.4.2 共沉淀和浸渍方法对掺杂和负载氧化钕的氧化锆相变的影响
        3.4.3 小结
4. 结论
参考文献
符号说明
附录
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

(4)新型光催化材料的制备及其可见光催化制氢或制氧性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 半导体光催化反应的类型
    1.3 光催化产氢或氧的基本原理
    1.4 半导体光催化产氢或氧的主要途径
        1.4.1 光化学电池体系(PEC)
        1.4.2 半导体悬浮体系
        1.4.3 Z-型体系
    1.5 牺牲试剂存在下的半导体光催化产氢或氧体系
    1.6 可见光催化制氢材料的研究进展
        1.6.1 传统TiO_2基材料改性
        1.6.2 氮氧化物和硫氧化物
        1.6.3 多元硫化物
        1.6.4 染料敏化半导体
    1.7 可见光催化产氧材料的研究进展
    1.8 本论文的立题思想和主要内容
    参考文献
第二章 BiVO_4纳米粉体的均相共沉淀法制备及其可见光催化产氧性能研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 仪器和试剂
        2.1.2 材料的制备
        2.1.3 BiVO_4多孔膜电极的制备
        2.1.4 样品的表征
        2.1.5 BiVO_4多孔膜电极的光电化学性能测试
        2.1.6 光催化产氧或氢试验
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 煅烧温度对产物晶相的影响
        2.2.2 煅烧温度对产物吸收光谱的影响
        2.2.3 煅烧温度对产物微观结构的影响
        2.2.4 煅烧温度对产物光催化产氧性能的影响
        2.2.5 牺牲试剂对BiVO_4产氧性能的影响
        2.2.6 BiVO_4的活化再生
    2.3 本章小结
    参考文献
第三章 微球状和微片状BiVO_4的选择性水热制备及其可见光催化产氧性能研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 试剂和仪器
        3.1.2 光催化材料的制备
        3.1.3 样品的表征
        3.1.4 光催化制氧试验
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 物相分析
        3.3.2 微结构分析
        3.2.3 紫外-可见漫反射吸收光谱
        3.2.4 红外光谱
        3.2.5 光催化产氧实验
        3.3.6 微球状和微片状结构的形成机理的初步探讨
    3.3 本章小结
    参考文献
第四章 三氧化钨纳米棒的制备、表征及其光催化性能研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 试剂及仪器设备
        4.1.2 样品的制备
        4.1.3 样品的表征
        4.1.4 光催化产氧试验
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 对阴离子对产物形貌和晶相的影响
        4.2.2 阳离子对产物形貌和晶相的影响
        4.2.3 水热溶液pH值对产物晶相的影响
        4.2.4 Na_2SO_4浓度对水热产物晶相的影响
        4.2.5 Na_2SO_4浓度对水热产物微结构的影响
        4.2.6 WO_3纳米棒的形成机理的初步探讨
        4.2.7 紫外-见漫反射吸收光谱
        4.2.8 光催化产氧性能测试
    4.3 本章小结
    参考文献
第五章 CdS/再生纤维素纳米复合膜的制备及其可见光催化产氢性能研究
    5.1 实验部分
        5.1.1 试剂和仪器
        5.1.2 光催化材料的制备
        5.1.3 样品的表征
        5.1.4 光催化制氢试验
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 微观结构分析
        5.2.2 晶相分析
        5.2.3 热重分析
        5.2.4 机械性能分析
        5.2.5 漫反射结果分析
        5.2.6 光催化产氢性能分析
        5.2.7 光催化产氢体系的长效稳定性实验
    5.3 本章小结
    参考文献
第六章 MWCNT-CdS纳米复合光催化材料的水热制备及其可见光催化产氢性能研究
    6.1 实验部分
        6.1.1 仪器和试剂
        6.1.2 光催化材料的制备
        6.1.3 样品的表征
        6.1.4 光解水制氢试验
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 水热制备条件的优化
        6.2.2 不同复合比例对MWCNT-CdS复合材料性能的影响
        6.2.3 MWCNT-CdS复合材料的微观形貌分析
        6.2.4 不同复合比例对MWCNT-CdS复合材料的光催化产氢性能的影响
        6.2.5 MWCNT-CdS复合材料的光催化产氢机理的初步探讨
    6.3 本章小结
    参考文献
第七章 BiVO_4膜电极的制备及其光电化学性能研究
    7.1 实验部分
        7.1.1 试剂与仪器
        7.1.2 BiVO_4多孔膜电极的制备
        7.1.3 样品的表征
        7.1.4 光电化学性能测试
    7.2 结果与讨论
        7.2.1 BiVO_4多孔膜的制备及其表征
        7.2.2 BiVO_4多孔膜的镇流作用
        7.2.3 退火温度对光电流的影响
        7.2.4 退火温度对电化学阻抗谱的影响
        7.2.5 膜厚对光电流的影响
        7.2.6 膜厚对电化学阻抗谱的影响
        7.2.7 膜厚对瞬态光电流响应的影响
        7.2.8 单色光波长对光电流的影响
        7.2.9 平带电位的测量
    7.3 本章小结
    参考文献
总结与展望
读博期间的主要科研成果
致谢

(5)碲化铋基热电薄膜制备及其热电性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 热电材料的发展历史和研究背景
    1.2 热电效应及其应用
        1.2.1 热电效应
        1.2.2 热电器件工作原理
        1.2.3 热电效能分析
    1.3 材料的热电优值及其优化
        1.3.1 材料的热电优值
        1.3.2 热电优值的优化
    1.4 热电材料的研究进展
        1.4.1 碲化铋基热电材料研究进展
        1.4.2 碲化铅基热电材料研究进展
        1.4.3 热电薄膜的研究进展
    1.5 本论文的选题和意义
第二章 量子效应对热电性能的影响
    2.1 引言
    2.2 低维材料对热电优值的影响
    2.3 载流子输运过程分析
        2.3.1 块体材料内的载流子输运过程分析
        2.3.2 二维结构体系中的载流子输运过程分析
    2.4 (Bi_2Te_3/PbTe)_n 纳米多层薄膜的热电性能分析
        2.4.1 电子的经典尺寸效应和量子效应混合效应
        2.4.2 经典尺寸效应对热电性能的影响
        2.4.3 量子效应和经典尺寸效应混合模型
    2.5 本章小结
第三章 薄膜的制备及其结构和性能表征
    3.1 引言
    3.2 热电薄膜制备方法
    3.3 热电薄膜的制备
        3.3.1 基片的选择和处理
        3.3.2 薄膜的制备
    3.4 薄膜的结构和性能表征
        3.4.1 薄膜的成分和结构分析
        3.4.2 薄膜的热电性能测试
    3.5 本章小结
第四章 Bi_2Te_3基热电薄膜电学性能研究
    4.1 薄膜的成分和结构分析
        4.1.1 薄膜的生长
        4.1.2 单层薄膜的结构分析
        4.1.3 多层膜和纳米复合薄膜的结构分析
    4.2 单层Bi_2Te_3 薄膜电学性能研究
        4.2.1 晶态Bi_2Te_3 薄膜电学性能影响因素分析
        4.2.2 非晶态Bi_2Te_3 薄膜电学性能的影响因素分析
    4.3 (Bi_2Te_3/PbTe)_n 纳米多层膜电学性能研究
        4.3.1 亚层厚度对(Bi_2Te_3/PbTe)_n 纳米多层膜电学性能的影响
        4.3.2 界面散射对(Bi_2Te_3/PbTe)n 多层膜电学性能的影响
        4.3.3 温度对(Bi_2Te_3/PbTe)_n 多层膜电学性能的影响
    4.4 (PbTe)_(np)/Bi_2Te_3 纳米复合薄膜材料的热电性能研究
        4.4.1 颗粒大小与密度对(PbTe)_(np)/Bi_2Te_3 复合薄膜电学性能的影响
        4.4.2 温度对(PbTe)_(np)/Bi_2Te_3 纳米复合薄膜电学性能的影响
    4.5 本章小结
第五章 (PbTe)_(np)/Bi_2Te_3纳米复合薄膜的热导率
    5.1 引言
    5.2 晶格热导率的声子传输机制
        5.2.1 波耳兹曼传输方程
        5.2.2 低维结构的声子热传输
    5.3 3ω法测试薄膜热导率
        5.3.1 3ω法测试薄膜热导率原理
        5.3.2 测试试样的制备和薄膜热导率的测试
    5.4 (PbTe)_(np)/Bi_2Te_3 纳米复合薄膜热导率分析
        5.4.1 温度对(PbTe)_(np)/Bi_2Te_3 热导率的影响
        5.4.2 PbTe 体积分数对(PbTe)_(np)/Bi_2Te_3 热导率的影响
    5.5 本章小结
第六章 (PbTe)_(np)/Bi_2Te_3纳米复合薄膜的ZT 值及其应用模拟
    6.1 (PbTe)_(np)/Bi_2Te_3 纳米复合薄膜的ZT 值
    6.2 热电器件的结构设计和效能分析
    6.3 热电材料在热红外隐身上的应用模拟
        6.3.1 热电器件在热红外隐身上的应用概念
        6.3.2 温差发电器件的热红外隐身效果分析
        6.3.3 热电制冷器件的热红外隐身效果分析
        6.3.4 热电器件的热红外隐身效果简易验证
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 论文主要结论
    7.2 下一步工作展望
附录A Bi_2Te_3/PbTe 界面建模
附录B Seebeck 系数和电导率的测量及精度分析
附录C Bi_2Te_3和PbTe 的XRD 标准卡片
附录D 粗糙界面热电性能计算源程序
参考文献
致谢
作者在学期间取得的学术成果

(6)SnSe及Cu2O半导体薄膜材料的电化学制备及其组成形貌分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 综述
    前言
    1.1 光电半导体材料的研究现状
    1.2 半导体材料制备方法
    1.3 原子层外延
    1.4 硅片上的电化学反应
    1.5 导电玻璃基底上的电化学反应
    1.6 材料现代分析方法
    1.7 本论文的选题思路与研究目的
    参考文献
第二章 SnSe光子晶体在金片电极上的电化学原子层外延生长与表面分析
    前言
    2.1 实验部分
    2.2 结果与讨论
    2.3 本章小结
    参考文献
第三章 光催化条件下单晶硅表面半导体化合物SnSe的外延生长
    前言
    3.1 实验部分
    3.2 结果与讨论
    3.3 本章小结
    参考文献
第四章 ITO/玻璃表面恒电位沉积Cu_2O/Cu膜的制备和表征
    前言
    4.1 实验部分
    4.2 结果与讨论
    4.3 本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
    结论
    展望
附录 作者硕士期间发表论文目录
致谢

(7)气态源分子束外延AlxGa1-xAs(x=01)材料中Si的掺杂行为研究(英文)(论文提纲范文)

Introduction
1 Experimental procedure
2 Results and discussions
3 Conclusions

(8)GaAs、GaSb基材料生长及其器件研究(论文提纲范文)

第一章 引言
第二章 GaSb中红外量子阱材料结构设计、分子束外延及其光学性能
    2.1 中红外锑化物量子阱半导体激光器
        2.1.1 量子阱、超晶格
        2.1.2 中红外锑化物量子阱半导体激光器研究现状
    2.2 分子束外延
    2.3 存在问题
    2.4 In_(0.35)Ga(0.65)Sb/In(0.35)Ga_0.65)As(0.1)Sb(0.9)/In(0.35)Ga(0.65)Sb/Al(0.35)Ga(0.65)Sb量子阱设计
        2.4.1 晶格常数和晶格失配
        2.4.2 禁带宽度
        2.4.3 量子阱能带结构
    2.5 分子束外延生长
        2.5.1 分子束外延生长工艺
        2.5.2 生长速率和束流的测量、校准
        2.5.3 Ⅴ/Ⅲ束流比
        2.5.4 衬底生长温度
        2.5.5 量子阱结构生长
    2.6 量子阱的光致发光
        2.6.1 快门开关顺序对量子阱光致发光的影响
        2.6.2 外延层厚度对量子阱光致发光的影响
        2.6.3 不同温度和激发功率下的量子阱光致发光特性
    2.7 结论
    参考文献
第三章 A1GaInP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)研究
    3.1 异质结双极晶体管
        3.1.1 异质结特性
        3.1.2 异质结双极晶体管原理
        3.1.3 异质结双极晶体管特性
    3.2 AlGaInP/GaAs HBT
    3.3 存在问题
    3.4 AlGaInP/GaAs HBT制备
        3.4.1 AlGaInP/GaAs HBT工艺
    3.5 电学特性的测量
    3.6 集电结能带结构
    3.7 AlGaInP/GaAs HBT的电学性能
        3.7.1 AlGaInP/GaAs HBT输出特性
        3.7.2 AlGaInP/GaAs HBT Gummel图
        3.7.3 AlGaInP/GaAs HBT的开启电压
    3.8 结论
    参考文献
第四章 欧姆接触电阻率测试仪研制及GaAs欧姆接触研究
    4.1 金属-半导体接触
        4.1.1 金属-半导体接触原理
        4.1.2 接触电阻率
        4.1.3 欧姆接触的质量评价
        4.1.4 金属-Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体欧姆接触的制作
        4.1.5 n-GaAs的欧姆接触
    4.2 欧姆接触电阻率测试仪研制
        4.2.1 各欧姆接触电阻率测试方法原理
        4.2.2 欧姆接触电阻率测试仪结构
        4.2.3 欧姆接触电阻率测试程序
    4.3 ~(29)Si~+注入n-GaAs欧姆接触研究
        4.3.1 ~(29)Si~+注入n-GaAs制备
        4.3.2 ~(29)Si~+注入n-GaAs欧姆接触流片工艺
        4.3.3 ~(29)Si~+注入n-GaAs欧姆接触电阻率
    4.4 小结
    参考文献
第五章 结论
发表文章
个人简介
致谢

(10)用Laplace谱研究缺陷深能级精细结构(论文提纲范文)

1 引言
2 实验方法
3 实验结果分析
4 结论

四、AlGaAs∶Sn混晶中的两类类DX中心(论文参考文献)

  • [1]掺镱倍半氧化物固溶体混晶的生长及其光谱展宽性能研究[D]. 刘文宇. 山东大学, 2020(10)
  • [2]铒镱双掺LuGdVO4系列晶体的生长及结构性能研究[D]. 纪念静. 山东大学, 2019(09)
  • [3]纳米TiO2,ZrO2表面晶相控制及光催化应用研究[D]. 原梦琼. 辽宁石油化工大学, 2011(05)
  • [4]新型光催化材料的制备及其可见光催化制氢或制氧性能研究[D]. 柯丁宁. 武汉大学, 2010(09)
  • [5]碲化铋基热电薄膜制备及其热电性能研究[D]. 穆武第. 国防科学技术大学, 2009(04)
  • [6]SnSe及Cu2O半导体薄膜材料的电化学制备及其组成形貌分析[D]. 尚伟. 兰州大学, 2007(04)
  • [7]气态源分子束外延AlxGa1-xAs(x=01)材料中Si的掺杂行为研究(英文)[J]. 李华,李爱珍,张永刚,齐鸣. 红外与毫米波学报, 2007(01)
  • [8]GaAs、GaSb基材料生长及其器件研究[D]. 李冰寒. 中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所), 2004(01)
  • [9]AlGaAs∶Sn混晶中的两类类DX中心[J]. 肖细凤,康俊勇. 红外与毫米波学报, 2002(S1)
  • [10]用Laplace谱研究缺陷深能级精细结构[J]. 余辛,詹华瀚,康俊勇,黄启圣. 半导体光电, 2001(05)

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AlGaAs中的两种DX中心:Sn混合晶体
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