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GaN基薄膜材料对器件光电性能的影响研究

陈席斌 , 马淑芳 , , 梁建 , 许并社

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.05.01

采用金属有机化学气相沉积方法在蓝宝石衬底上外延生长GaN基材料,设计并优化外延生长条件,探索单层N型GaN(N-GaN)、多量子阱(MQW)、电子阻挡层(P-AlGaN)、P型GaN(P-GaN)材料对发光二极管(LED)器件的光电性能的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、电致发光谱(EL)、光致发光谱(PL)等测试设备对外延片进行表征.结果表明:经优化Si掺N-GaN和垒层(QB),获得较好的(102)、(002)半峰宽,正向电压从4.46 V分别降至3.85 V、3.47V,发光强度从4.86 mV提高到6.14 mV.然后对P型AlGaN层进行Mg掺杂优化,正向电压下降至3.35V,发光强度提高到6.14 mV.最后对P-GaN层进行了生长温度及退火温度的优化,结果发现正向电压从3.16V提高至3.32V,发光强度提高至6.70 mV左右.全自动探针台在测试电流20 mA的条件下,对芯片的电压和发光强度进行了测试,电压大致从4.5V降到3.8V左右,下降了16%.发光强度大概从110 mcd提高到135 mcd,提高了 20%左右.结合实验结果与理论综合分析,解释了N-GaN层和QB层Si掺量,P-AlGaN层Mg掺量,P-GaN层生长温度及活化温度对正向电压和亮度的影响,从而为高质量GaN薄膜材料外延生长及高性能的LED提供了更好的实验指导与理论支持.

关键词: 发光二极管 , GaN , 正向电压 , 发光强度

β-Ga2O3∶Dy3+荧光粉的快速制备及光学性能研究

梁建 , 王晓斌 , 张艳 , , 刘海瑞 , 许并社

人工晶体学报

本文用快速微波水热加煅烧的工艺制备了不同Dy3+掺杂浓度的棒状β-Ga2O3:Dy3+蓝/黄荧光粉.XRD和SEM分析表明Dy3+的掺入使样品的结晶度降低但未对其形貌产生影响.光致发光测试结果表明,β-Ga2O3:DY3+的发射峰位于492nm和580 nm;并且随着Dy3+掺杂量的变化,样品的发射峰强度和蓝光/黄光发射强度比例发生了变化;在Dy3+掺杂量为3mol%时,样品的发射强度达到最大值,蓝光/黄光发射强度比例为59.29%/40.71%.另外,简要分析了GaOOH的生长机理和Dy3+在GaOOH∶Dy3+及β-Ga2O3:Dy3+中的掺杂机理.

关键词: 微波水热法 , β-Ga2O3∶Dy3+ , 光致发光

Ag/ZnS核壳结构纳米棒的制备及其光催化性能分析

方力宇 , 张华 , , 刘海瑞 , 许并社

人工晶体学报

在制备的Ag纳米线的基础上,用水热法合成了Ag/ZnS核壳结构纳米棒.使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱仪(EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外-可见双光束分光光度计(UV-vis)、光致发光扫描仪(PL)等检测设备对样品的成分、形貌、微结构及光学性能进行了表征.结果显示,制备的Ag/ZnS复合材料为ZnS纳米颗粒包覆Ag纳米线的核壳结构,其紫外吸收峰位于350 nm处,相对于ZnS纳米颗粒变宽并发生红移,PL发射峰位于462 nm处,相对于ZnS纳米颗粒发生了蓝移,强度明显降低.光催化结果显示,Ag/ZnS核壳结构纳米棒的光催化性能优于ZnS纳米颗粒,分析了光催化反应机理.

关键词: Ag/ZnS , 核壳结构纳米棒 , 光催化 , 水热法

不同醇对溶剂热法制备氧化亚铜形貌的影响

梁建 , , 赵君芙 , 黄平 , 马淑芳

功能材料

以乙酸铜、三乙醇胺和醇为原料,采用溶剂热法制备出了不同形貌的微米氧化亚铜颗粒.通过SEM和XRD对所制备产物的形貌和物相进行分析表征,结果表明,在适当的反应温度下,不同醇类作还原剂均可生成球形氧化亚铜微晶,但随着醇羟基数量的增加,球形氧化亚铜微晶的反应生成温度逐渐降低.同时,对醇在形成氧化亚铜微晶的反应过程中所起的作用进行了初步探讨.

关键词: 氧化亚铜 , 溶剂热法 , , 自由基

GaOOH和Ga2O3的制备及光学性能研究

梁建 , 王晓斌 , 张艳 , , 刘海瑞 , 许并社

人工晶体学报

采用水热法制备了不同形貌和尺寸的GaOOH前驱体.通过XRD、SEM和TEM进行表征,并探讨分析了GaOOH的生长机理.结果表明,前驱液的pH值对GaOOH的形貌有明显的调控作用并对其结晶度有一定影响.然后将制备的GaOOH前驱体分别在温度为600℃和900℃的空气中煅烧转化成了α-Ga2O3和3-Ga2O3.煅烧后的产物具有良好的形貌继承性.荧光光谱测试(λex=250 nm)结果显示,pH值为5时制备的GaOOH和Ga2O3的发射峰位于415 nm和465 nm,而在pH值为3和8时的发射峰均位于370 nm和465 nm.

关键词: GaOOH , Ga2O3 , 水热法 , 光致发光

ZnO/In2O3纳米异质结的合成及其光催化性能的研究

何霞 , 刘海瑞 , , 梁建 , 张华 , 许并社

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13285

通过热水解法成功制备出了形貌均一的ZnO/In2O3异质结光催化材料,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)以及透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌及结构进行表征.结果表明:ZnO/In2O3异质结是由直径约200~300 nm、厚度约40~60 nm的六边形纳米片镶嵌着In2O3纳米小颗粒组成.对比纯ZnO、纯In2O3和该光催化材料对罗丹明B(RhB)的可见光降解效率,发现ZnO/In2O3异质结光催化材料对RhB具有较高的光催化效率,其原因是窄带系半导体In2O3能够有效地吸收可见光,当ZnO与In2O3形成异质结时,In2O3能带上被可见光激发的电子会迁移到ZnO的导带上,而光激发的空穴仍保留在In2O3价带,这样有助于光生电子和空穴的分离,降低其复合几率,从而有效地提高了ZnO的光催化效率.

关键词: ZnO , ZnO/In2O3 , 罗丹明B , 光催化效率

震后反思"砂屋"

洪乃丰

腐蚀与防护

"砂屋"是使用了不合格砂作为混凝土砂料的建筑物.在地震灾害中,"砂屋"可能造成严重的后果.须引起重视并加强管理.

关键词:

镍镀层的脆性问题

袁诗璞

电镀与涂饰

总结了镍镀层脆性的一般规律,给出了用以判断镍镀层脆性的简单方法,讨论了分别由内应力、异种阳离子引入及有机杂质夹杂所引起的脆性问题.强调了正确采用并补加添加剂的重要性,分析了对镀液盲目进行大处理的不良后果,指出了采用活性炭吸附有机杂质时应注意的问题.

关键词: 镍镀层 , 脆性 , 内应力 , 光亮剂 , 杂质 , 活性炭 , 吸附

砂特性及砂混凝土力学性能的研究

刘伟 , 谢友均 , 必钦 , 邢锋

硅酸盐通报

受河床生态环境保护的需要,可供应的建筑用河砂资源日益匮乏,海底砂已经成为我国部分沿海城市建筑用砂的重要来源.分别采用淡化砂、原状砂和河砂,对比分析了砂特性及砂混凝土的力学性能.试验研究表明,珠江口砂及盐田砂均属于级配良好的混凝土细集料,砂中所含的氯离子和少量的贝壳并不影响混凝土的工作性、抗压强度、抗折强度及弹性模量,不考虑氯离子对混凝土钢筋的腐蚀时,原状砂均也可等同于河砂使用.

关键词: , 混凝土 , 强度 , 弹性模量

基于蓝为显色剂的高酸度试纸

赫春香 , 王微 , 霍春宝 , 高峰

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2015.10.150056

研究了色素蓝对氢离子浓度大于1 mol/L溶液的颜色响应及其变色机理,并将其作为显色剂应用于高酸度试纸的研发.研究表明,固定于改性基纸上的蓝处于氢离子浓度为0.1~9.0 mol/L范围的介质溶液中时,其颜色变化表现出明显的酸度响应特征,即随着溶液酸度的提高,蓝逐渐由蓝色转化为蓝绿色、绿色、黄绿色直至黄色.该响应具有普适性,不受无机酸的种类与氧化性强弱的影响.采用分光光度法研究了溶液酸度对蓝光吸收特性的影响,提出其可能的变色机理.以蓝为显色剂开发出高酸度试纸,该试纸可以直接检测溶液中0.1~9.0 mol/L范围内的氢离子平衡浓度,精确度为±1 mol/L.

关键词: , 酸度响应 , 高酸度试纸 , 变色机理

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