多孔氧化鋁和低維納米硅材料的光學(xué)特性研究.pdf

1、論文的第一章是前言部分,對納米的概念、納米材料的特性等內(nèi)容進(jìn)行了介紹.在第二章里對多孔氧化鋁模板進(jìn)行了概述,介紹了它的形態(tài)、形成機(jī)制、制備方法等,并采用陽極氧化方法分別在硫酸、草酸、磷酸三種電解液中應(yīng)用不同的氧化電壓和不同的氧化時(shí)間制備了多孔氧化鋁膜有序孔洞陣列,通過場掃描電鏡觀測了它們的表面和截面的形貌,分析了它們的透射光譜特性.結(jié)果表明,可以通過采用不同的酸性電解液、氧化電壓和氧化時(shí)間等手段得到不同孔徑、不同厚度的多孔氧化鋁膜,而且

2、它們在多個(gè)波長范圍內(nèi)都有很好的透射性能.在第三章中,采用不同氧化電流密度制各了多孔硅,并利用超聲波粉碎多孔硅層的方法得到分散的硅納米顆粒,研究了多孔硅和硅納米顆粒的熒光光譜性質(zhì),并對樣品的發(fā)光譜進(jìn)行了對比.結(jié)果表明,隨著氧化電流密度的增加,多孔硅的發(fā)光峰值波長向短波方向移動.硅納米顆粒相對于多孔硅發(fā)光強(qiáng)度提高,且峰值波長也發(fā)生了"藍(lán)移",觀察到硅納米顆粒極強(qiáng)的藍(lán)紫光發(fā)射現(xiàn)象,并用量子限制效應(yīng)-發(fā)光中心模型對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了解釋.第四章利用

3、高真空電子束蒸發(fā)方法在多孔氧化鋁和硅片上生長了納米硅薄膜,經(jīng)高溫真空退火后,在10K~300K溫度范圍內(nèi)觀測樣品的熒光光譜特性,并對樣品進(jìn)行了場掃描電鏡、傅立葉紅外吸收譜和X射線衍射譜的分析測試.結(jié)果表明,隨著溫度的升高,樣品的的發(fā)光峰位一般發(fā)生"紅移",但在50K~80K范圍內(nèi)卻出現(xiàn)了反常的"藍(lán)移"現(xiàn)象;樣品的發(fā)光強(qiáng)度基本是按逐漸減小趨勢變化,在60K~80K之間,發(fā)光強(qiáng)度有少許變大.討論了納米硅薄膜的發(fā)光機(jī)理,用量子限制—發(fā)光中心模