薄膜光學(xué)濾光片的實驗制備及其光學(xué)特性研究.pdf

1、光學(xué)薄膜作為一種光學(xué)介質(zhì)材料,在光學(xué)、光電子、材料等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在種類眾多的多層光學(xué)薄膜中,氧化物透明薄膜以其良好的光電特性在各類研究中占據(jù)了主導(dǎo)地位。其優(yōu)點為禁帶較寬,在可見光區(qū)具有很高的透射率等。本文主要研究多層氧化物薄膜的實驗制備及其光學(xué)特性。
　　本論文研究的主要內(nèi)容分為三部分:
　　1.利用傳輸矩陣理論,研究了包含缺陷層的三元一維光子晶體的光學(xué)特性。討論了各種情況的帶隙結(jié)構(gòu),特別是當缺陷層為增益介質(zhì)

2、層時,在某些光波長處可獲得光放大的特性。
　　2.利用溶膠-凝膠法在實驗室制備了ZnO薄膜以及Na、Mg、Al摻雜的ZnO薄膜,并對其光學(xué)性質(zhì)進行了研究。得到了ZnO及其各種摻雜薄膜的光學(xué)常數(shù)。討論了不同摻雜量對薄膜透射和吸收的影響。摻雜后,產(chǎn)生了Burstein-Moss效應(yīng),吸收邊就會向短波方向移動。并進一步研究了結(jié)構(gòu)為(ZnO/SiO2)n和結(jié)構(gòu)為(ZnO/SiO2)n/Au/(ZnO/SiO2)n的多層光學(xué)薄膜,分析了其禁

3、帶結(jié)構(gòu),分別討論了周期數(shù)n對于多層光學(xué)薄膜禁帶結(jié)構(gòu)的影響和加入Au層后對薄膜禁帶結(jié)構(gòu)的影響。
　　3.利用溶膠-凝膠法制備ZnO及其摻雜ZnO薄膜光電極,并組裝成染料敏化太陽能電池(DSSC)。研究了不同膜層數(shù)對DSSC的開路電壓和短路電流的影響,以及相同膜層數(shù)、不同摻雜對于DSSC的開路電壓和短路電流的影響,實驗結(jié)果表明,在所制備的不同層數(shù)的太陽能電池中,層厚為7層時,具有最優(yōu)的電學(xué)性能。對于相同層數(shù)不同摻雜的DSSC,Mg和A