1 长沙理工大学 物理与电子科学学院, 长沙 410114
2 柔性电子材料基因工程湖南省重点实验室, 长沙 410114
为进一步实现激光回波脉冲处理电路的高增益、高带宽基本要求, 对CMOS集成电路结构设计进行了深入研究: 采用改进型RGC跨阻放大器、自动增益控制Cherry-Hooper级联结构、与双端输出源极跟随器分别作为前置放大器、电压宽带放大器与缓冲环节构成激光脉冲信号的接收通路; 利用MOS_L等效并联电感峰化技术实现电路带宽拓展。在0.5μm的CMOS工艺条件下, 对其电路性能进行了仿真检测。结果表明: 该信号处理电路的信号带宽、增益、输入阻抗与输出电压的响应幅度分别为100MHz, 141dB, 117Ω和1V。最后对其电路提出具体的版图设计与测试方案等。
长沙理工大学物理与电子科学学院, 湖南 长沙 410114
X射线衍射光谱、 拉曼光谱和紫外可见透射光谱技术是薄膜材料检测的重要技术手段。 通过对薄膜材料光谱性能的分析, 可以获得薄膜材料的物相、 晶体结构和透光性能等信息。 为了解厚度对未掺杂ZnO薄膜的X射线衍射光谱、 拉曼光谱和紫外可见透射光谱性能的影响, 利用溶胶-凝胶法在石英衬底上旋涂制备了不同厚度的未掺杂ZnO薄膜样品, 并对薄膜样品进行了X射线衍射光谱、 拉曼光谱和紫外可见透射光谱的检测。 首先, 通过X射线衍射光谱检测发现, 薄膜样品呈现出(002)晶面的衍射峰, ZnO薄膜为六角纤锌矿结构, 均沿着C轴择优取向生长, 且随着薄膜厚度的增加, 衍射峰明显增强, ZnO薄膜的晶粒尺寸随着膜厚的增加而长大。 利用扫描电子显微镜对薄膜样品的表面形貌分析显示, 薄膜表面致密均匀, 具有纳米晶体的结构, 其晶粒具有明显的六角形状。 通过拉曼光谱检测发现, 薄膜样品均出现了437 cm-1的拉曼峰, 这是ZnO纤锌矿结构的特征峰, 且随着薄膜厚度的增加, 其特征拉曼峰强度也增加, 进一步说明了随着ZnO薄膜厚度的增加, ZnO薄膜晶化得到了加强。 最后, 通过紫外可见透射光谱测试发现, 随着膜厚的增加, 薄膜的吸收边发生一定红移, 薄膜样品在可见光区域内的透过率随着膜厚度增加而略有降低, 但平均透过率都超过90%。 通过对薄膜样品的紫外-可见透射光谱进一步分析, 估算了薄膜样品的折射率, 定量计算了薄膜样品的光学禁带宽度, 计算结果表明: 厚度的改变对薄膜样品的折射率影响不大, 但其禁带宽度随着薄膜厚度的增加而变窄, 且均大于未掺杂ZnO禁带宽度的理论值3.37 eV。 进一步分析表明, ZnO薄膜厚度的变化与ZnO晶粒尺寸的变化呈正相关, 本质上, 吸收边或光学禁带宽度的变化是由于ZnO晶粒尺寸变化引起的。
ZnO薄膜 光谱 溶胶-凝胶 带隙 ZnO thin film Spectrum Sol-gel Band gap 光谱学与光谱分析
2021, 41(9): 2835
1 上海大学物理系索朗光伏材料与器件联合实验室， 上海 200444
2 长沙理工大学物理与电子科学学院， 湖南 长沙 410114
采用直流磁控溅射工艺，使用掺铝氧化锌(AZO)陶瓷靶，在玻璃基底上制备出具有c轴择优取向的AZO透明导电薄膜。运用共焦显微拉曼光谱仪对AZO陶瓷靶的微结构进行了表征，对在不同基底温度下沉积出来的薄膜运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见光分光光度计和四探针测试仪等分别进行了结构和光电特性的表征。结果表明，随着基底温度的升高，AZO薄膜的晶粒逐渐增大，c轴择优取向加强，结晶状况变好；AZO薄膜的吸收边发生蓝移，折射率降低，而薄膜厚度则有所增加，光学禁带宽度增大；AZO薄膜的电阻率降低，但在基底温度达到350 ℃后电阻率就趋于稳定。
薄膜 AZO薄膜 直流磁控溅射 结构 光电性能
长沙理工大学 物理与电子科学学院,湖南 长沙 410114
通过调节基质组份比例,研究了SrAl2xO3x+1:Eu2+,Dy3+(x=1-2)荧光粉晶体结构,发光性质及长余辉特性。选取硝酸锶和硝酸铝作为基质原材料,硼酸氨和氟化铝作为助溶剂,采用阳离子草酸盐共沉淀,湿法预先混合原材料及分步合成等方法,制备了亮度高、余辉长及良好粒径分布的系列长余辉发光材料。基于对样品X射线衍射(XRD)图谱,扫描电子显微镜(SEM)照片,激发、发射光谱及余辉衰减曲线分析,发现SrAl2xO3x+1:Eu2+,Dy3+具有良好的结晶状态;随x增加,发射光谱峰值从520 nm蓝移至470 nm;衰减到可辨认发光强度0.32 mcd/m2,余辉时间可相应地从30 h延长到60 h以上。通过分析发现表现不同余辉特性的主要原因是Eu2+在基质中具有不同浓度、不同衰减寿命的蓝、绿两种发光中心造成的,其中蓝发光中心寿命明显高于绿发光中心。
发光材料 长余辉 发光中心 衰减速度
长沙理工大学物理与电子科学学院, 湖南 长沙 410076
采用激光拉曼光谱对不同生产阶段自来水样品的硬度指标进行了研究,测量了水样品拉曼谱的弯曲振动峰与伸缩振动峰强度的比值,并计算了样品在伸缩振动拉曼峰处的退偏振度。结果表明,随着水样品总硬度的减少,弯曲振动峰与伸缩振动峰强度的比值和样品在伸缩振动拉曼峰处的退偏振度均随之减少。
光谱学 拉曼光谱 水质分析 硬度 弯曲振动 伸缩振动 退偏振度
1 长沙理工大学物理与电子科学系,长沙 410076
2 上海大学上海市应用数学和力学研究所,上海 200072
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室, 长春 130033
为进一步提高Y2O2S∶Eu3+的发光性能,采用改善主要原材料Y2O3结晶性的方法,使Y2O2S∶Eu3+红色荧光粉在20 kV和25 kV下发光强度分别增强5％和10％,且不影响色度、粒度、粉体分散性等主要考核指标。提高了粉体的耐电压特性(发射强度与激发电压间的关系特性)。讨论和分析了发射强度增强、电压特性改善的原因:主要原材料Y2O3的结晶性的改善,使得合成的Y2O2S∶Eu3+具有更好的晶体质量,Eu3+离子晶场环境得到进一步改善,从而减弱了无辐射过程及因晶格畸变所造成的能量损失,发光效率得到增强,电压特性得到改善。实验表明,获取高质量多晶Y2O3的最佳分解温度为1400 ℃左右。
光学材料 Y2O2S∶Eu3+荧光粉 Y2O3结晶性 发光强度 耐压性
