范志东 作品数:20 被引量:32 H指数:3 供职机构: 河北大学电子信息工程学院 更多>> 发文基金: 河北省自然科学基金 国家自然科学基金 国家级大学生创新创业训练计划 更多>> 相关领域: 一般工业技术 理学 电子电信 电气工程 更多>>
Tb掺杂Si纳米线的光致发光特性 被引量:1 2016年 以金属Au-Al为催化剂,在温度为1 100℃,N_2气流量为1 500 sccm、生长时间为30 min,从Si(100)衬底上直接生长了直径约为50~120 nm、长度为数百纳米的高密度、大面积的Si纳米线。然后,利用Tb_2O_3在不同温度(1 000~1 200℃)、掺杂时间(30~90 min)和N_2气流量(0~1 000 sccm)等工艺条件下对Si纳米线进行了Tb掺杂。最后,对Si(100)衬底进行了Tb掺杂对比。室温下,利用荧光分光光度计(Hita—chi F-4600)测试了Tb掺杂Si纳米线的光致发光特性。实验研究了不同掺杂工艺参数(温度、时间和N_2气流量)对Tb^(3+)绿光发射的影响。根据Tb^(3+)能级结构和跃迁特性对样品的发射光谱进行了分析。结果表明,在温度为1 100℃,N_2气流量为1 500 sccm、时间为30 min等条件下制备的Si纳米线为掺杂基质,Tb掺杂温度为1 100℃,N_2气流量为1 000 sccm、光激发波长为243 nm时,获得了最强荧光发射,其波长为554nm(~5D_4→~7F_5),同时还出现强度相对较弱的494 nm(~5D_4→~7F_6),593 nm(~5D_4→~7F_4)和628 nm(~5D_4→~7F_3)三条谱带。Tb掺杂的体Si衬底在波长554 nm处仅有极其微弱的光致发光峰。 范志东 周子淳 刘绰 马蕾 彭英才关键词:SI纳米线 光致发光 基于Si纳米线表面SiO2包覆稀土颗粒的上/下转换荧光纳米材料的研究 荧光纳米材料既保留了纳米材料自身的优势,又具有独特的光学性质,使其在荧光免疫分析、离子识别、蛋白质活性测定、荧光标记、光学成像和医学诊断等方面有着广泛而重要的应用前景。因此,开展荧光纳米材料的制备、结构表征、发光特性和稳... 范志东关键词:发光特性 工艺参数 文献传递 Si纳米线的生长机制及其研究进展 被引量:2 2008年 Si纳米线及其阵列是近年内新发展起来的准一维半导体光电信息材料,在场效应器件、单电子存储器件、光探测器件、场发射器件、纳米传感器件和高效率发光器件以及集成技术中具有潜在的应用。本文以气-液-固(VLS)生长机制为主线,介绍与评论了近5年来Si纳米线在制备与合成技术方面所取得的一些最新进展。其主要内容包括Si纳米线的各种金属催化生长和氧化物辅助生长,最后指出了今后该研究的发展方向。 彭英才 X.W.Zhao 范志东 白振华关键词:SI纳米线 气-液-固生长 Eu掺杂Si纳米线的光致发光特性 被引量:3 2015年 利用Si(111)衬底,以Au-Al为金属催化剂,基于固-液-固生长机理,在温度为1100°C,N2气流量为1.5 L/min、生长时间为30—90 min等工艺条件下,制备了直径约为100 nm、长度为数微米的高密度、均匀分布、大面积的Si纳米线(~1010cm 2).对Si纳米线进行了Eu掺杂,实验研究了不同长度的Si纳米线以及不同掺杂温度、掺杂时间等工艺参数对Eu离子红光发射的影响,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对Si纳米线表面形貌和Eu掺杂后Si纳米线的结晶取向进行了测量和表征;室温下利用Hitachi F-4600型荧光分光光度计对样品的激发光谱和发射光谱进行了测试和分析.结果表明:在Si纳米线生长时间为30 min、掺杂温度为1000°C、最佳激发波长为395 nm时,样品最强荧光波长为619 nm(5D0→7F2);同时,还出现了576 nm(5D0→7F0),596 nm(5D0→7F1),658 nm(5D0→7F3)和708 nm(5D0→7F4)四条谱带. 范志东 周子淳 刘绰 马蕾 彭英才关键词:SI纳米线 EU掺杂 光致发光 Si纳米线光伏器件的研究进展 2016年 Si纳米线具有良好的光吸收和减反射特性,能够和现有Si工艺较好地兼容以及降低电池成本等优势,在太阳电池方面具有潜在的应用.介绍了Si纳米线径向p-n结、轴向p-n结、聚合物混合异质结和肖特基结等太阳电池的结构、制备、光伏特性等研究进展,同时指出Si纳米线结构太阳电池研究中需要解决的一些问题,并对今后的发展方向进行了展望. 范志东 刘绰 张津豪 马蕾 彭英才关键词:SI纳米线 光学特性 太阳电池 Si纳米线的Au催化固-液-固生长与结构表征 被引量:1 2009年 以电阻率为1.1-1.5Ω·cm的N-(111)Si单晶为衬底和厚度为2-20nm的Au膜层为金属催化剂,在N2气流量为0.4-2.0L/min和温度为1000-1100℃的退火条件下,利用固-液-固(SLS)生长机制,直接从Si单晶制备出了Si纳米线。扫描电子显微镜(SEM)的测量证实,Si纳米线直径为50-150nm、长度为数微米到数十微米。讨论了退火温度、N2气流量和Au膜层厚度对Si纳米线的形成与结构的影响。实验结果表明,制备高密度、分布均匀且生长方向趋于一致的Si纳米线的最佳工艺参数为:Au膜层厚度为5-10nm,温度为1100℃,N2气流量为1.5L/min。 范志东 白振华 马蕾 彭英才关键词:SI纳米线 热退火 叠层太阳电池的研究进展 被引量:1 2014年 由不同禁带宽度的子电池组合成的叠层太阳电池,可以有效增加太阳电池对入射光子的能量吸收,以达到提高其转换效率的目的.本文评述了各类叠层光伏器件,如化合物叠层太阳电池、硅基叠层太阳电池、聚合物叠层太阳电池和染料敏化叠层太阳电池的光伏性能与研究进展,并提出了提高叠层太阳电池转换效率提高的某些技术对策. 彭英才 周子淳 刘宝元 沈波 范志东关键词:叠层结构 掺磷nc-Si∶H薄膜的微结构与光电特性 2015年 采用常规射频等离子体增强化学气相沉积方法,以高氢稀释的Si H4为源气体和以PH3为掺杂剂,制备了磷掺杂的氢化纳米晶硅薄膜。结果表明,薄膜的生长速率随PH3/Si H4流量比(Cp)增加而显著减小。Raman谱的研究证实,随Cp增加,薄膜的晶化率经历了先增大后减小的过程,当Cp=1.0%,晶化率达到最大值45.9%。傅里叶变换红外吸收谱测量结果显示,薄膜中的H含量在Cp=2.0%时达到最低值9.5%。光学测量结果表明,本征和掺P的氢化纳米晶硅薄膜在可见光谱范围呈现出良好的光吸收特性,在0.8~3.0 e V范围内,nc-Si(P)∶H薄膜的吸收系数显著大于c-Si。和α-Si∶H薄膜相比,虽然短波范围的吸收系数较低,但是在hν〈1.7 e V区域,nc-Si(P)∶H薄膜的吸收系数要高两到三个量级,显示出优良的红光响应。电学测量表明,适当掺P会显著提高氢化纳米晶硅薄膜的暗电导率,当Cp=0.5%时,薄膜的暗电导率可达5.4 S·cm-1。 刘利 马蕾 吴一 范志东 郑树凯 刘磊 彭英才关键词:晶化率 掺硼纳米晶粒多晶Si薄膜的结构特征与电学特性 被引量:2 2008年 采用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺,以SiH4作为反应气体源和B2H6作为硼(B)掺杂剂,在单晶Si或石英表面上,通过原位掺杂制备了掺B的纳米晶粒多晶Si(nc-poly-Si(B))薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱等手段,检测和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸和密度分布等结构特征。结果表明,在典型工艺条件下,获得了晶粒尺寸为大约15 nm和密度分布为大约9×1010cm-2的nc-poly-Si(B)薄膜。样品经退火处理后,Si晶粒尺寸变大,排列更加有序,而且电导特性明显改善。利用常规四探针法测量了样品的薄层电阻,并讨论了B掺杂浓度和退火温度对薄膜电学性质的影响。 彭英才 康建波 马蕾 张雷 王侠 范志东关键词:LPCVD 结构特征 热退火 电学性质 高k值HfO_2栅介质材料电学特性的研究进展 被引量:11 2007年 随着Si-MOS集成电路的迅速发展,高k值栅介质材料将成为下一代MOS器件绝缘栅最有希望的候选材料。介绍了近年来HfO2栅介质材料在制备方法和电学特性方面的研究进展,提出了改善其电学特性的主要途径,其中包括非金属元素掺杂、构建组分渐变界面、设计准二元合金系统、制备堆垛积层结构、抑制界面层生长和选择适宜的电极材料等。 田书凤 彭英才 范志东 张弘关键词:高介电常数 HFO2栅介质 电学特性