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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于光谱椭偏仪的钙钛矿薄膜退化研究
摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率已跃升至23%以上。然而，钙钛矿材料的稳定性仍是其商业化的重大障碍。为探究钙钛矿材料的光学降解过程，本研究采用光谱椭偏仪（SE）监测降解引起的钙钛矿薄膜光学特性变化。湿度是主要考虑的降解因素。首先通过一步旋涂法在蓝宝石衬底制备CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜；随后利用SE获取210-1690nm波长范围的光谱响应曲线；在环境条件（温度21°C，相对湿度80%）下以65°入射角多次测量薄膜光学特性；采用Tauc-Lorentz模型构建薄膜光学模型，通过拟合实测曲线获取降解过程中光学常数的变化规律。结果表明：经过30天降解后，当波长小于700nm时CH3NH3PbI3光谱曲线逐渐下降，波长大于700nm时则呈现上升趋势。实验证实光谱椭偏仪能有效反映钙钛矿薄膜降解过程中的光学特性变化，分析光学特性改变有助于揭示钙钛矿材料的降解机理。
关键词： 钙钛矿，光学特性，光谱椭偏仪，降解
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光改性金刚石的光学特性：从可见光到微波范围
摘要： 我们测量了通过准分子激光（KrF，脉宽t=20纳秒，波长λ=248纳米）辐照化学气相沉积生长的多晶金刚石表面所形成的石墨化层的光学特性，该石墨化层的直流电导率为305 W?1cm?1。研究覆盖了从远红外到可见光波段的广泛波长范围。所得德鲁德模型常数是计算采用直接激光写入法制备的金刚石/石墨光子元件或超材料电磁响应的基本参数。
关键词： 光学特性、钻石、超材料、光谱学、纳米晶石墨、激光
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过控制氧含量溅射制备氮化铝薄膜的光学与结构特性研究——用于构建紫外A波段分布式布拉格反射镜
摘要： 在硅衬底上沉积了氧含量可控的氮化铝（AlN）薄膜，并研究了其光学特性与薄膜形貌的关联性。采用射频磁控溅射法，以氮化铝靶材配合氩气（Ar）和氮气（N2）混合气体进行沉积。通过调控氩氮气体流量比，使400纳米波长处的折射率在1.6至2.0范围内可调。该折射率值与薄膜密度及氮化铝含量相关。为深入探究薄膜光学特性，采用明确的高低折射率（低n/高n）组合方案，制备了针对紫外-A波段反射优化的分布式布拉格反射镜（DBRs），其由交替排列的氮化铝薄膜对构成。研究揭示了DBR叠层结构转变对光学特性演变的影响。通过单一溅射靶材精确控制氧掺杂量，该DBRs展现出可忽略的消光系数。
关键词： 光学特性，材料界面，氧氮化铝，氮化铝，AlN，折射率，分布式布拉格反射镜，磁控溅射
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用TDMATi和NH3的等离子体增强原子层沉积法制备等离子体TiN超薄膜
摘要： 过渡金属氮化物（如氮化钛TiN）是极具前景的等离激元材料替代选择。本研究展示了在晶格匹配与失配衬底上低温等离子体增强原子层沉积（PE-ALD）制备非化学计量比TiN0.71的方法。研究发现，在MgO和Si<100>衬底上，无论是42纳米厚膜还是11纳米薄膜均呈现光学金属特性，在可见光波段（550-650纳米范围）具有等离激元共振特性。实验证实氢等离子体后处理工艺能提升超薄膜在两种衬底上的金属特性：使MgO衬底上ε1斜率增大1.3倍，Si(100)衬底增大2倍，达到与更厚金属特性薄膜相当的水平。该后处理工艺还能调控薄膜的等离激元特性，在硅衬底上使等离激元共振峰蓝移44纳米，在MgO衬底上蓝移59纳米。
关键词： 光学特性、等离子体学、原子层沉积（ALD）、薄膜、氮化钛
更新于2025-09-16 10:30:52
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铟锡氧化物涂层损耗模共振光纤传感器的电化学性能
摘要： 近期，多领域（如光学与电化学）液体分析技术备受关注。我们前期研究表明，基于氧化铟锡（ITO）包覆光纤芯的简易装置可用于电化学过程的光学监测。当ITO具备理想光学特性与厚度时，可产生损耗模共振（LMR）效应，从而监测ITO表面邻近分析物的光学特性。然而现有ITO-LMR传感器尚未实现对氧化还原探针的电化学响应（商用ITO电极通常具有该特性）。在无标记电化学传感领域，氧化还原探针的响应变化常作为传感参数，这对LMR-EC联合传感概念的发展至关重要。本研究通过调控ITO磁控溅射沉积参数来增强器件电化学活性，重点考察了沉积压力对ITO特性的影响，并在不同扫描速率下分析了含1 mM K3[Fe(CN)6]或1 mM 1,1′-二茂铁二甲醚等氧化还原探针的0.1 M KCl溶液的光学与电化学读数。研究表明：优化ITO特性后，作为电化学电极的ITO-LMR传感器同样能展现优异电化学性能——其电化学过程呈准可逆扩散控制特征；对于电化学响应提升的器件，仍可实现电化学过程的光学监测。据我们所知，这是首次实现基于共振效应（非传统表面等离子体共振）的光电联合传感装置完整功能。
关键词： 电化学性质、循环伏安法、光学特性、损耗模共振、光纤传感器、氧化铟锡、磁控溅射
更新于2025-09-16 10:30:52
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403纳米氮化镓基垂直腔面发射激光器电子阻挡层研究
摘要： 为了在基于氮化镓的垂直腔面发射激光器（VCSEL）中获得良好的光学特性，引入了不同种类的AlGaN电子阻挡层（EBL）。这些电子阻挡层被相干地插入有源区附近，以限制电子向p掺杂侧的泄漏。研究通过三维光子集成电路模拟器（PICS3D）进行。模拟结果表明，电子阻挡层能有效改善VCSEL的光学特性，所有优势都源于量子阱中电子泄漏的减少。虽然五层电子阻挡层激光器的电压低于七层电子阻挡层激光器的电压，但两者的输出功率大致相同，因此从外延结构更易生长的角度考虑，五层电子阻挡层是综合结构分析的最佳选择。
关键词： PICS3D、光学特性、氮化镓基垂直腔面发射激光器、电子阻挡层
更新于2025-09-12 10:27:22
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InGaN量子点的演化机制及其光学特性
摘要： 采用金属有机化学气相沉积法生长了InGaN自组装量子点(QDs)。研究了周期数在1至5范围内变化的InGaN量子点表面形貌，通过相分离理论和有源区不同应变机制探究了InGaN量子点的界面形成机理。利用球差校正透射电镜观测到富铟局域态和界面原子图像，并根据铟原子迁移的生长动力学讨论了InGaN量子点的形成机制。通过变温光致发光测试了类量子点的光学特性。结果表明：由于累积应变总量增加，内部量子效率随周期数增长而提升。InGaN层中的铟组分涨落促使量子点自发形成。针对InGaN/GaN有源区中尺寸不均匀性和载流子局域化效应，通过载流子动力学解释了峰值能量随温度升高的变化规律。这些成果为制备高质量InGaN量子点提供了实验数据和理论依据。
关键词： 量子点、演化机制、氮化铟镓、光学特性
更新于2025-09-12 10:27:22
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液相激光烧蚀法制备萘酞菁硅纳米颗粒及其光学性质
摘要： 通过液相激光烧蚀法成功制备了硅酞菁纳米颗粒。将二、三-萘酞菁硅双(三己基硅氧基)粉末分散于去离子水中，采用纳秒脉冲激光（Nd:YAG，倍频）辐照制备纳米颗粒。采用扫描电子显微镜、动态光散射和分光光度法对制备的纳米颗粒进行研究。其形貌呈多边形并部分呈球形。随着激光能量密度的增加，初级和次级粒径均减小。低能量密度时吸光度随能量密度增加而升高，高能量密度时则趋于恒定。两个吸光度峰值的比值随能量密度增加而变化。
关键词： 光学特性、液相激光烧蚀、纳米粒子、光声成像、萘酞菁硅
更新于2025-09-12 10:27:22
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固态质子泵浦实现电压门控光学与等离子体学
摘要： 具有局部可寻址和动态可调光学特性的器件是高分辨率反射式显示器和动态全息等新兴技术的基础。钇和镁等金属的光学特性可通过氢加载实现可逆切换，目前已实现氢调控镜面与等离子体器件，但如何实现电控、局域化和可逆调控仍面临挑战。本研究报道了一种纳米级固态质子开关，通过电化学氢门控实现对光学特性的电控调节。我们通过调控透射率、干涉色和等离子体共振等多种器件特性，验证了该方法的普适性与多功能性。进一步发现并利用了门控介质有效折射率的巨大调制效应。这种简易门控结构使器件厚度可降至约20纳米，有望实现深亚波长尺度的器件小型化，在可寻址等离子体器件和可重构超材料领域具有重要应用前景。
关键词： 光学特性、固态质子泵浦、折射率调制、氢加载、电化学氢门控、电压门控光学、等离子体激元学
更新于2025-09-12 10:27:22
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SILAR法控制的CdS纳米颗粒敏化CdO二极管基光电探测器
摘要： 在本研究中，我们制备了Al/CdS纳米颗粒-CdO/p-Si/Al光电探测器，并针对不同光电子应用研究了其光学和电学特性。采用溶胶-凝胶旋涂法在硅基底上覆盖CdO薄膜，随后通过SILAR技术构建CdS纳米颗粒。为分析所制光电探测器的形貌与光学特性，采用场发射扫描电子显微镜和紫外-可见光谱仪进行表征，通过这些分析测定薄膜带隙为2.17 eV。在不同光照强度条件下研究了电流随电压变化的行为，并据此计算出重要二极管参数。计算结果显示：势垒高度为0.49 eV，理想因子为3.2，光电探测器光响应值约为2.65×103。此外，还针对不同光照条件检测了瞬态光电流和光电容特性。最后通过电容/电导-电压(C/G-V)测量计算了界面态参数。
关键词： 光学特性、SILAR法、溶胶-凝胶法、CdO薄膜、电学特性、CdS纳米颗粒
更新于2025-09-12 10:27:22