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氢等离子体处理的掺铝氧化锌薄膜光学特性的椭偏研究
摘要: 采用射频磁控溅射法在室温下制备了掺铝氧化锌(AZO)薄膜,并对其进行不同时间的氢等离子体后处理。在10 W功率、200°C温度和3.0小时条件下进行氢等离子体处理后,薄膜电阻率从1.6 Ω·cm显著降至3.4×10?3 Ω·cm,同时550 nm波长处的透光率从90.5%提升至96.0%。通过变角光谱椭偏仪详细表征了氢等离子体处理后AZO薄膜的光学常数,结果显示:在350-1100 nm整个测量波长范围内折射率n持续降低,消光系数k在短波段下降而在长波段变化微弱。这些结果可为基于AZO薄膜的光电应用设计与优化提供指导依据。
关键词: 电阻率、光谱椭偏仪、透射率、光学常数、氢等离子体处理、铝掺杂氧化锌
更新于2025-11-14 17:03:37
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水合条件下流体相和凝胶相脂质双分子层的椭圆偏振光谱研究
摘要: 生物膜因其特有的物理性质,在各类生物过程中发挥着关键作用。膜组成、厚度起伏及外部刺激等因素对生物膜的相态行为具有重要影响。支撑脂质双层(SLBs)系统能较好地模拟细胞膜,常被用于研究其特性。本研究采用椭圆偏振光谱技术(SE),探究了水合或天然状态下不同相态(液态与凝胶态)单组分脂质双层的光学特性。通过SE测量的椭偏角ψ和Δ被用于明确相态依赖关系,进而通过模型分析获得膜厚度(t)和折射率(n)。这些参数与相态及横向组织结构存在关联。双层厚度数据还通过与粗粒化分子动力学模拟结果的比对得到验证。该方法在室温天然相态下对多种脂质双层进行测试,其结果与原子力显微镜(AFM)测量值具有相关性。
关键词: 流体相、光学性质、凝胶相、光谱椭偏仪、脂质膜、相态
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE第四届社会与工业研究技术国际论坛(RTSI) - 意大利巴勒莫(2018.9.10-2018.9.13)] 2018年IEEE第四届社会与工业研究技术国际论坛(RTSI) - 氮气与潮湿空气中MAPbI<inf>3</inf>层的结构与光学行为
摘要: 含MA+的钙钛矿材料在潮湿空气中的降解倾向仍是限制技术耐久性的主要挑战。我们通过热循环条件下的结构与光学表征(以环境组分——潮湿空气、氮气、氩气、氧气作为变量参数),系统研究了MAPbI3层的行为特性。在所研究的温度范围(室温至80°C)内,该范围可能接近材料在日照条件下的实际工作温度,研究发现降解机制与水分子作用导致的晶格缺陷形成有关。这些缺陷会加剧晶格无序性,尤其在四方相向立方相转变的过渡区,该区域观察到降解动力学显著加速。氮气在该关键转变步骤中能帮助制定材料稳定化方案,因其表现出不止是惰性气体的作用。
关键词: 光谱椭偏仪、光伏技术、X射线衍射、混合钙钛矿、稳定性、热循环
更新于2025-09-23 15:22:29
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含银纳米结构异质聚合物层的光学响应
摘要: 本研究聚焦于聚合物基体中嵌入银纳米结构的光学特性研究。假设在聚合物薄膜中引入银纳米结构可形成具有可调光学特性的薄膜层。我们对含有不同形状(如纳米球和纳米棱柱)及尺寸的纳米颗粒掺杂薄膜层进行了光学表征。这些纳米颗粒是通过室温水相简单化学合成法制备的。不同胶体溶液的等离子体共振峰波长范围为390至1300纳米。选择非吸收性透明聚合物基质聚乙烯吡咯烷酮(PVP),因其具有适宜的光学和化学特性。薄膜层的光学研究包括分光光度法和光谱椭偏仪测量,这些方法能提供材料的反射、透射、吸收特性以及复光学常数n和k的数据。通过有限时域差分法模拟薄膜层中纳米颗粒的相互作用,或可视化纳米颗粒表面及其周围的电场增强效应,从而完善光学表征。我们提出了一种简易分析方法,用于获取聚合物基质中纳米球和纳米棱柱的复折射率。
关键词: 纳米球、薄膜层、等离子体纳米粒子、纳米棱镜、光谱椭偏仪
更新于2025-09-23 15:22:29
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先进碳化硅器件与工艺 || 利用椭圆偏振光谱法研究SiC/氧化物界面结构
摘要: 我们利用光谱椭偏仪研究了SiC/氧化物界面结构。通过观测斜坡状氧化层,获得了热生长氧化层光学常数的深度分布,结果表明存在约1纳米厚的界面层,其折射率高于SiC和SiO2。在可见光至深紫外光谱范围内测量了界面层光学常数的波长色散特性,发现这些界面层虽折射率比SiC高约1个单位,但具有与SiC相似的色散规律,这说明界面层既非过渡层也非粗糙层,而是改性SiC(如应变态或组分改变的SiC)。采用原位椭偏仪实时观测SiC氧化过程时,发现薄氧化层区域存在类似Si氧化的生长速率增强现象,该现象无法用现有Si氧化Deal-Grove模型解释。通过测量初始氧化阶段氧化速率对温度及氧分压的依赖关系,我们在提出的SiC氧化界面硅-碳发射模型框架内,探讨了界面结构及其形成机制。
关键词: 界面态密度,碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管,碳化硅/氧化物界面,碳化硅氧化机制,光谱椭偏仪
更新于2025-09-23 15:22:29
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聚二甲基硅氧烷:通过光谱椭偏仪测得的液态材料在191至1688纳米(0.735–6.491电子伏特)范围内的光学特性
摘要: 聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种具有重要用途的聚合物。本文作者通过反射光谱椭偏仪(SE)和透射紫外-可见光谱数据,报道了PDMS在191至1688纳米波长范围内的光学特性。研究分析了两种市售液态PDMS样品(PDMS700和PDMS2000),其分子量分别为700-1500克/摩尔和2000-3500克/摩尔,均为末端带硅羟基的线性聚合物。两种材料测得的光学特性基本一致。这些材料的反射与透射测量均需特殊实验处理:反射SE测量时需对盛放PDMS的容器内壁进行磨砂处理(起霜处理),且需调平仪器而非样品;透射测量采用双比色皿法消除比色皿及其界面影响。除单一样品数据分析外,还通过多样品分析(MSA)综合处理SE数据。由于PDMS样品在测量波段内透明且波长范围较宽,采用Sellmeier模型拟合光学特性,MSA拟合优度良好(均方误差值1.68)。本工作所得光学特性与既往报道值吻合较好,例如MSA获得的nx值(x为纳米波长):n300=1.443,n500=1.407,n1000=1.393。
关键词: 光谱椭偏仪、光学特性、塞耳迈耶尔方程、透射率、光学函数、聚二甲基硅氧烷(PDMS)
更新于2025-09-23 15:22:29
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取代1,3,5-三苯基吡唑啉的合成、椭圆偏振法研究及非线性光学特性
摘要: 研究了几种不同取代的1,3,5-三苯基吡唑啉类染料的椭圆偏振和非线性光学特性。通过光谱椭圆偏振技术和1064纳米基频激光下的光学二次谐波(SHG)实验,验证了密度泛函理论(DFT)框架内的理论计算结果。测定了吸收带和复折射率,证实了2-噻吩基取代基对一阶非线性光学性质起主要作用。
关键词: 吡唑啉、DFT方法、非线性光学、光谱椭偏仪
更新于2025-09-23 15:21:21
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铁电掺镧HfO<sub>2</sub>薄膜的原子与电子结构
摘要: 采用等离子体辅助原子层沉积法生长的铁电性掺镧氧化铪(La:HfO2)薄膜的原子结构与光学特性被进行了研究。通过高分辨透射电子显微镜观测显示,所研究的La:HfO2薄膜具有P mn21空间群的斜方晶系极性结构。研究发现该薄膜呈现铁电性能。借助X射线光电子能谱和椭圆偏振光谱分析确定La:HfO2由HfO2与La2O3相混合组成。采用布鲁格曼有效介质近似法的椭圆偏振光谱分析表明,所研究的La:HfO2包含88% HfO2和12% La2O3。研究表明用氩离子刻蚀La:HfO2会导致近表面区域产生氧空位,这些空位主要源于氧原子被撞击至间隙位置,而后续在700℃真空环境中退火1小时可使该弗伦克尔缺陷消失。
关键词: 铁电性、X射线光电子能谱、电子结构、等离子体辅助原子层沉积、原子结构、镧掺杂氧化铪、光谱椭偏仪、高分辨透射电子显微镜
更新于2025-09-23 15:21:01
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纳米限域水蒸气作为评估等离子体加热的探针
摘要: 在等离子体材料中设计光热效应对于癌症治疗、化学合成、冷催化以及近期的超表面等诸多应用都至关重要。纳米尺度下等离子体加热的评估具有挑战性,通常需要精密设备和/或温度敏感探针(如荧光分子或材料)。本文提出利用水蒸气作为探针来评估等离子体纳米颗粒周围的局部加热。我们以由双模纳米孔隙组成的等离子体胶体薄膜为例验证了该概念。具体而言,我们利用纳米多孔介质中发生的热致和光致水液-汽相变(可通过加热或辐照等外部刺激触发),从而获得薄膜的结构和光学变化。随后通过多模腔室获取的光谱椭偏仪测量估算局部温度。更广泛地说,该方法提供了一种仅需纳米多孔材料和水蒸气(如环境湿度)即可测定局部温度的简便通用方案。此外,该方案还可推广至其他材料、蒸汽分子或光学技术。
关键词: 局部温度测量、光谱椭偏仪、水蒸气、纳米多孔材料、等离子体加热
更新于2025-09-23 15:19:57
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密排有序镓纳米颗粒中的等离激元耦合
摘要: 已知等离子体金纳米粒子(Ga NPs)在表面增强荧光、拉曼光谱及生物传感等诸多应用中表现优异。但为实现最佳光学性能,需通过缩小纳米粒子尺寸分布等措施来增强局域表面等离子体共振(LSPRs)强度。我们前期工作采用铝(Al)浅坑阵列模板制备出六方有序排列的Ga NPs,在可见光区观测到其LSPRs。椭圆偏振光谱定量分析证实,这种有序结构使LSPR强度和半高宽(FWHM)显著提升。本研究通过调控模板尺寸进而改变Ga NPs粒径,将LSPRs响应范围扩展至从紫外到红外的更宽电磁波谱。更有趣的是,结合离散偶极近似模拟,我们运用通用等离子体标尺方程解析了光学性能提升的成因,结果表明有序体系中纳米粒子间的等离子体耦合是实现光学响应优化的主因。
关键词: 等离激元耦合、镓纳米颗粒、光谱椭偏仪、离散偶极近似、局域表面等离激元共振
更新于2025-09-19 17:13:59