场发射(FED)用荧光粉的研制与改性

场发射平板显示器（Field Emission Displays, FED）是一种新发展起来的平板显示器，由于其在亮度、视角、响应时间、工作温度范围、能耗等方面具有优良的特性，成为近年新型显示器研究的热点之一。为实现高效的FED红、绿、蓝全色显示，荧光粉在其中起着十分重要的作用。制备性能优良的场发射用彩色荧光粉是决定将来FED技术成功与否的关键因素之一。 本论文研究的内容包括场发射(FED)用荧光粉的研制和改性工作。在场发射(FED)用荧光粉研制方面，采用溶胶-凝胶方法，制备了一系列新型场发射(FED)用荧光粉，包括稀土离子激活的镓酸镧 [(LaGaO3: Re3+ (Re = Eu, Tb, Dy, Tm, Sm)]体系、铟酸钙[(CaIn2O4: Re3+ (Re = Eu, Pr, Tb, Dy,)]体系、铟酸锶[(SrIn2O4: Re3+ (Re = Pr, Tb, Dy)]体系、镓酸镥[Lu3Ga5O12:Re3+ (Re = Eu, Tb，Pr)]体系，并研究了Pr, Sm, Eu, Tb, Dy, Tm等稀土离子在这些基质中的光致发光、低压阴极射线发光性质和能量传递等性质。在荧光粉的改性方面，采用喷雾热解法制备了Sr2CeO4球形场发射用荧光粉，研究了喷雾前驱体溶液中，聚乙二醇浓度、金属离子浓度、烧结温度对形貌及发光性能的影响；采用溶胶－凝胶方法成功将SiO2表明包覆一层CaTiO3:Pr3+, Y3Al5O12:Ce3+/Tb3+荧光粉，得到单分散，球形形貌，分布均匀，具有核/壳结构的球形荧光粉；另外研究了不同的制备方法对Ga2O3:Dy3+荧光粉的发光性能的影响。所得样品用XRD、FTIR、SEM、TEM、漫反射光谱、光致发光(PL)光谱、荧光寿命曲线、低压阴极射线(CL)光谱等进行表征。 在紫外光激发下，稀土离子激活的镓酸镧彩色荧光粉有基质(LaGaO3)的发射和稀土离子(Eu3+, Tb3+, Dy3+, Tm3+, Sm3+)的特征发射，研究表明在基质和稀土离子之间存在能量传递，其能量传递效率因离子而异。在阴极射线激发下，样品仅有稀土离子(Eu3+, Tb3+, Dy3+, Tm3+, Sm3+)的特征发射。如：LaGaO3: Eu3+发红光，LaGaO3: Dy3+发白光，LaGaO3: Tm3+发蓝光，LaGaO3: Sm3+发黄光，LaGaO3: Sm3+,Tb3+发白光。LaGaO3: Tb3+的发光颜色可通过不同Tb3+的掺杂浓度从蓝光到绿光进行调控。在相同的激发条件下，所制备的蓝光发射的LaGaO3: Tb3+和LaGaO3: Tm3+荧光粉与商业FED用蓝粉(Y2SiO5: Ce3+，日亚化学工业株式会社，NP-1047)相比具有更好的色纯度和更高的发光效率；所制备的黄光发射的LaGaO3: Sm3+荧光粉与商业低压黄色荧光粉((Zn,Cd)S: Ag，日亚化学工业株式会社，NP-1020)相比，色纯度接近，但具有更高的发光效率。并首次实现了单一基质中白光发射(LaGaO3: Sm3+,Tb3+), 所制备的稀土离子激活的镓酸镧彩色荧光粉[(LaGaO3: Re3+ (Re = Eu, Tb, Dy, Tm, Sm )]在场发射器件有潜在的应用。 在稀土离子掺杂的Sr/CaIn2O4荧光粉体系中，在基质Sr/CaIn2O4和掺杂离子Pr3+/Tb3+/Dy3+存在高效能量传递。基质Sr/CaIn2O4吸收能量向激活离子Pr3+/ Tb3+/Dy3+传递，发射为稀土离子Pr3+/Tb3+/Dy3+的特征发射，发光强度、荧光寿命等符合应用要求，在低压电子束激发下，Sr/CaIn2O4: Pr3+/Tb3+/Dy3+荧光粉为稀土离子的特征发射，其低压阴极射线发光(CL)光谱与光致发光(PL)发射光谱一致，CL强度随激发电压，电流密度增加而增强。 对于CaIn2O4:Eu3+荧光粉，进一步研究表明CaIn2O4:Eu3+荧光粉的光致发光和阴极射线发光颜色可以通过掺杂不同浓度的Eu3+从白光，黄光，到红光进行调控。低浓度掺杂发白光，高浓度掺杂发红光，适当的浓度发黄光。 在Lu3Ga5O12:Re3+ (Re = Eu, Tb，Pr)荧光粉体系中，在紫外（UV）和低压阴极射线激发下，所制备的荧光粉Lu3Ga5O12: Eu3+, Lu3Ga5O12: Pr3+为稀土离子Eu3+, Pr3+的特征发射，分别发黄光和绿光。Lu3Ga5O12:Tb3+的发光颜色因Tb3+掺杂浓度不同而不同，低浓度掺杂发蓝光，高浓度发绿光。 Sr2CeO4荧光粉在UV及低压阴极射线激发下发出强烈蓝光，源于配体到金属离子电荷迁移带跃迁(Ce4+-O2-)。其阴极射线发光强度与电压及灯丝电流呈良好的线性关系。 采用溶胶－凝胶方法的核壳结构的SiO2@CaTiO3:Pr3+和SiO2@Y3Al5O12: Ce3+/Tb3+荧光粉, FESEM和TEM结果表明这种核壳结构的发光材料表面致密，厚度均匀，保持了单分散SiO2微球的形貌特征。在UV及低压阴极射线激发下，SiO2@CaTiO3:Pr3+呈强红色发射，源于Pr3+ 的1D2—3H4 (612 nm)跃迁；SiO2@Y3Al5O12:Ce3+和SiO2@Y3Al5O12:Tb3+ 分别发黄绿光和绿光，源于Ce3+的5d-4f和Tb3+的5D4-7FJ (J = 6, 5, 4, 3)跃迁。PL强度可以通过包覆次数调控，CL强度随激发电压及灯丝电流增加而增强。 在Ga2O3:Dy3+荧光粉体系中，采用了溶胶-凝胶，氨水共沉淀，和高温固相法制备了Ga2O3:Dy3+荧光粉并比较了他们的结晶行为，形貌，光致发光和低压阴极射线发光性能。溶胶-凝胶法制备由于原料在分子层次上混合，可以得到纯相，氨水共沉淀和高温固相法原料不如溶胶凝胶法混合均匀，很难得到纯相。溶胶-凝胶和氨水共沉淀所得荧光粉为纳米级别大小，分别呈球形和玉米棒形状；高温固相法微米级别且呈不规则形状。Ga2O3向Dy3+传递能量效率依次按溶胶-凝胶，氨水共沉淀，和高温固相法逐渐降低。在紫外光激发下，分别发白光，蓝白光，蓝光。其低压阴极射线发光与光致发光类似。相比之下，溶胶-凝胶法制备Ga2O3:Dy3+荧光粉比氨水共沉淀和高温固相法制备要好。

导电聚哒嗪的电化学合成与结构、性能表征

在现有导电聚合物中，芳香族杂环聚合物尤为人们所重视，这不仅因为它们能够容易地用电化学方法合成，而且还因为它们具有较好的稳定性。然而在众多的杂环聚合物中，只有聚吡咯、聚噻吩及其取代衍生物得到广泛深入的研究，对其他聚合物则了解甚少。Satoh等曾报道过聚哒嗪的电化学合成，但是却缺乏详细的表征、研究工作。为深入了解聚哒嗪的结构和性质，在本论文中，我们详细讨论了聚哒嗪的电化学合成及其结构、性能表征，并提出了其导电机理。首先，我们按文献方法成功地合成了单体哒嗪，并且对中间产物2，5－二甲氧基－2.5－二氢呋喃的电解合成法作了较大修改。在单体合成的基础上，进行了聚哒嗪的电化学合成。对哒嗪的电化学氧化聚合研究表明，哒嗪具有较高的氧化聚合电位，其值约为1.6 V vs. Ag/AgCl。哒嗪的循环伏安氯化电流峰在1.9V附近；与其它杂环化合物类似，哒嗪氧化聚合时，聚合物同时也发生氧化掺杂，因此，在1.3-1.5V范围内，循环伏安谱上有一小肩峰逐渐形成；与此相对应，还原聚哒嗪膜在不含单体的电解质溶液中扫描时，在1.2V附近有一氧化电流峰出现。由于哒嗪阳离子自由基较高的稳定性，它的一部分能够从阳极表面向溶液扩散而产生可溶性低分子量产物，使哒嗪氧化聚合反应电流效率只达到70％左右。另外对聚哒嗪膜的电化学行为表征表明，聚哒嗪膜的电化氧化－还原活性很差，这使得它的应用价值受到限制。根据元素分析结果，中性聚哒嗪的化学组成符合分子式：(C_4H_2N_2)_n。在它的红外光谱上，840cm~(-1)的δ_(CH)面外吸收的出现证明聚合物主要是α-α'联结的；但聚哒嗪的C1s*PS谱在高结合能侧出现一小峰也意味着其它类型的键接方式的存在。元素分析，红外光谱、XPS等表征均说明，电化学聚合所得的聚哒嗪是高掺杂的，掺杂阴离子含量约为0.2-0.3阴离子／环，而且其N1s*PS谱的不对称性暗示，掺杂聚哒嗪的正电荷存在非均匀分布。另外，掺杂聚哒嗪在1020和920cm~(-1)有两个掺杂诱导吸收带。作为一种导电聚合物，聚哒嗪具有较高的电导率（σ_(max)=2.2s/cm），而且具有较好的环境和空气稳定性。对聚哒嗪的吸收光谱研究表明，中性聚哒嗪只有一个相应于能隙的吸收峰；而掺杂聚哒嗪有两个低于能隙的吸收峰（分别位于0.9eV和1.9eV），从而证明掺杂聚哒嗪中荷电态是双极子，聚哒嗪的主要导电机制为双极子的链内迁移和链间跳跃。ESR研究表明，聚哒嗪中存在着中性自由基，它们大都是由于聚合反应的不完善带来的，而且它能与氨气作用而湮灭。另外，聚哒嗪能溶于二甲基亚砜，且溶液与聚哒嗪膜有相同的光谱和ESR性质，从而证明其电子结构没有发生变化。

INTERFACIAL REACTIONS IN THE CO/SI/GAAS AND SI/CO/GAAS SYSTEMS

The interfacial reactions between thin films of cobalt and silicon and (100)-oriented GaAs substrates in two configurations, Co/Si/GaAs and Si/Co/GaAs, were studied using a variety of techniques including Auger electron spectroscopy, x-ray diffraction, and transmission electron microscopy. The annealing conditions were 200, 300, 400, 600-degrees-C for 30 min, and rapid thermal annealing for 15 s. It was found that Si layer in the Co/Si/GaAs system acts as a barrier at the interface between Co and GaAs when annealed up to 600-degrees-C. The interfacial reaction between Co and Si is faster than that between Co and GaAs in the system of Si/Co/GaAs. The sequence of compound formation for the two metallizations studied (Co/Si/GaAs and Si/Co/GaAs) depends strongly on the sample configuration as well as the layer thickness of Si and Co (Co/Si atomic ratio). From our results, it is promising to utilize Co/Si/GaAs multilayer film structure to make a CoSi2/GaAs contact, and this CoSi2 may offer an alternative to the commonly used W silicides as improved gate metallurgies in self-aligned metal-semiconductor field effect transistor (MESFET) technologies.

50/100GHz AWG型光学梳状滤波器的设计与制备

以Si基SiO2平面光波导为基础,设计并制备了50/100GHz AWG型光学梳状滤波器.制备得到的AWG型光学梳状滤波器可以覆盖1520～1585nm的波长范围,共有160个信道.功率输出不均匀度＜0.5dB,插入损耗＜8dB,相邻通道的串扰＞13dB,在距离中心频率最远的信道,输出频率偏离ITU标准15GHz.分析了影响器件串扰和信道频率偏移的原因,并提出了相应的解决办法.

分离鉴别重丰中子核的重要手段：X-γ符合技术

本文简单地介绍远离β-稳定线重质量丰中子核的合成和研究的科学意义。扼要叙述X-γ符合技术(元素指定方法)。指出X-γ符合方法在远离β-稳定线重丰中子核研究中的重要作用。借助于X-γ方法先后研究了一些如~(175)Er、~(197)Os、~(229)Ra、~(238)Th和~(186m)Ta等重丰中子核。

西安地区人工林土壤干层与水分恢复研究

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