SiO2基复合薄膜的制备与光学性能

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:crazyapple123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
将纳米尺寸的金属(尤其是Ag和Cu)粒子和氧化物镶嵌于无机介质(如玻璃、陶瓷等)中所形成的纳米复合材料具有不同于块体材料的光学特性,如光学非线性(包括等离子激元共振)、光吸收、光致发光等。由于具有这些性质,这类纳米复合材料在光开关、光波导器件、光滤波器和显示器件等方面有着非常广阔的应用前景。近年来,这类材料的制备及其性能的研究正成为材料科学和物理学领域的重要研究课题。采用溶胶-凝胶法和旋涂技术,通过紫外光辐照和热处理得到了不同Ag含量的均匀性良好的Ag/SiO2纳米复合薄膜,薄膜结构致密,基本没有孔洞。薄膜组织中的Ag纳米颗粒分布较均匀,尺寸都非常小。随着nAg/nsi的增加,Ag纳米粒子在420nm左右的紫外-可见吸收逐渐增强,并且出现一定的红移。在nAg/nsi=0.05、0.08的紫外辐照得到的薄膜样品中,分别在640nm和690nm左右存在一个宽吸收峰,是由于少量Ag颗粒较大所致。紫外辐照得到的薄膜样品的光吸收性能要优于300℃热处理1h得到的样品。Raman光谱表明,由于Ag纳米颗粒表面局域电磁场增强造成的表面增强拉曼散射,使得样品的峰强是衬底的5倍。利用紫外光辐照还原得到了均匀性良好的Au/SiO2复合薄膜,所得到的Au/SiO2复合薄膜中,纳米颗粒的尺寸比较小,分布均匀;复合薄膜的光吸收性能表明,Au纳米粒子的表面等离子共振吸收峰随着焙烧温度的增加以及nAu/nsi的改变,从585 nm附近逐渐红移至600 nm附近,并逐渐增强。根据Mie理论和Maxwell-Gamett有效介质理论,复合薄膜吸收峰的形状和位置由金粒子的介电常数和介质的介电常数所决定,薄膜的致密化,基质介电常数的增加,nAu/nsi越大,金纳米粒子越大,导致复合薄膜的吸收带红移。以AgNO3、HAuCl4和正硅酸乙酯为主要原料,利用溶胶-凝胶法和旋涂技术,通过热处理和紫外光辐照得到了不同nAg/nAu(1:0,2:1,1:2,0:1)的Ag-Au合金/SiO2复合薄膜。从SEM、XRD等表征手段的结果中可以看出所得到的纳米复合薄膜中合金颗粒的尺寸为10 nm左右,所得到的薄膜均匀性好;利用紫外可见分光光谱仪研究了复合薄膜的光吸收性能,结果表明,随着nAg/nAu的降低,吸收峰的位置也由最初的Ag纳米粒子的等离子共振吸收(SPR)峰430 nm附近,逐渐红移到金纳米粒子的等离子共振吸收峰605nm和880nm附近。从光吸收谱可以看出,nAg:nAu=2:1和1:2的两个样品分别在515 nm、730 nm附近和550 nm、730 nm附近处的表面等离子共振吸收峰表明了Au-Ag合金固溶体的形成。采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了ZnO/SiO2复合薄膜,研究了温度对ZnO/SiO2复合薄膜的结构及光学性能的影响,考察了ZnO含量对薄膜光学性能的影响。测试结果表明,温度的升高有利于样品的结晶,并能减少结构缺陷,但同时也促使了薄膜内颗粒发生团聚。复合薄膜经400℃热处理后有较好的透过率,样品在蓝光区域有较强的发射峰。ZnO含量的增加能调节薄膜的光学带隙,并增强薄膜在紫外和蓝光区域的光致发光强度。考察了Ag掺杂量对复合薄膜的结构及光学性能的影响。结果表明,经300℃热处理后薄膜中有单质Ag生成,随着Ag含量的增加,Ag与ZnO之间的电子转移及Ag颗粒的变大促使Ag的特征吸收峰呈现红移和宽化。Ag掺入后代替Zn位和间隙位减少空穴浓度和结构缺陷,使得样品位于紫外区和可见光区的发光强度减弱。
其他文献
<正>上海家化日前宣布,经过3年的论证和准备,老品牌"双妹"旗舰店在积聚百年繁华与时尚历史的和平饭店举行揭幕典礼,这意味着"双妹"这个百年老品牌的"复活",至此,上海家化也正
<正>连栋温室周年运行夏季降温是不可或缺的环境控制技术。自然通风是最经济有效的降温方式,但在炎热夏季或室外气温高于30℃的时段,完全依赖自然通风室内温度很难降到大部分
分析了汽车车内噪声产生的机理,评述了车内噪声被动控制技术的三个途径,并对主动控制技术在汽车减振 降噪领域的应用作了探讨和展望。
政府信用成为最为稀缺的资源和最大的经济损失 ,难以克服的信用能力限制与“全能政府”冲突必然导致政府陷入信用危机的困境 ;地方政府规制无度 ,破坏了政党的理性预期 ,必然
嵌入式系统应用于工控装置业已受到广泛关注。较详细地阐述了嵌入式系统的概念和不同体系结构。分析了嵌入式硬件发展的主要技术、应用软件开发的平台以及程序设计语言的特点
我国高校排球运动已经拥有非常长久的历史,很多高校排球运动队已经为国家排球运动队培养了许多优秀的运动员。然而,作为一项综合性运动,排球运动技术复杂多样、运动强度大、
近年来,随着我国高校教育事业的飞速发展,安全问题也从社会领域扩展到高校领域。保障校园安全是高校开展各种教育工作的前提条件,更是各项工作得以发展的先决条件。然而近年
多壁碳纳米管(Multi-Walled Carbon Nanotubes, MWCNTs)是一种已经广泛生产和使用的纳米材料,它往往通过多种方法制成悬浮液来使用,在生产、运输和使用过程中有可能排放进入
<正>年轻恒前牙在发育过程中因外伤导致牙髓暴露,局麻下行MTA活髓切断术,观察其近期疗效。选择从2012年6月至今到本科就诊的前牙外伤冠折的年轻恒牙患者23例,X线片示牙根未发
会议
通过借鉴溶剂方法合成纳米氮化硼的经验,我们首次利用溶剂对氮化硼的粒径和结晶质量进行了调控,并进一步将恒压溶剂热方法应用于纳米氮化硼的可控制备,初步探讨了合成tBN过程