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氧化锌纳米棒中自发辐射的回音壁模腔增强

中国激光 2012年第7期39卷 154-159页

作者：王马华朱光平朱汉清赵正敏淮阴工学院电子与电气学院江苏淮安223003 淮北师范大学物理与电子信息学院安徽淮北235000

应用气相传输法制备了氧化锌纳米线和具有六方对称截面的纳米棒,利用电子扫瞄显微镜,X-射线衍射仪等进行形貌与结构表征。室温下,用355nm激光脉冲,以260 W/cm2相同光强激励条件,分别测量其光致发光(PL)谱,在棒状样品中发现393nm有发光峰... 详细信息

应用气相传输法制备了氧化锌纳米线和具有六方对称截面的纳米棒,利用电子扫瞄显微镜,X-射线衍射仪等进行形貌与结构表征。室温下,用355nm激光脉冲,以260 W/cm2相同光强激励条件,分别测量其光致发光(PL)谱,在棒状样品中发现393nm有发光峰,而线状样品是在382nm处。二者相比,棒状样品的紫光波段自发辐射光强增加、频谱展宽、中心波长红移和绿光波段辐射被显著抑制。基于半导体材料的能带理论、激子复合发光理论和费米黄金定则等,对样品PL谱差异原因进行理论分析,结果表明上述现象源于棒状样品中回音壁模谐振腔(WGMRs)的自发辐射增加。利用强激励条件下样品光致发光谱,验证了实验结果与理论分析结果较好吻合。

关键词：光电子学氧化锌光致发光回音壁模腔自发辐射增强

基于改进湍流模型和偏振成像技术的水下退化图像复原方法

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农业工程学报 2013年第A1期29卷 203-209页

作者：王马华赵正敏王士湖季仁东淮阴工学院电子与电气工程学院淮安223003

为了满足工厂化水产养殖中过程控制的信息化要求,该文提出一种基于改进湍流模型结合偏振成像技术,具有较强鲁棒性的水下退化图像复原方法。考虑内外尺度对波结构函数影响,结合折射率谱,改进水下湍流退化模型以提高复原算法先验知识的完... 详细信息

为了满足工厂化水产养殖中过程控制的信息化要求,该文提出一种基于改进湍流模型结合偏振成像技术,具有较强鲁棒性的水下退化图像复原方法。考虑内外尺度对波结构函数影响,结合折射率谱,改进水下湍流退化模型以提高复原算法先验知识的完备性;基于改进的退化模型和水下前向散射光的偏振特性,利用偏振成像技术提取退化图像中的噪声特征;基于退化图像噪声特征,采用约束最小二乘滤波法进行退化图像复原;最后,对复原效果进行相应比较,结果表明在强湍流条件下本算法具有更为理想的复原效果。该研究可为复杂水流条件下水下退化图像复原方法研究提供参考。

关键词：图像处理湍流模型散射偏振成像退化图像复原

电化学沉淀法制备纳米结构氧化锌的场发射特性

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人工晶体学报 2011年第1期40卷 187-192页

作者：王马华朱汉清朱光平淮阴工学院电子与电气工程学院淮安223002 东南大学先进光子学中心南京210096

对电化学沉淀法制备的氧化锌纳米棒阵列,通过室温下真空场发射电流密度与外加电压关系的测量,研究其场发射特性。根据测量数据,基于Fowler-Nordheim方程,估算了样品场发射效应的增强因子,观察到其取值随外加电压变化具有反常的两阶段性... 详细信息

对电化学沉淀法制备的氧化锌纳米棒阵列,通过室温下真空场发射电流密度与外加电压关系的测量,研究其场发射特性。根据测量数据,基于Fowler-Nordheim方程,估算了样品场发射效应的增强因子,观察到其取值随外加电压变化具有反常的两阶段性,即当外电场强度在3.3 V/μm场发射开启值到4.3 V/μm之间时,增强因子值为1339,外加场强大于4.3 V/μm时,增强因子锐减至296;结合样品的光致发光谱和能量散射谱,应用半导体中强电场效应、掺杂半导体中温度对费米能级、载流子浓度和迁移率影响,通过场发射电流密度测量系统的串联电路等效,分析了样品缺陷态对此两阶段性的决定和影响。

关键词：场发射强场效应缺陷态串联等效

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网络状表面结构纳米氧化锌的发光特性

光子学报 2011年第8期40卷 1257-1260页

作者：王马华朱光平淮阴工学院电子与电气工程学院江苏淮安223002 东南大学先进光子学中心南京210096

为研究表面形貌对微纳结构氧化锌晶体光学特性的影响,利用气相传输法制备了一种具有特殊表面结构的纳米氧化锌颗粒状样品.应用X射线衍射谱、电子能量散射谱和扫描电镜等对样品结构和形貌进行了分析,结果表明样品具有三种层次结构组成的... 详细信息

为研究表面形貌对微纳结构氧化锌晶体光学特性的影响,利用气相传输法制备了一种具有特殊表面结构的纳米氧化锌颗粒状样品.应用X射线衍射谱、电子能量散射谱和扫描电镜等对样品结构和形貌进行了分析,结果表明样品具有三种层次结构组成的网络状表面形貌;室温下以波长355nm激光激发样品,观察到紫外峰明显被抑制的发光谱.基于样品表面周期性微结构,用时域有限差分法和严格耦合波分析法对样品发光谱特性及成因进行仿真研究.结果表明,发光谱中紫外峰的被削弱与材料能级结构无关,其形成机理缘于样品表面类蝴蝶翅膀表面微结构,类似于光子晶体表面结构颜色.

关键词：氧化锌光致发光光子晶体严格耦合波分析法结构颜色

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单根六方截面ZnO纳米针制备与发光特性

发光学报 2010年第1期31卷 105-108页

作者：王马华朱光平徐春祥淮阴工学院电信系江苏淮安223001 东南大学先进光子学中心江苏南京100093 淮北师范学院物理与电子信息工程学院安徽淮北235000

利用气相传输法,以高纯度氧化锌和碳粉为原料,通过高温碳热还原法制备出可分离单根针状ZnO纳米晶体。用XRD、SEM和PL等手段对其进行了表征。结果表明:样品系沿c轴方向生长、具有六方截面自组装ZnO纳米针(线)晶体。除具有一般线状ZnO纳... 详细信息

利用气相传输法,以高纯度氧化锌和碳粉为原料,通过高温碳热还原法制备出可分离单根针状ZnO纳米晶体。用XRD、SEM和PL等手段对其进行了表征。结果表明:样品系沿c轴方向生长、具有六方截面自组装ZnO纳米针(线)晶体。除具有一般线状ZnO纳米晶体相似的紫外光激励的PL谱外,在800nm飞秒激光脉冲激励下,从该样品可观测到上转换紫外受激辐射。

关键词：氧化锌纳米结构光致发光上转换受激辐射

水热法制备注射器样纳米氧化锌场发射特性的研究

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物理学报 2011年第7期60卷 674-679页

作者：王马华朱汉青朱光平淮阴工学院电子与电气学院电子信息工程系淮安223002 东南大学先进光子学中心南京210096

应用水热法制备了注射器样纳米结构氧化锌样品,室温下测量其真空场发射特性.根据测量数据,基于Fowler-Nordheim方程,估算了场发射效应增强因子,观察到增强因子随外加电压增加取值的两阶段性;结合样品的光致发光谱和能量散射谱,应用半导... 详细信息

应用水热法制备了注射器样纳米结构氧化锌样品,室温下测量其真空场发射特性.根据测量数据,基于Fowler-Nordheim方程,估算了场发射效应增强因子,观察到增强因子随外加电压增加取值的两阶段性;结合样品的光致发光谱和能量散射谱,应用半导体材料中强场效应理论,结合场发射电流密度测量系统的串联电路等效,研究样品中空位对场发射特性影响机理.结果表明,制备过程中形成的锌、氧空位,在样品中产生了相当于杂质态的缺陷能级,缺陷能级与样品形貌共同作用,使样品较大的增强因子随场强增加而阶跃性下降.最后,用电化学沉淀法和气相传输法制备的纳米氧化锌样品的场发射特性,对上述分析结果进行验证.

关键词：场发射强场效应缺陷态串联等效

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纳米氧化锌中回音壁模发光特性的形貌依赖

光学学报 2014年第13期34卷 335-340页

作者：王马华朱光平朱汉清付丽辉居勇峰淮阴工学院电子与电气工程学院江苏淮安223002 淮北师范大学物理与电子信息学院安徽淮北235000

基于气相传输法制备纳米管、纳米棒和纳米帽等具有六方对称截面的不同形貌纳米氧化锌样品．应用扫描电镜、X射线衍射谱和高分辨率透射电镜进行结构表征后，室温下以中心波长355、800、1150nm纳秒脉冲激光激发，研究径向尺寸和纵向形貌... 详细信息

基于气相传输法制备纳米管、纳米棒和纳米帽等具有六方对称截面的不同形貌纳米氧化锌样品．应用扫描电镜、X射线衍射谱和高分辨率透射电镜进行结构表征后，室温下以中心波长355、800、1150nm纳秒脉冲激光激发，研究径向尺寸和纵向形貌对样品回音壁模光致辐射特性的影响．实验发现纵向结构均匀、径向尺寸相近的纳米管与纳米棒具有相近的辐射特性；随着径向尺寸增加，受激辐射有明显的低阈值化趋势。与上述棒状、管状结构相比较，较细纵杆支撑较大顶部的帽状结构样品中在其顶部易获得更低阈值回音壁模单光子受激辐射、双光子和三光子吸收的上转换辐射。仿真研究与理论分析表明，腔内光场局域性、横向场与纵向模耦合损耗是样品发光特性形貌依赖的主要物理机制。

关键词：材料氧化锌回音壁模模式耦合损耗射线跟踪法时域有限差分法

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锰掺杂纳米氧化锌的发光特性

光子学报 2010年第1期39卷 25-28页

作者：王马华朱光平徐春祥淮阴工学院电子信息工程系江苏淮安223002 东南大学先进光子学中心南京210096 淮北煤炭师范学院物理与电子信息学院江苏淮北235000

应用气相传输法,以铜为催化剂,在硅衬底上制备了锰掺杂氧化锌四足纳米晶须。利用X射线与电子衍射谱、扫瞄电镜和高分辨率透射电镜对样品形貌、结构和成份进行表征与检测。通过355 nm与375 nm紫外光激发下掺杂与未掺杂样品光致发光谱的对... 详细信息

应用气相传输法,以铜为催化剂,在硅衬底上制备了锰掺杂氧化锌四足纳米晶须。利用X射线与电子衍射谱、扫瞄电镜和高分辨率透射电镜对样品形貌、结构和成份进行表征与检测。通过355 nm与375 nm紫外光激发下掺杂与未掺杂样品光致发光谱的对比,结合拉曼散射谱与光致激发谱,对掺杂样品中光致发光机理进行分析。结果表明,样品由沿[0001]方向生长、前端和内部长有纤细刺状结构的中空六方管组成;样品中掺入的Mn^(2+)的无辐射复合中心作用,是掺杂样品紫外辐射强度和谱宽变小的主要原因,而氧化锌晶体晶格周期对Mn^(2+)中d-d电子跃迁过程的影响,则是375 nm紫外光激发下掺杂样品中产生415 nm辐射峰的主要原因。

关键词：光致发光锰掺杂纳米氧化锌晶体 d-d跃迁无辐射复合

温度对气相传输法制备氧化锌晶体生长机制影响研究

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人工晶体学报 2016年第8期45卷 2079-2085页

作者：王马华朱光平付丽辉居勇峰张杰季仁东淮阴工学院电子信息工程学院淮安223003 淮北师范大学物理与电子信息学院淮北235000 淮阴工学院自动化学院淮安223003

为提高气相传输法制备微纳结构样品形貌的可控性,进行了生长温度调控下氧化锌晶体生长机制及其变化的实验研究。实验中的样品制备,以高纯度锌粉末为原料,在无模板、无催化条件下,通过加热蒸发-氧化冷却-生长晶体过程实现。其中,蒸发温... 详细信息

为提高气相传输法制备微纳结构样品形貌的可控性,进行了生长温度调控下氧化锌晶体生长机制及其变化的实验研究。实验中的样品制备,以高纯度锌粉末为原料,在无模板、无催化条件下,通过加热蒸发-氧化冷却-生长晶体过程实现。其中,蒸发温度固定于750℃,反应区气体氛围保持稳定,生长区温度在450-600℃变化,制备出不同生长温度下样品。对所制备出诸样品,应用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪和透射电子显微镜等方法,进行形貌与结构表征。基于表征结果,观察、分析、研究生长温度变化的影响,结合理论分析,得出了生长温度通过对生长过程中锌蒸汽过饱和度的影响,决定着不同生长机制,从而有着不同的形貌结构的样品。

关键词：氧化锌气相传输法生长机制过饱和度