半导体材料毕业论文文献综述
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文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文， 它是科学文献的一种。 格式与写法 文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果，特别是阳性结果，而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样，但总的来说，一般都包含以下四部分：即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲，在根据提纲进行撰写工。 前言部分，主要是说明写作的目的，介绍有关的概念及定义以及综述的范围，扼要说明有关主题的现状或争论焦点，使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。 主题部分，是综述的主体，其写法多样，没有固定的格式。可按年代顺序综述，也可按不同的问题进行综述，还可按不同的观点进行比较综述，不管用那一种格式综述，都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较，阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述，主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。 总结部分，与研究性论文的小结有些类似，将全文主题进行扼要总结，对所综述的主题有研究的作者，最好能提出自己的见解。 参考文献虽然放在文末，但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据，而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此，应认真对待。参考文献的编排应条目清楚，查找方便，内容准确无误。关于参考文献的使用方法，录著项目及格式与研究论文相同，不再重复。
撰写文献综述步骤：
1、搜索相关文献
2、评价来源
3、识别主题、辩论和差距
4、概述结构
5、写文献综述
论文开题报告基本要素
各部分撰写内容
论文标题应该简洁，且能让读者对论文所研究的主题一目了然。
摘要是对论文提纲的总结，通常不超过1或2页，摘要包含以下内容：
目录应该列出所有带有页码的标题和副标题， 副标题应缩进。
这部分应该从宏观的角度来解释研究背景，缩小研究问题的范围，适当列出相关的参考文献。
这一部分不只是你已经阅读过的相关文献的总结摘要，而是必须对其进行批判性评论，并能够将这些文献与你提出的研究联系起来。
这部分应该告诉读者你想在研究中发现什么。在这部分明确地陈述你的研究问题和假设。在大多数情况下，主要研究问题应该足够广泛，而次要研究问题和假设则更具体，每个问题都应该侧重于研究的某个方面。
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好发。建议多看一些半导体材料论文相关的期刊找找灵感和材料。比如《新材料产业》(月刊)、《广东化工》、《化学研究与应用》杂志等。想要了解期刊投稿格式，审稿时间，发表费用的知识也可以咨询月期刊的在线老师，他们的经验比较丰富，能为您尽早的安排到合适的期刊上面。
研究硅和锗的电子结构。研究硅和锗的电子结构：可以揭示半导体材料的性质，为硅和锗的应用提供理论指导，研究硅和锗的局域密度泛函理论：通过对硅和锗的局域密度泛函理论的研究，可以提出更加准确的性质模型。硅和锗是一种半导体材料，具有重要的应用价值，第一性原理计算是研究半导体材料性质的基础理论，因此，硅和锗的第一性原理论文具有重要的研究价值。
半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明，使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器，60年代早期，很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面，以莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最为杰出。在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上，美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯（Keyes）和奎斯特（Quist）报告了砷化镓材料的光发射现象，这引起通用电气研究实验室工程师哈尔（Hall）的极大兴趣，在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后，哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划，并与其他研究人员一道，经数周奋斗，他们的计划获得成功。像晶体二极管一样，半导体激光器也以材料的p-n结特性为敞弗搬煌植号邦铜鲍扩基础，且外观亦与前者类似，因此，半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。早期的激光二极管有很多实际限制，例如，只能在77K低温下以微秒脉冲工作，过了8年多时间，才由贝尔实验室和列宁格勒（现在的圣彼得堡）约飞（Ioffe）物理研究所制造出能在室温下工作的连续器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小，最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料，一般为～微米，由于多种应用的需要，更短波长的器件在发展中。据报导，以Ⅱ～Ⅳ价元素的化合物，如ZnSe为工作物质的激光器，低温下已得到微米的输出，而波长～微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域，一方面是世界范围的远距离海底光纤通信，另一方面则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视网等。但就目前而言，激光唱机是这类器件的最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示，及各种医疗应用等。晶体管利用一种称为半导体的材料的特殊性能。电流由运动的电子承载。普通的金属，如铜是电的好导体，因为它们的电子没有紧密的和原子核相连，很容易被一个正电荷吸引。其它的物体，例如橡胶，是绝缘体 --电的不良导体--因为它们的电子不能自由运动。半导体，正如它们的名字暗示的那样，处于两者之间，它们通常情况下象绝缘体，但是在某种条件下会导电。
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应该如何撰写文献综述 一,什么是文献综述文献综述的概念文献综述是对某一学科,专业或专题的大量文献进行整理筛选,分析研究和综合提炼而成的一种学术论文, 是高度浓缩的文献产品.根据其涉及的内容范围不同,综述可分为综合性综述和专题性综述两种类型.所谓综合性综述是以一个学科或专业为对象,而专题性综述则是以一个论题为对象的.文献综述反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的历史现状,最新进展,学术见解和建议,它往往能反映出有关问题的新动态,新趋势,新水平,新原理和新技术等等.文献综述是针对某一研究领域分析和描述前人已经做了哪些工作,进展到何程度,要求对国内外相关研究的动态,前沿性问题做出较详细的综述,并提供参考文献.作者一般不在其中发表个人见解和建议,也不做任何评论,只是客观概括地反映事实.文献综述的作用文献综述在于高度浓缩了几十篇甚至上百篇散乱无序的同类文献之成果与存在问题或争论焦点,对其进行了归纳整理,使之达到了条理化和系统化的程度.它不仅为科研工作者完成科研工作的前期劳动节省了用于查阅分折文献的大量宝贵时间,而且还非常有助于科研人员借鉴他人成果,把握主攻方向以及领导者进行科学决策.要求同学们学写综述的意义通过搜集文献资料过程,可进一步熟悉文献的查找方法和资料的积累方法,在查找的过程中同时也扩大了知识面;查找文献资料,写文献综述是科研选题的第一步,因此学习文献综述的撰写也是为今后科研活动打基础的过程;通过综述的写作过程,能提高归纳,分析,综合能力,有利于独立工作能力和科研能力的提高.二,文献综述的选题与文献资料的搜集 选题原则1.结合所学知识选自己专长的或有基础的题目,否则难以写出水平较高的综述.2.根据所占有文献资料的质和量选题.3.选题一定要能反映出新的学科矛盾的焦点,新成果,新动向.4.题目不宜过大,范围不宜过宽.这样查阅文献的数量相对较小,撰写时易于归纳整理,否则,题目选得过大,查阅文献花费的时间太多,影响实习,而且归纳整理困难,最后写出的综述大题小作或是文不对题. (二)文献资料的搜集1,文献资料的搜集途径(1)利用有关的检索工具(包括目录,文摘和索引等)搜集文献资料.(2)利用国际联机检索系统搜集文献资料.(3)利用原始文献(包括专业期刊,科技报告,专利文献,学位论文,会议文献,专著和标准等)搜集文献资料.(4)利用三次文献(包括综述,述评,百科全书,年鉴和手册等)搜集文献资料.(5)通过Interent网和光盘数据库搜集文献资料.2,文献资料的搜集方法将文献资料储存在大脑中或其他载体上形成不时取用的"资料库"的过程称作文献资料搜集法.它包括阅读法,剪报法,笔记法和现代化技术存贮法(如复印,电脑存贮,光盘存贮等).三,格式与写法 文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同.这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料,动态,进展,展望以及对以上方面的评述.因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下部分具体格式:①综述题目;②作者单位;③摘要;④关键词;⑤前言;⑥主题;⑦总结;⑧参考文献.下面着重介绍前言,主题部分,总结部分及参考文献.撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,再根据提纲进行撰写工. (一) 前言部分前言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓.前言部分要写清:(1)首先要说明写作的目的.(2)有关概念的定义.(3)规定综述的范围,包括:"专题涉及的学科范围",综述范围切忌过宽,过杂,"时间范围",必须声明引用文献起止的年份.(4)扼要说明有关问题的现况或争论焦点,引出所写综述的核心主题,这是广大读者最关心而又感兴趣的,也是写作综述的主线.(二)主题部分主题部分,是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式.可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳,整理及分析比较,阐明有关主题的历史背景,现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强,具有科学性和创造性的文献引用和评述. (三) 总结部分总结部分,与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解.(四)参考文献参考文献虽然放在文末,但却是文献综述的重要组成部分.因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据,而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索.因此,应认真对待.参考文献的编排应条目清楚,查找方便,内容准确无误.四,注意事项 由于文献综述的特点,致使它的写作既不同于"读书笔记""读书报告",也不同于一般的科研论文.因此,在撰写文献综述时应注意以下问题: 搜集文献应尽量全.掌握全面,大量的文献资料是写好综述的前提,否则,随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好多综述的,甚至写出的文章根本不成为综述.注意引用文献的代表性,可靠性和科学性.在搜集到的文献中可能出现观点雷同,有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异,因此在引用文献时应注意选用代表性,可靠性和科学性较好的文献. 要围绕主题对文献的各种观点作比较分析,不要教科书式地将有关的理论和学派观点简要地汇总陈述一遍.文献综述在逻辑上要合理,即做到由远而近先引用关系较远的文献,最后才是关联最密切的文献.评述(特别是批评前人不足时)要引用原作者的原文(防止对原作者论点的误解),不要贬低别人抬高自己,不能从二手材料来判定原作者的"错误".文献综述结果要说清前人工作的不足,衬托出作进一步研究的必要性和理论价值.采用了文献中的观点和内容应注明来源,模型,图表,数据应注明出处,不要含糊不清.文献综述最后要有简要总结,表明前人为该领域研究打下的工作基础.所有提到的参考文献都应和所研究问题直接相关.文献综述所用的文献,应主要选自学术期刊或学术会议所引用的文献应是亲自读过的原著全文,不可只根据摘要即加以引用,更不能引用由文献引用的内容而并末见到被引用的原文,因为这往往是造成误解或曲解原意的重要原因,有时可给综述的科学价值造成不可弥补的损失.总之,一篇好的文献综述,应有较完整的文献资料,有评论分析,并能准确地反映主题内容.文献综述范文之一制度与经济发展和增长理论综述摘要: 关键词:(略)制度与经济发展的关系与制度的起源,制度变迁与创新,国家制度供给一起被称为是新制度经济学的"四大支柱",而且,在很大意义上,制度的起源,变迁与创新,供给与需求都与经济发展和增长相关.从结论上说,有效率的制度促进经济增长和发展;无效率的制度会抑制甚至阻碍经济增长和发展.一,经济增长与发展理论回瞻1.马克思经济增长理论中关于制度的论述马克思认为,没有抽象的生产,也没有离开制度(马克思的提法是生产关系,实质上就是制度)的生产力及其发展.生产力总是在一定生产关系中组织和运行的.先进的生产关系会促进生产力的发展,落后的生产关系会阻碍生产力的发展.一个持续一定时间跨度的相对稳定的生产关系(制度框架)为生产力提供了一个相应发展的制度"空间",这对许多经济学家研究制度与经济增长和发展关系是一个极为重要的启示.2.西方经济增长理论主要流派的论述(1)模型派他们认为:社会经济的增长或发展是促进经济增长的各种生产要素的组合,配置,叠加和质变的结果.他们将各种增长要素作为自变量,把经济增长(通常用国民生产总值,国民收入,人均收入等表示)作为因变量,确定函数关系,建立各种经济增长模型,解释经济现象.最著名的有哈罗德=多马经济增长模型,新古典经济增长模型(即索洛=斯旺模型)以及卡尔多,罗宾逊,帕西内蒂等人倡导的剑桥经济增长模型.这些经济增长模型实质上只是说明了长期经济增长与短期,中期经济增长之间的关系,力求使得产出决定的总需求的增长要与生产产品的总生产能力匹配,逐渐强调了技术进步在经济增长中的作用,忽视了制度因素的作用.(2)结构派他们认为,经济增长和发展既是一国经济量(总量与均量)和能力的增长与扩张过程,也是一国经济结构的转换过程.主要有刘易斯等的"二元结构论";纳克斯的"贫困循环论";由"投资不可分性"而产生的罗丹的"大推进论";钱纳里等人主张的"发展型式"理论;以及"两缺口理论",以及"平衡与不平衡增长"的理论等等.在这一流派中,已经隐含着制度这一因素和背景.其中,刘易斯的"二元结构"理论尤为明显.因此,有人甚至将刘易斯划为新制.(3)阶段派代表人物是罗斯托,他将经济发展划分为六个阶段,即传统社会阶段,为起飞准备条件阶段,起飞阶段,成熟阶段,高额群众消费阶段和追求生活质量阶段.不难看出,制度背景的框架越来越明显.(4)因素派或起源派这一流派中,丹尼森将经济增长的因素划分成为两大类:生产要素投入量和生产要素生产率.细分为八个方面,(有人归纳为7个)即:使用的劳动者的数量及结构;工作小时;使用劳动者的教育程度;资本存量的规模;知识的状态;分配到无效使用中的劳动的比重;市场规模;短期需求压力的格局和强度.丹尼森在1967年出版的《为什么增长率不同:战后几个西方的经验》中利用了因素分析方法.习惯称为丹尼森模型.在这个模型中,引发了两个问题:第一个问题:各个因素对经济增长的贡献率可以通过模型进行计算,但是,是什么原因(因素)将这些因素的潜在生产力转化为现实生产力 第二个问题:将应该计算的因素计算之后,仍然存在"剩余"或"余值",即所谓"剩余溢出",那么,这些"余值"应该归入到哪个因素 而库兹涅茨强调需求结构的高改变率对现代经济增长中生产结构的高转换率影响巨大.它会引起创造新产品的技术高新与发明,促进新产业的形成与发展,最终促进现代经济增长和发展的速度.(5)新增长理论派主要有罗默的"收益递增经济增长模式";卢卡斯的"专业化人力资本积累增长模式";鲍依德的"动态联合体资本增长模式";阿温杨的"创新与有限度的边干边学模式"等等.这些理论不仅将知识和人力资本因素引入经济增长模式,更值得注意的是,新增长理论确认了制度与政策对经济增长的重要影响,并总结出了一套政策来促进经济发展,例如,支持教育;刺激物质资本的投资;保护知识产权;支持研究与开发工作;实行有利于新思想形成并在世界范围内传递的国际贸易政策;避免政府在市场上的大的扭曲等.(6)劳动分工演进派杨小凯为代表的这一学派首先指出了新古典微观经济学的先天不足,即,将社会的产业结构或分工状态当作固定不变的因素,然后研究资源在其中的最优配置,然后构建了分工演进模式解释经济增长.他们认为,当人们经验不多时,生产率低下,因此付不起交易费用,人们只有选择自给自足.通过实践学习,生产率提高,能够付得起交易费用,因而,人们开始选择高一级的分工与专业化水平.而这种通过专业化学习会加速学习速度,从而可以支付更高的交易费用.这个正反馈(良性循环)将使劳动分工自发地演进.分工之所以能提高生产力正是因为专业化造成了某种信息不对称,卖者对于自己生产的产品知之甚多,而作为买者却知之甚少.杨小凯等人的分工演进理论模式给我们有两点启示:启示一:促进分工与交易以及知识的发展对经济增长和发展极为重要.启示二:一国的制度创新,应当朝促进分工,降低交易费用,提高交易效率方向发展.(7)"反增长"或"零增长"派以米多斯为代表的经济学家认为人类经济增长和发展付出的代价太大,因此主张反增长或增长价值怀疑论;米多斯将人口增长,粮食供给,资本投资,环境污染和能源消耗等5大因素连接成为一个"反馈回路",建立了"世界末日模型".为了避免世界末日来临,就必须使主要的经济增长因素实现"零增长",因此,该理论被称为"增长极限论"或"零增长论".二,新制度经济学派的主要论点1.诺斯的观点(1)制度和经济增长与发展的关系新制度经济学派对制度与经济发展有创造性贡献的是诺斯.他关于经济增长与发展理论的核心论点简明扼要,即,经济增长和发展的关键是制度因素,一种提供适当的个人刺激的有效的制度是促进经济增长的决定性因素,而在制度因素中,财产关系的作用最重要.其依据是,在传统经济学中,市场的运作被假定为完备的信息,明确界定的产权条件和零成本的运行过程.人们在市场交易的过程被过滤为单纯的价格机制的操作,就连为达成交易而搜寻信息的费用也不存在了.在这一模式分析逻辑下,其它一些协调组织与组织经济活动的"制度"和"组织"被看成无足轻重.如果用传统经济学分析方法无法解释1600年到1850年海洋运输业在技术上并无多大进步的情况下,生产率却有较大幅度提高的现象.因此,制度因素不可忽视.制度的功效在于通过一系列的规则来界定交易主体间的相互关系,减少环境中不确定性和交易费用,进而保护产权,增进生产性活动,使交易活动中的潜在收益成为现实.诺斯指出:制度环境是一系列用来确定生产,交换与分配的基本的政治,社会,法律规则,制度安排是支配经济单位之间可能合作与竞争方式的规则,而制度本身是"一整套规则,它遵循的要求和合乎伦理道德的行为规范,用以约束个人的行为."也就是说,制度不同于体制,它是一系列被制订出来的规则,守法程序和行为的道德伦理规范,旨在约束追求主体福利或效用最大化利益的个人行为.制度框架约束着人们的选择集.既然这些规则不仅造就了引导和确定经济活动的激励系统,而且决定了社会福利与收入分配的基础,那么,制度结构在静态上就决定了一个经济实体及其知识技术出路的增长率.诺斯认为:许多经济学家将创新,规模经济,教育,资本积累和知识进展等等归入经济增长的原因,其实就是经济增长本身.而引起经济增长的真正原因是制度的变迁.制度变迁是从均衡到不均衡又回到均衡的过程.在各种因素使潜在的外部利润在现有的制度安排下无法实现时,新的制度就有可能建立以降低成本.他认为,除非现行的经济组织或制度安排是有效率的,否则,经济增长不会简单发生.进而,诺斯对制度的供给与需求进行了分析,当制度的供给与需求相一致时,达到制度均衡.这种制度均衡的实现条件是制度供给者的边际收益等于边际成本,即MR=MC.据此,诺斯提出了构建有效率的新制度的基本(理想)标准或原则是使得新机制(制度)下个人收益率与社会收益率相等或接近.(2)国家在制度变迁中的作用国家并非"中立"的,国家决定产权结构,而经济增长有赖于明确的产权,但在技术和现有的组织制约下,产权的创新,裁定和行使代价都极为昂贵,因此国家作为一种低成本的提供产权保护与强制力的制度安排应运而生,以维护经济增长和发展,并最终对造成经济的增长,发展,衰退或停滞的产权结构的效率负责.(3)意识形态理论意识形态的特征有三个:第一,意识形态是节约机制,通过它,人们认识了他们所处环境,减少了"试错"成本.第二,意识形态会通常与个人观察世界时对公平,公正所持的道德,伦理评价交织在一起,也就是说有时会在相互对立的理论和意识形态中作出选择.例如,收入分配是否公平的评价等.第三,当人们原有的观念或经验与意识形态不符时,他们就会改变试图其意识形态,来发展一套更加适合其观念或经验的新的理性选择.因此,意识形态是影响制度安排和经济变化的另一个重要因素.2.国际经济增长中心的最新研究表明:(1)发展中国家普遍面临着维持经济增长和提高经济效率两大难题,而问题的根源在于基本制度框架,例如,寻租.(2)制度安排是经济发展的主要动力.首先,制度通过影响信息和资源的可获得性,塑造力以及建立社会交易的基本规划而扩展了人类的选择,即经济发展的目标.其次,制度"矫正价格"的努力成效,即对经济发展的基本的和长期贡献.再次,尽管技术创新会推动经济发展,但在发展中国家技术创新依赖于促进创新,界定产权和契约关系或分担外在风险的各种制度安排.(3)从制度的供给与需求方面研究,制度创新需求产生于经济中无效率的增多,技术变化,市场特征以及确立个人与集团维护自身利益方式的立法秩序;而制度供给依赖于立法秩序,制度设计成本及寻找可选择目标的知识基础.因此,发展中国家必须确立以立法秩序为核心的制度环境,塑造市场力量以驱动创新.(4)在市场经济不发达的发展中国家,根本问题是缺乏发展市场经济的制度背景.如法律和秩序,稳定的道德,产权的界定,人力资本的供给,公共品的提供,支配交易和分担风险的法规等.因此,在发展中国家,如何使政府发挥"主导"作用,制订一套公开,透明的规则体系,防止寻租,以权谋私和欺诈行为,为市场经济运作制造出公平合理的制度环境,才是实现市场经济顺利转型并高效运作的必不可少的条件.三,简单的评述及问题1.诺斯将制度因素纳入经济增长的框架,把制度作为经济增长的内生变量,应用现代产权理论说明制度变迁与经济增长的关系,指出制度变迁是经济增长的重要因素之一.他使制度研究和分析更加成熟,对经济学发展作出了贡献.2.新制度经济学派方法的应用的影响越来越广泛,许多原来对制度不以为然的经济学家广泛地吸收和利用了新制度经济学家们的分析方法,普遍认为,解决经济发展问题,不仅只关注资本积累,技术引进,资金筹集,产业结构优化,就业的改善等等纯经济方面的因素,而更加应该将注意力放在制度因素对于经济增长的促进或阻碍作用上.3.将制度因素纳入经济增长和发展问题研究的范围内,大大扩大了经济发展问题的研究视野,而研究对象也由以前的以资本主义发展中小国家或地区为主转向发展中的大国.4.几个应当深入研讨的问题(1)在许多人看来,制度仍然是一个非常抽象的概念,如何将制度因素进一步量化.(2)既然制度变迁在经济发展中非常重要,怎样才能加快制度变迁的步伐,促进经济的发展.(3)在信息化时代,信息的获取已经非常容易,那么,新制度经济学派的理论基石之一的交易费用的地位是否会动摇.新制度经济学派的许多观点越来越多地为人们所接受,其影响力也越来越大,但上述这些问题仍然困扰着新制度经济学派及其追随者,有待于进一步的探讨.【参考文献】[1][美]道格拉斯C诺斯,陈郁,罗华平等译:《经济史中的结构与变迁》[M],上海三联书店,1991[2][美]科斯,诺斯等:《财产,产权与制度变迁》[M],上海三联书店,1991[3]国际经济增长中心V奥斯特罗姆和D菲尼,H皮希特编,王诚等译:《制度分析与发展的反思:问题与选择》,商务印书馆,1992[4]张宇燕:《经济发展与制度选择:对制度的经济分析》[M],中国人民大学出版社,1992[5]林毅夫:《再论制度,技术与中国林业发展》[M],北京大学出版社,2000[6]卢现祥:《西方新制度经济学》[M],中国发展出版社,1999[7]李悦:《产业经济学》[M],中国人民大学出版社,1998[8]罗斯托:《从起飞进入持续增长的经济学》[M],四川人民出版社,1988[9]库兹涅茨:《各国的经济增长》[M],商务印书馆,1985文献综述范文之二经济全球化理论流派回顾与评价摘要:我国已加入WTO,对于在激烈的国际竞争市场里处于弱势的我国绝大多数企业,研究经济全球化问题是十分迫切和必要的,本文综合了18世纪以来各主要流派的经济全球化理论,并简要评价,提出我们的看法,以便为政府宏观引导企业微观决策以及理论研究提供参考.关键词:经济全球化/世界市场/国际贸易/经济一体化 经济全球化是不以人的意志为转移的,随着国际经济一体化进程的加快,目前经济全球化正向纵深层次发展.我国已加入WTO,一方面,成千上万的跨国公司蜂拥而至:我国正在成为世界市场的一部分;另一方面,成百上千的我国企业走出国门:我国已渐渐融入世界经济这个大家庭中.但我国绝大多数企业在激烈的国际市场竞争中处于劣势,政府一时也难以认清复杂的国际市场,因此,研究经济全球化理论已是十分迫切与必要.一,经济全球化理论流派回顾经济全球化理论在西方始于英国的工业革命时期,在过去200多年的岁月里,各主要流派的经济学家从不同的角度,立场对经济全球化做了全面,深入的研究,取得了丰硕的成果,本文根据不同时期,不同性质,不同内容将其归纳为以下几种流派:(一)马克思主义经典经济学家的经济全球化理论1.马克思恩格斯的经济全球化思想.我们可从马恩(对马克思,恩格斯的简称,下同)1845年的著作《德意志意识形态》中马克思分析,表述"世界历史"的定义与特征里看出马克思对经济全球化的最初理解.他说:"……生产力的这种发展(随着这种发展,人们的世界历史性而不是地域性的存在同时已经是经验的存在)之所以是绝对必要的实际前提,还因为如果没有这种发展,那就只会使贫困,极端贫困的普遍化;而在极端贫困的情况下,必须会重新开始争取生活必需品的斗争,也就是说,全部陈腐污浊的东西又要死灰复燃.其次,生产力的这种发展之所以是必需的实际前提,还因为,只有随着生产力的这种普遍发展,人们的普遍交往才能建立起来;普遍交往,一方面,可以产生在一切民族中同时都存在着'没有财产的'群众这一现象(普遍竞争)使每一民族都依赖于其他民族的变革;最后,地域性的个人为世界历史性的经验上普遍的个人所替代."(注:马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集[M].第一卷,人民出版社,1995,86.)恩格斯在其著作《共产主义原理》中指出:"单是大工业建立了世界市场这一点,就把全球人民,尤其是各文明国家的人民,彼此紧密地联系起来,致使每一国家的人民都受着另一个国家的事变的影响."(注:马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集[M].第4卷,人民出版社,1972,368.)由此可见,最初,马克思把经济全球化寓于"世界历史"之中,生产力的发展导致各国人民的普遍交往,彼此紧密联系是世界历史的主要内容.恩格斯则认为,资本主义大工业是导致经济全球化的根本诱因,经济全球化的最根本内容和基础是以世界市场为纽带的世界性的物质生产和消费.1848年,马恩在其合著的《共产党宣言》中又指出:"资产阶级,由于开拓了世界市场,使一切国家的生产和消费都成为世界性的了……过去那种地方的民族的自给自足和闭关自守的状态被各民族的各方面的互相往来与各方面的相互依赖所代替了,……随着贸易自由的实现和世界市场的建立,随着工业生产以及与之相适应的生活条件的趋于一致,各国人民之间的民族隔绝和对立日益消失."(注:马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集[M].第一卷,人民出版社,1995,267.)在马恩看来,只有在各地区,各民族广泛分工的基础上形成世界市场,才意味着从根本上消灭了各地区,各民族相对孤立的发展状态,从而最终形成相互依赖,相互制约的,统一的世界市场;同时,随着世界市场的形成,各地区,各民族之间的其他方面的交往必然也随之发展起来.由此可见,马恩在这里认识到了经济全球化与民族问题,国际分工的关系,并意识到经济全球化所带来的非经济影响.马克思在其不朽著作《资本论》里较为详细地论述了生产全球化,资本全球化以及它们的影响.他说:"现在,一切国外投资都已采取股份形式…",(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,1030.)"成立国际卡特尔,例如英国和德国在铁的生产方面成立的卡特尔,使得英,德两国的铁产量飞速增长……"(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,495.).可见,马克思已经充分认识到了作为经济全球化的推动主体:跨国公司的早期形式——卡特尔的性质与作用.后来他又指出,"资本输出的目的有两种,一种是作为支付手段或购买手段的输出,另外一种是作为投资为目的的输出."(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,653.)"资本输往国外……是因为他在国外能够按较高的利润率来使用."(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,285.)"生产的全球化使古老的民族工业被消灭,代之而起的是使用来自世界各国原料的工业……生产的'国界'因此被模糊."(注:马克思.资本论[M].第一卷,人民出版社,1975,497.)从以上论述看出,马恩不仅找到了经济全球化执行主体——跨国公司,分析了经济全球化的具体运行方式:生产全球化和资本运作全球化(商品资本,借贷资本,产业资本的全球化),而且还指出经济全球化的根本动力是对利润的追求以及经济全球化对民族工业的影响.2.现代西方马克思主义经济学家的经济全球化思想.当代西方马克思主义经济学家结合当代资本主义经济发展的实际,论述了资本主义经济全球发展的新特点与经济全球化发展相联系的世界经济格局的形成,以及对发展中国家经济发展的影响.巴兰在其《增长的政治分析》中认为,不发达国家经济落后的根源是外来资本主义的渗透(即资本主义经济全球化),它一方面攫取了很大一部分生产剩余,为发达国家资本主义的加速发展创造条件;另一方面,
如果你不知道如何写，但是又急着交。一个非常简便的方法，就是去知网上面找你要写的那方面的硕士论文，上面有完整的文献综述（那最好，你稍稍改动即可），如果是开题报告形式，你就可以找好它上面的内容（其实跟文献综述写的内容差不多，只是格式和形式不太一样）。你按照以下的提纲自己复制粘贴内容即可（我们这学期写了一篇文献综述），也有可能每个学校的要求提纲不太一样，不过都是差不多的不用太担心，主要是内容要找准： 1.论文题目：一般不超过25个字，要简练准确，副标题统一为“文献综述及研究思路”可分两行书写； 2.摘要：中文摘要字数应在300字左右，英文摘要与中文摘要内容要相对应； 3.关键词：关键词以3—5个为宜，应该尽量从《汉语主题词表》中选用，分号隔开； 4.正文：正文要符合一般学术论文的写作规范，内容层次分明，数据可靠，文字简练，观点正确，能运用现代经济学、管理学的分析方法，并能学会利用计量经济学、统计学等相关工具对所涉及的问题进行分析，文章主体字数为4000字以上。正文基本结构如下： 一、选题背景及选题意义 二、有关国内外研究成果综述 （一）国外研究成果 （二）国内研究成果 （三）对研究成果的评述（这个地方就不要把引用的写出来了，我被我们老师就批了） 三、基本研究思路（最好有图，把你参考的文章所有的提纲画一个简易图即可，不单是自己的文献综述，是你参考的整篇论文的内容） 四、研究方法及创新处 5.参考文献：参考文献应按文中引用出现的顺序列出，只列出作者直接阅读过、在正文中被引用过的文献资料，一律列在正文的末尾，特别在引用别人的科研成果时，应在引用处加以说明。每篇论文的参考文献一般不应少于五条。 希望对你有用~~
文献综述是对某一领域某一方面的课题、问题或研究专题搜集大量情报资料，分析综合当前该课题、问题或研究专题的最新进展、学术见解和建议，从而揭示有关问题的新动态、新趋势、新水平、新原理和新技术等等，为后续研究寻找出发点、立足点和突
约翰 W.克雷斯威尔（John W. Creswell）曾提出过一个文献综述必须具备的因素的模型。他的这个五步文献综述法倒还真的值得学习和借鉴。
克雷斯威尔认为，文献综述应由五部分组成：即序言、主题1（关于自变量的）、主题2（关于因变量的）、主题3（关于自变量和因变量两方面阐述的研究）、总结。
（1）序言告诉读者文献综述所涉及的几个部分，这一段是关于章节构成的陈述。
（2）综述主题1提出关于“自变量或多个自变量”的学术文献。在几个自变量中，只考虑几个小部分或只关注几个重要的单一变量。
（3）综述主题2融合了与“因变量或多个因变量”的学术文献，虽然有多种因变量，但是只写每一个变量的小部分或仅关注单一的、重要的因变量。
（4）综述主题3包含了自变量与因变量的关系的学术文献。这是我们研究方案中最棘手的部分。
这部分应该相当短小，并且包括了与计划研究的主题最为接近的研究。或许没有关于研究主题的文献，那就要尽可能找到与主题相近的部分，或者综述在更广泛的层面上提及的与主题相关的研究。
（5）总结强调最重要的研究，抓住综述中重要的主题，指出为什么我们要对这个主题做更多的研究。
一、文献综述的含义
文献阅读报告，即“文献综述”,英文称之为“survey”、“overview”、“review”.是在对某研究领域的文献进行广泛阅读和理解的基础上，对该领域研究成果的综合和思考。一般认为，学术论文没有综述是不可思议的。需要将“文献综述（ Literature Review）”与“背景描述（Backupground Description）”区分开来。
我们在选择研究问题的时候，需要了解该问题产生的背景和来龙去脉，如“中国半导体产业的发展历程”、“国外政府发展半导体产业的政策和问题”等等，这些内容属于“背景描述”,关注的是现实层面的问题，严格讲不是“文献综述”,关注的是现实层面问题，严格讲不是“文献综述”.
“文献综述”是对学术观点和理论方法的整理。
其次，文献综述是评论性的（ Review 就是“评论”的意思），因此要带着作者本人批判的眼光（critical thinking）来归纳和评论文献，而不仅仅是相关领域学术研究的“堆砌”.
评论的主线，要按照问题展开，也就是说，别的学者是如何看待和解决你提出的问题的，他们的方法和理论是否有什么缺陷？要是别的学者已经很完美地解决了你提出的问题，那就没有重复研究的必要了。
二、意义和目的
总结和综合该方向前人已经做了的工作，了解当前的研究水平，分析存在问题，指出可能的研究问题和发展方向等，并且列出了该方向众多的参考文献，这对后人是一笔相当大的财富，可以指导开题报告和论文的写作。
三、主要内容
（1）该领域的研究意义。
（2）该领域的研究背景和发展脉络。
（3）目前的研究水平、存在问题及可能的原因。
（4）进一步的研究课题、发展方向概况。
（5）自己的见解和感想。
四、分类
综述分成两类。
一类是较为宏观的，涉及的范围为整个领域、专业或某一大的研究方向。
一类是较为微观的，这类综述可以涉及到相当小的研究方向甚至某个算法，谈的问题更为具体与深入。前者立意高，范围广，面宽，故也不易深入，比较好读好懂。这对初入道者、欲对全局有所了解的读者而言很有参考价值。
然而，欲深入课题的研究，则希望能有后一类的综述为自己鸣锣开道，这会节约很多的时间与精力，但往往不能遂人意，于是只好旁征博引，由自己来完成该课题的综述。当写学位论文时，我们要写的也就是这类结合自己研究课题而写就的综述。
五、难点
一篇好的文献综述既高屋建瓴，又脚踏实地；既探?索隐，又如醍醐灌顶。文献综述顾名思义由“综”和“述”组成。前半部分的“综”不算太难，根据所查阅大量的文献进行综合的归类、提炼、概括即可做到的话。
后半部分的评“述”与分析则是一篇“综述”质量高下的分界线，这需要融入作者自己理论水平、专业基础、分析问题、解决问题的能力，在对问题进行合情合理的剖析基础上，提出自己独特的见解。
六、如何收集资料
虽说，尽可能广泛地收集资料是负责任的研究态度，但如果缺乏标准，就极易将人引入文献的泥沼。
技巧一：
瞄准主流。主流文献，如该领域的核心期刊、经典着作、专职部门的研究报告、重要化合物的观点和论述等，是做文献综述的“必修课”.而多数大众媒体上的相关报道或言论，虽然多少有点价值，但时间精力所限，可以从简。怎样摸清该领域的主流呢？
建议从以下几条途径入手：
一是图书馆的中外学术期刊，找到一两篇“经典”的文章后“顺藤摸瓜”,留意它们的参考文献。质量较高的学术文章，通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。
二是利用学校图书馆的“中国期刊网”、“外文期刊数据库检索”和外文过刊阅览室，能够查到一些较为早期的经典文献。
三是国家图书馆，有些上世纪七八十年代甚至更早出版的社科图书，学校图书馆往往没有收藏，但是国图却是一本不少（国内出版的所有图书都要送缴国家图书馆），不仅如此，国图还收藏了很多研究中国政治和政府的外文书籍，从互联网上可以轻松查询到。
技巧二：
随时整理，如对文献进行分类，记录文献信息和藏书地点。做博士论文的时间很长，有的文献看过了当时不一定有用，事后想起来却找不着了，所以有时记录是很有必要的。罗仆人就积累有一份研究中国政策过程的书单，还特别记录了图书分类号码和藏书地点。
同时，对于特别重要的文献，不妨做一个读书笔记，摘录其中的重要观点和论述。这样一步一个脚印，到真正开始写论文时就积累了大量“干货”,可以随时享用。
技巧三：
要按照问题来组织文献综述。看过一些文献以后，我们有很强烈的愿望要把自己看到的东西都陈述出来，像“竹筒倒豆子”一样，洋洋洒洒，蔚为壮观。仿佛一定要向读者证明自己劳苦功高。
我写过十多万字的文献综述，后来发觉真正有意义的不过数千字。
文献综述就像是在文献的丛林中开辟道路，这条道路本来就是要指向我们所要解决的问题，当然是直线距离最短、最省事，但是一路上风景颇多，迷恋风景的人便往往绕行于迤逦的丛林中，反面“乱花渐欲迷人眼”,“曲径通幽”不知所终了。
因此，在做文献综述时，头脑时刻要清醒：我要解决什么问题，人家是怎么解决问题的，说的有没有道理，就行了。
综述是你查阅相关文献的成果。
任何研究都要建立在前人的基础上，并且遵守学术传统，而不是空穴来风。
你需要告诉读者，关于这个问题前人研究到了何种地步，有什么缺陷，应该在哪些方面进行拓展。这一方面是对前人研究的尊重，另一方面也表明了你的文章价值何在。
任何与本文相关的重要成果都应当在综述中得到体现，并且在参考文献中列出。综述不是概述，不能泛泛地引用和概括，要有扬弃，特别是有批评。
否则，如果别人都做好了，要你写文章干嘛。
综述比较容易看出作者对该领域所下的工夫，因为作者需要广泛阅读，理解不同论文在关键假设和模型上的主要分歧。好的综述本身就是一篇独立的文章。
论文文献综述怎么写
半导体发光材料毕业论文
新型半导体材料的研究和突破，常常导致新的技术革命和新兴产业的发展。以氮化镓为代表的第三代半导体材料，是继第一代半导体材料（以硅基半导体为代表）和第二代半导体材料（以砷化镓和磷化铟为代表）之后，在近10年发展起来的新型宽带半导体材料。 以氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体材料，内、外量子效率高，具有高发光效率、高热导率、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性，是世界上目前最先进的半导体材料。它的研究开发，不仅会带来IT行业数字化存储技术的革命，也将彻底改变人类传统照明的历史。 氮化镓材料可制成高效蓝、绿光发光二极管LED和激光二极管LD（又称激光器），并可延伸到白光LED，用高效率蓝绿光发光二极管制作的超大屏幕全色显示，可用于室内室外各种场合的动态信息显示，使超大型、全平面、高清晰、无辐射、低功耗、真彩色大屏幕在显示领域占有更大的比重。高效率白光发光二极管作为新型高效节能固体光源，使用寿命超过10万小时，可比白炽灯节电5－10倍，达到了节约资源、减少环境污染的双重目的。蓝光半导体激光器用于制作下一代DVD，可比现在的CD光盘提高存储密度20倍以上。另一方面，氮化镓材料宽带隙的特点也保证了它在高温、大功率以及紫外光探测器等半导体器件方面的应用前景，它具有高可靠性、高效率、快速响应、长寿命、全固体化、体积小等优点，在宇宙飞船、火箭羽烟探测、大气探测、火灾等领域内也将发挥重大作用。
稀土掺杂氟化物多波长红外显示材料的研究摘 要本文简单介绍了稀土发光原理、上转换发光材料的大致发展史、红外上转换发光材料的应用以及当前研究现状。以PbF2为基质材料，ErF3为激活剂，YbF3为敏化剂，采用高温固相反应法制备了PbF2: Er,Yb上转换发光材料。重点讨论了制备过程中，制备工艺中的烧结时间、烧结温度对红外激光显示材料发光效果的影响。研究了Er3+/Yb3+发光系统在1064nm激光激发下的荧光光谱和上转换发光的性质。实验表明，在1064nm激光激发下，材料可以发射出绿色和红色荧光，是一种新型的红外激光显示材料。关键字：1064nm 上转换 红外激光显示 Er3+/Yb3+AbstractThis paper simply described the rare earth luminescence mechanism, the development of up-conversion materials and their applications were systematically explained. Present situation of the research on infrared up-conversion luminescence is also presented. PbF2 as matrix, ErY3 as activator and YbF3 as sensitizer were adopted to synthesize PbF2: Er,Yb up-conversion material with high temperature solid-phase reaction. A great emphasize was paid on the factors that effect on the luminescence properties of infrared laser displayed materials such as sinter temperature, time of sinter. The luminescence system of Er3+/Yb3+, their fluorescence spectrum and their character of up-conversion with 1064nm LD as an excitation source were studied. The experimental results that intense green and wed up-conversion emissions were observed under 1064nm LD excitation, which is a new type of infrared laser displayed Words: 1064nm Up-conversion Infrared laser displayed materials Er3+/Yb3+目 录摘要Abstract第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介 稀土离子能级 晶体场理论 基质晶格的影响 上转换发光材料的发展概况 上转换发光的基本理论 激发态吸收 光子雪崩上转换 能量传递上转换 敏化机制与掺杂方式 敏化机制 掺杂方式 上转换发光材料的应用 本论文研究目的及内容 8第二章 红外激光显示材料的合成与表征 红外激光显示材料的合成 实验药品 实验仪器 样品的制备 红外激光显示材料的表征 XRD 荧光光谱 12第三章 结果与讨论 基质材料的确定 助熔剂的选择 烧结时间的确定 烧结温度的确定 掺杂浓度的确定 17结 论 21参考文献 22致 谢 23第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介稀土元素是指周期表中IIIB族，原子序数为21的钪（Sc）：39的钇（Y）和原子序数57至71的镧系中的镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu），共17个元素[1]。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f和5d电子组态，因此具有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射。稀土化合物发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。稀土发光材料具有许多优点：（1）与一般元素相比，稀土元素4f电子层构型的特点，使其化合物具有多种荧光特性；（2）稀土元素由于4f电子处于内存轨道，受外层s和P轨道的有效屏蔽，很难受到外部环境的干扰，4f能级差极小，f-f跃迁呈现尖锐的线状光谱，发光的色纯度高；（3）荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级；（4）吸收激发能量的能力强，转换效率高；（5）物理化学性质稳定，可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用。稀土离子能级稀土离子具有4f电子壳层，但在原子和自由离子的状态由于宇称禁戒，不能发生f-f电子跃迁[3&7]。在固体中由于奇次晶场项的作用宇称禁戒被解除，可以产生f-f跃迁，4f轨道的主量子数是4，轨道量子数是3，比其他的s，p，d轨道量子数都大，能级较多。除f-f跃迁外，还有4f-5d，4f-6s，4f-6p电子跃迁。由于5d，6s，6p能级处于更高的能级位置，所以跃迁波长较短，除个别离子外，大多数都在真空紫外区域。由于4f壳层受到5s2，5p6壳层的屏蔽作用，对外场作用的反应不敏感，所以在固体中其能级和光谱都具有原子状态特征。因此，f-f跃迁的光谱为锐线，4f壳层到其他组态的跃迁是带状光谱，因为其他组态是外壳层，受环境影响较大。稀土离子在化合物中一般出现三价状态，在可见和红外光区观察的光谱大都属于4fN组态内的跃迁，在给定组态后确定光谱项的一般方法是利用角动量耦合和泡利原理选出合理的光谱项，但这种方法在电子数多，量子数大时，相当麻烦且容易出错。所以，对稀土离子不太适合。利用群论方法，采用U7>R7>G2>R3群链的分支规则可以方便地给出4fN组态的全部正确的光谱项，通常用大写的英文字母表示光谱项的总轨道角动量的量子数的数目，如S，P，D，F，G，H，I，K，L，M，N，O，Q……分别表示总轨道角动量的量子数为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，……，25+l表示光谱项的多重性，S是总自旋量子数。在光谱学中，用符号2S+1L表示光谱项。 晶体场理论晶体场理论认为，当稀土离子掺入到晶体中，受到周围晶格离子的影响时，其能级不同自由离子的情况。这个影响主要来自周围离子产生的静电场，通常称为晶体场[2]。晶体场使离子的能级劈裂和跃迁几率发生变化。稀土离子在固体中形成典型的分立发光中心。在分立发光中心中，参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子，电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身，而基质晶格的影响是次要的。稀土离子的4f电子能量比5s，5p轨道高，但是5s，5p轨道在4f轨道的外面，因而5s，5p轨道上的电子对晶体场起屏蔽作用，使4f电子受到晶体场的影响大大减小。稀土离子4f电子受到晶体场的作用远远小于电子之间的库仑作用，也远远小于4f电子的自旋—轨道作用。考虑到电子之间的库仑作用和自旋—轨道作用，4f电子能级用2J+I LJ表示。晶体场将使具有总角动量量子数J的能级分裂，分裂的形式和大小取决于晶体场的强度和对称性。稀土离子4f能级的这种分裂，对周围环境（配位情况、晶场强度、对称性）非常敏感，可作为探针来研究晶体、非晶态材料、有机分子和生物分子中稀土离子所在局部环境的结构，且2J+I LJ能级重心在不同的晶体中大致相同，稀土离子4f电子发光有特征性，因而很容易根据谱线位置辨认是什么稀土离子在发光。 基质晶格的影响基质晶格对f→d跃迁的光谱位置有着强烈的影响，另外其对f→f跃迁的影响表现在三个方面：（1）可改变三价稀土离子在晶体场所处位置的对称性，使不同跃迁的谱强度发生明显的变化；（2）可影响某些能级的分裂；（3）某些基质的阴离子团可吸收激发能量并传递给稀土离子而使其发光，即基质中的阴离子团起敏化中心的作用。特别是阴离子团的中心离子（Me）和介于中间的氧离子O2-以及取代基质中阳离子位置的稀土离子（RE）形成一直线，即Me-O-RE接近180°时，基质阴离子团对稀土离子的能量传递最有效。 上转换发光材料的发展概况发光是物体内部以某种方式吸收的能量转换为光辐射的过程。发光学的内容包括物体发光的条件、过程和规律，发光材料与器件的设计原理、制备方法和应用，以及光和物质的相互作用等基本物理现象。发光物理及其材料科学在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和环境科学技术中的应用必将促进光电子产业的迅猛发展，这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技的发展起着举足轻重的推动作用。三价镧系稀土离子具有极丰富的电子能谱，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，在适当波长的激光的激发下可以产生众多的激光谱线，可从红外光谱区扩展到紫外光谱区。因此，稀土离子发光研究一直备受人们的关注。60年代末，Auzel在钨酸镱钠玻璃中意外发现，当基质材料中掺入Yb3+离子时，Er3+、Ho3+和Tm3+稀土离子在红外光激发下可发出可见光，并提出了“上转换发光”的观点[5&4]。所谓的上转换材料就是指受到光激发时，可以发射比激发波长短的荧光的材料。其特点是激发光光子能量低于发射光子的能量，这是违反Stokes定律的。因此上转换发光又称为“反Stokes发光”。从七十年代开始，上转换的研究转移到单频激光上转换。到了八十年代由于半导体激光器泵浦源的发展及开发可见光激光器的需求，使其得到快速发展。特别是近年来随着激光技术和激光材料的进一步发展，频率上转换在紧凑型可见激光器、光纤放大器等领域的巨大应用潜力更激起广大科学工作者的兴趣，把上转换发光的研究推向高潮，并取得了突破性实用化的进展。随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展，人们在考虑拓宽其应用领域和将已有的研究成果转换成高科技产品。1996年在CLEO会议上，Downing与Macfarlanc等人合作提出了三色三维显示方法，双频上转换三维立体显示被评为1996年物理学最新成就之一，这种显示方法不仅可以再现各种实物的立体图像，而且可以随心所欲的显示各类经计算机处理的高速动态立体图像，具有全固化、实物化、高分辨、可靠性高、运行速度快等优点[15]。上转换发光材料的另一项很有意义的应用就是荧光防伪或安全识别，这是一个应用前景极其广阔的新兴研究方向。由于在一种红外光激发下，发出多条可见光谱线且各条谱线的相对强度比较灵敏地依赖于上转换材料的基质材料与材料的制作工艺，因而仿造难、保密强、防伪效果非常可靠。目前，研究的稀土离子主要集中在Nd3+，Er3+，Ho3+，Tm3+和Pr3+等三价阳离子。Yb3+离子由于其特有的能级特性，是一种最常用的敏化离子。一般来说，要制备高效的上转换材料，首先要寻找合适的基质材料，当前研究的上转换材料多达上百种，有玻璃、陶瓷、多晶粉末和单晶。其化合物可分为：（1）氟化物；（2）氧化物；（3）卤氧化物；（4）硫氧化物；（5）硫化物等。迄今为止，上转换发光研究取得了很大的进展，人们已在氟化物玻璃、氟氧化物玻璃及多种晶体中得到了不同掺杂稀土离子的蓝绿上转换荧光。 上转换发光的基本理论通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换，其特点是吸收光子的能量低于发射光子的能量[2&8]。稀土离子上转换发光是基于稀土离子4f电子能级间的跃迁产生的。由于4f外壳层电子对4f电子的屏蔽作用，使得4f电子态间的跃迁受基质的影响很小，每种稀土离子都有其确定的能级位置，不同稀土离子的上转换发光过程不同。目前可以把上转过程归结于三种形式：激发态吸收、光子雪崩和能量传递上转换。激发态吸收激发态吸收（Excited Stated Absorption简写为ESA）是上转换发光中的最基本过程，如图1-1所示。首先，发光中心处于基态能级E0的电子吸收一个ω1的光子，跃迁到中间亚稳态E1上，E1上的电子又吸收一个ω2光子，跃迁到高能级E2上，当处于能级E2上的电子向基态跃迁时，就发射一个高能光子。图1-1 上转换的激发态吸收过程 光子雪崩上转换光子雪崩上转换发光于1979年在LaCl3∶Pr3+材料中首次发现。1997年，N. Rakov等报道了在掺Er3+氟化物玻璃中也出现了雪崩上转换。由于它可以作为上转换激光器的激发机制，而引起了人们的广泛的注意。“光子雪崩”过程是激发态吸收和能量传输相结合的过程，如图1-2所示，一个四能级系统，Mo、M1、M2分别为基态和中间亚稳态，E为发射光子的高能级。激发光对应于M1→E的共振吸收。虽然激发光光子能量同基态吸收不共振，但总会有少量的基态电子被激发到E与M2之间，而后弛豫到M2上。M2上的电子和其他离子的基态电子发生能量传输I，产生两个位于M1的电子。一个M1的电子在吸收一个ω1的光子后激发到高能级E。而E能级的电子又与其他离子的基态相互作用，产生能量传输II，则产生三个为位于M1的电子，如此循环，E能级上的电子数量像雪崩一样急剧地增加。当E能级的电子向基态跃迁时，就发出能量为ω的高能光子。此过程就为上转换的“光子雪崩”过程。图1-2 光子雪崩上转换能量传递上转换能量转移（Energy Transfer，简写成ET）是两个能量相近的激发态离子通过非辐射过程藕合，一个回到低能态，把能量转移给另一个离子，使之跃迁到更高的能态。图1-3列出了发生能量传递的几种可能途径：（a）是最普通的一种能量传递方式，处于激发态的施主离子把能量传给处于激发态的受主离子，使受主离子跃迁到更高的激发态去；（b）过程称为多步连续能量传递，在这一过程中，只有施主离子可以吸收入射光子的能量，处于激发态的施主离子与处于基态的受主离子间通过第一步能量传递，把受主离子跃迁到中间态，然后再通过第二步能量传递把受主离子激发到更高的激发态；（c）过程可命名为交叉弛豫能量传递（Cross Relaxation Up-conversion，简称CR），这种能量传递通常发生在相同离子间，在这个过程中，两个相同的离子通过能量传递，使一个离子跃迁到更高的激发态，而另一个离子弛豫到较低的激发态或基态上去；（d）过程为合作发光过程的原理图，两个激发态的稀土离子不通过第三个离子的参与而直接发光，他的一个明显的特征是没有与发射光子能量匹配的能级，这是一种奇特的上转换发光现象；（e）过程为合作敏化上转换，两个处于激发态的稀土离子同时跃迁到基态，而使受主离子跃迁到较高的能态。（a）普通能量传递 （b）多步连续能量传递（c）交叉弛豫能量传递 （d）合作发光能量传递（e）合作敏化上转换能量传递图1-3 几种能量传递过程的示意图稀土离子的上转换发光都是多光子过程，在多光子过程中，激发光的强度与上转换荧光的强度有如下关系：Itamin ∝ Iexcitationn其中Itamin表示上转换荧光强度，Iexcitation表示激发光强度，在双对数坐标下，上转换荧光的强度与激发光的强度的曲线为一直线，其斜率即为上转换过程所需的光子数n，这个关系是确定上转换过程是几光子过程的有效方法。 敏化机制与掺杂方式 敏化机制通过敏化作用提高稀土离子上转换发光效率是常用的一种方法[9]。其实质是敏化离子吸收激发能并把能量传递给激活离子，实现激活离子高能级的粒子数布居，从而提高激活离子的转换效率，这个过程可以表述如下：Dexc+A→D+AexcD表示施主离子，A是受主离子，下标“exc”表示该离子处于激发态。Yb3+离子由于特有的能级结构，是最常用的也是最主要的一种敏化离子。（1）直接上转换敏化对与稀土激活中心（如Er3+，Tm3+，Ho3+）和敏化中心Yb3+共掺的发光材料，由于Yb3+的2F5/2能级在910-1000nm均有较强吸收，吸收波长与高功率红外半导体激光器的波长相匹配。若用激光直接激发敏化中心Yb3+，通过Yb3+离子对激活中心的多步能量传递，可再将稀土激活中心激发至高能级而产生上转换荧光，这类过程会导致上转换荧光明显增强，称之为直接上转换敏化。图1-4以Yb3+/Tm3+共掺杂为例给出了该激发过程的示意图。图1-4 直接上转换敏化（2）间接上转换敏化由于Yb3+离子对910-1000 nm间泵浦激光吸收很大，泵浦激光的穿透深度非常小，因此虽然在表面的直接上转换敏化能极大的提高上转换效率，但它却无法应用到上转换光纤系统中。针对这种情况，国际上与1995-1996年首次提出了“间接上转换敏化”方法[7]。间接上转换敏化的模型首先在Tm3+/Yb3+双掺杂体系中提出的：当激活中心为Tm3+时，如果激发波长与Tm3+的3H6→3H4吸收共振，激活中心Tm3+就被激发至3H4能级，随后处于3H4能级的Tm3+离子与位于2F5/2能级的Yb3+离子发生能量传递，使Yb3+离子的2F5/2能级上有一定的粒子数布居。然后处于激发态2F5/2的Yb3+离子再与Tm3+进行能量传递，实现Tm3+的1G4能级的粒子数布居，这样就通过Tm3+→Yb3+→Tm3+献的能量过程间接地把Tm3+离子激发到了更高能级1G4。从而导致了Tm3+离子的蓝色上转换荧光。图1-5给出了间接上转换敏化的示意图。考虑到稀土离子的敏化作用与前述的上转换机理，在实现上转换发光的掺杂方式通常要考虑如下几点：（1）敏化离子在激发波长处有较大的吸收截面和较高的掺杂浓度；（2）敏化离子与激活离子之间有较大的能量传递几率；（3）激活离子中间能级有较长的寿命。图1-5 间接上转换敏化 掺杂方式表1-1给出了当前研究比较多的掺杂体系，表中同时列出了某一掺杂体系对应的激发波长、基质材料、敏化机制等。表1-1 常见的掺杂体系稀土离子组合 激发波长 基质材料 敏化机制单掺杂 Er3+ 980nm ZrO2纳米晶体 —Nd3+ 576nm ZnO–SiO2–B2O3 —Tm3+ 660nm AlF3/CaF2/BaF2/YF3 —双掺杂 Yb3+：Er3+ 980nm Ca3Al2Ge3O12玻璃 直接敏化Yb3+：Ho3+ 980nm YVO4 直接敏化Yb3+：Tm3+ 800nm 氟氧化物玻璃 间接敏化Yb3+：Tb3+ 1064nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Eu3+ 973nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Pr3+ 1064nm LnF3/ZnF2/SrF2 BaF2/GaF2/NaF 直接敏化Nd3+：Pr3+ 796nm ZrF4基玻璃 直接敏化三掺杂 Yb3+： Nd3+ ：Tm3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Nd3+ ：Ho3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Er3+ ：Tm3+ 980nm PbF2:CdF2玻璃 直接敏化 上转换发光材料的应用稀土掺杂的基质材料在波长较长的红外光激发下，可发出波长较短的红、绿、蓝、紫等可见光。通常情况下，上转换可见光包含多个波带，每个波带有多条光谱线，这些谱线的不同强度组合可合成不同颜色的可见光[7]。掺杂离子、基质材料、样品制备条件的改变，都会引起各荧光带的相对强度变化，不同样品具有独特的谱线强度分布与色比关系（我们定义上转换荧光光谱中各荧光波段中的峰值相对强度比称为色比，通常以某以一波段的峰值强度为标准）。因而上转换发光材料可应用到荧光防伪或安全识别上来。上转换发光材料在荧光防伪或安全识别应用上的一个研究重点是制备上转换效率高，具有特色的防伪材料，实现上转换荧光防伪材料能够以配比控制色比；也就是通过调整稀土离子种类、浓度以及基质材料的种类、结构和配比，达到控制色比关系。 本论文研究目的及内容Nd:YAG激光器发出1064nm的激光，在激光打孔、激光焊接、激光核聚变等领域具有广泛的应用价值，是最常用的激光波段。然而，由于人眼对1064nm的红外光不可见，因此，需要采用对1064nm激光响应的红外激光显示材料制备的显示卡进行调准和校正。本论文采用氟化物作为基质，掺杂稀土离子，通过配方和工艺研究，制备对1064nm响应的红外激光显示材料。研究组分配比、烧结温度、气氛和时间等对粉体性能的影响。并采用XRD和荧光光谱分析等测试手段对粉体进行表征。确定最佳烧结温度、组分配比，最终获得对1064nm具有优异红外转换性能的红外激光显示材料。第二章 红外激光显示材料的合成与表征经过多年研究，红外响应发光材料取得了很大进展，现已实现了氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及多种晶体中不同稀土离子掺杂的蓝绿上转换荧光。然而上转换荧光的效率距离实际实用还有很大的差距，尤其是蓝光，其效率更低。因此，寻找新的红外激光显示材料仍在研究之中，本文主要研究对1064nm响应的发光材料。本章研究了双掺杂Er3+/Yb3+不同基质材料的蓝绿上转换荧光，得到了发光效果较好的稀土掺杂氟化物的红外激光显示材料，得到了一些有意义的研究结果。 红外激光显示材料的合成 实验药品（1）合成材料所用的化学试剂主要有：LaF3，BaF2，Na2SiF6，NaF，氢氟酸，浓硝酸等。稀土化合物为Er2O3、Yb2O3，纯度在4N以上。（2）ErF3、YbF3的配制制备Yb3+/Er3+共掺氟化物的红外激光显示材料使用的ErF3，YbF3是在实验室合成的。实验采用稀土氧化物，称取适量的Er2O3，Yb2O3放在烧杯1和烧杯2中，滴加稍微过量的硝酸（浓度约为8mol/L），置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌，直至烧杯1中出现粉红色溶液、烧杯2中出现无色溶液停止。其化学反应如下：Er2O3+6HNO3→2Er(NO3)3+3H2OYb2O3+6HNO3→2Yb(NO3)3+3H2O再往烧杯1和烧杯2中分别都加入氢氟酸，烧杯1中生成粉红色ErF3沉淀，烧杯2中生成白色絮状YbF3沉淀，其化学反应如下：Er(NO3)3+3HF→ErF3↓+3HNO3Yb(NO3)3+3HF→YbF3↓+3HNO3生成的ErF3、YbF3沉淀使用循环水式多用真空泵进行分离，并多次使用蒸馏水进行洗涤，将从溶液中分离得到的沉淀倒入烧杯放入电热恒温干燥箱，在100℃条件下保温12小时，得到了实验所需的ErF3、YbF3，装入广口瓶中备用。 实验仪器SH23-2恒温加热磁力搅拌器（上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司）PL 203电子分析天平（梅特勒一托多利仪器上海有限公司）202-0AB型电热恒温干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）SHB-111型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）WGY-10型荧光分光光度计（天津市港东科技发展有限公司）DXJ-2000型晶体分析仪（丹东方圆仪器有限公司）1064nm半导体激光器（长春新产业光电技术有限公司）4-13型箱式电阻炉（沈阳市节能电炉厂） 样品的制备（1）实验方法本实验样品制备方法是：以稀土化合物YbF3、ErF3，基质氟化物为原料，引入适量的助熔剂，采用高温固相法合成红外激光显示材料。高温固相法是将高纯度的发光基质和激活剂、辅助激活剂以及助熔剂一起，经微粉化后机械混合均匀，在较高温下进行固相反应，冷却后粉碎、筛分即得到样品[8]。这种固体原料混合物以固态形式直接参与反应的固相反应法是制备多晶粉末红外激光显示材料最为广泛使用的方法。在室温下固体一般并不相互反应，高温固相反应的过程分为产物成核和生长两部分，晶核的生成一般是比较困难的，因为在成核过程中，原料的晶格结构和原子排列必须作出很大调整，甚至重新排列。显然，这种调整和重排要消耗很多能量。因而，固相反应只能在高温下发生，而且一般情况下反应速度很慢。根据Wagner反应机理可知，影响固体反应速度的三种重要因素有：①反应固体之间的接触面积及其表面积；②产物相的成核速度；③离子通过各物相特别是通过产物相时的扩散速度。而任何固体的表面积均随其颗粒度的减小而急剧增加，因此，在固态反应中，将反应物充分研磨是非常必要的[6]。而同时由于在反应过程中在不同反应物与产物相之间的不同界面处可能形成的物相组成是不同的，因此可能导致产物组成的不均匀，所以固态反应需要进行多次研磨以使产物组成均匀。另外，如果体系存在气相和液相，往往能够帮助物质输运，在固相反应中起到重要作用，因此在固相反应法制备发光材料时往往加入适量助熔剂。在有助熔剂存在的情况下，高温固相反应的传质过程可通过蒸发-凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。（2）实验步骤根据配方中各组分的摩尔百分含量（表3-1，表3-2，表3-3中给出了实验所需主要样品的成分与掺杂稀土离子浓度），准确计算各试剂的质量，使用电子天平精确称量后，把原料置于玛瑙研钵中研磨均匀后装入陶瓷坩埚中（粉体敦实后大概占坩埚体积的1/3），再放入电阻炉中保温一段时间。冷却之后即得到了实验所述的红外激光显示材料样品。图2-1为实验流程图：图2-1 实验流程图 红外激光显示材料的表征 XRDX射线衍射分析是当今研究晶体精细结构、物相分析、晶粒集合和取向等问题的最有效的方法之一[10&9]。通常采用粉末状晶体或多晶体为试样的X射线衍射分析被称为粉末法X射线衍射分析。1967年，Hugo 鉴于计算机处理大量数据的能力，在粉末中子衍射结构分析中，提出了全粉末衍射图最小二乘拟合结构修正法。1977年，Malmros等人把这个方法引入X射线粉末衍射分析中，从此Rietveld分析法的研究开始迅速发展起来[16&10]。本实验采用丹东方圆仪器有限公司生产的DXJ-2000型晶体分析仪对粉末样品进行数据采集，主要测试参数为：Cu靶Kα线，管压45kV，管流35Ma，狭缝DSlmm、.、SS1 mm，扫描速度10度/min（普通扫描）、度/min（步进扫描），通过测试明确所制备的材料是否形成特定晶体结构的晶相，也可以简单判断随着掺杂量的增加，是否在基质中有第二相形成或者掺杂的物质同基质一起形成固溶体。
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半导体光电材料论文
通信行业，考研，公务员等
重庆邮电大学光电工程学院成立于2001年2月，现有“光信息科学与技术”、“微电子学”、“电子科学与技术”、“电磁场与无线技术”和“电子信息科学与技术”五个本科专业，拥有“电子科学与技术”一级学科（含“电磁场与微波技术”、“微电子学与固体电子学”、“电路与系统”、“物理电子学”四个二级学科）和“光学工程”一级学科硕士学位授权点，以及“电工理论与新技术”二级学科硕士学位授权点和“集成电路工程”领域工程硕士学位授权点。学院“微电子学”为国家级特色专业，“光信息科学与技术”为重庆市特色专业，“电子科学与技术”为学校品牌专业，“光信息科学与技术”是国家布控专业。“电子科学与技术”为重庆市重点学科和重庆邮电大学博士学位立项建设支撑学科。学院拥有“光纤通信技术重点实验室”与“微电子工程重点实验室”两个省部级重点实验室，拥有中央与地方共建的光信息技术实验室、微电子技术实验室、集成电路设计实验室和射频技术实验室。学院“微电子工程中心”是中央与地方共建特色实验室，“电工实验中心”和“微电子专业实验中心”是重庆市高等学校实验教学示范中心。学院拥有一支学历层次高、年龄结构合理、学术水平高、敬业奉献的教学科研师资队伍，已形成了以博士、教授为骨干的教学科研学术群体。学院现有教师91人，其中教授14人，副教授31人，讲师43人；有23人具有博士学位，46人具有硕士学位；有博士生导师6人，全国师德先进个人1人，重庆市名师1人，享受政府特殊津贴专家2人，重庆市优秀中青年骨干教师3人；教师中有4人次获省部级先进个人称号。学院在光纤通信技术、TD-SCDMA手机核心芯片的研发、DAB/DMB技术、纳米光电子材料、半导体光电材料、无线网络优化与电磁兼容技术等领域形成特色。在人才培养、科学研究、产学研结合、技术开发与推广、对外服务、国际交流与合作等各个方面越来越显示出巨大的发展潜力和旺盛的生命力。近年来，教师共发表论文500余篇，其中120余篇被SCI、EI、ISTP收录；共承担包括863重大项目、国家自然科学基金在内的科研项目100余项，获国家教学成果奖2项目，重庆市教学成果奖近10项，省部级科技奖近10项，国家专利授权近10项。“血液净化系统监测与控制系列关键技术及整机设备”荣获国家科技进步二等奖； “以3G科技创新引领特色专业的建设与提升”和“立足行业，服务地方，突出特色，培养‘专业＋信息技术人才’”荣获国家教学成果二等奖。此外，学生参加全国“挑战杯”、“数学建模竞赛”等比赛，荣获全国一等奖2项，二等奖2项，部省级奖励30余项。学院先后有6个班级荣获重庆市先进班集体荣誉称号。学院毕业生受到了用人单位和社会的普遍欢迎和好评，毕业生的就业率、签约率和考研率一直名列重庆邮电大学前茅。为加强产学研合作和国际交流，2011年，成立了重庆国际半导体学院。学院还与中国科学院、中国电子科技集团、四联集团、重庆渝德科技公司、西南集成电路设计公司、重庆神州龙芯科技公司等知名科研院所和企业开展了广泛的合作和交流，建立了人才培养、科学研究和学生实习实训基地。 光电工程学院 光电工程学院是在原无线电工程系（电子信息工程系）、信息与计算科学系的基础上经学科及师资队伍的整合优化于2001年2月成立，现有“电子科学与技术”、“光学工程”2个一级学科硕士学位授权点，以及“集成电路工程”全日制专业硕士学位和在职工程硕士学位授权点，拥有“微电子学与固体电子学”省部级重点学科和“微电子工程”省部级重点实验室，并与通信学院共建“光纤通信技术”重点实验室。学院注重创新人才培养，重视教学科研工作，拥有一支老中青结合、综合素质好、学术水平高的创新型师资队伍。学院围绕“电子科学与技术”和“光学工程”一级学科的建设与发展，在微电子系统与集成电路设计，半导体材料、器件与工艺，光电子技术及应用和电磁理论与射频技术等方向上形成明显的特色和优势，并取得了一系列学术成果。近年来，共承担国家级、省部级科研项目近100项，获省部级教学科研奖10余项，国家专利近10项，其中“TD-SCDMA终端核心芯片平台关键技术及应用”获得国家技术发明二等奖，“稀土体系光谱的理论研究”获得重庆市自然科学一等奖，“TD-SCDMA手机关键技术的研究与实现”获得重庆市技术发明一等奖。学院注重国内外学术交流与合作，先后与美国、英国、意大利等国家和地区的知名大学和清华大学、中电集团电子24、26、44所等单位有密切的产学研合作关系，成功主办和协办了多次国际国内学术会议。 080900电子科学与技术 本一级学科包含“物理电子学”（专业代码080901）、“电路与系统”（专业代码080902）、“微电子学与固体电子学”（专业代码080903）和“电磁场与微波技术”（专业代码080904）4个二级学科。本学科是信息科学与技术的基础，和信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程3个学科共同构成我校电子信息大类的主干学科。经过多年的建设，本学科在学科方向、学术团队、科研平台、研究成果和人才培养方面取得了良好发展。本学科拥有重庆市重点学科“微电子学与固体电子学”和“微电子工程”、“光纤通信技术”2个重庆市重点实验室。目前本学科已经在微电子系统与集成电路设计、半导体材料、器件与工艺、光电子技术及应用和通信与测控中的电路系统与电磁理论等方向上形成明显的特色和优势，初步形成了一支结构合理的学术团队，取得了一系列学术成果。近年来先后承担省部级及其以上项目57项，其中国家自然科学基金项目14项；近五年发表论文525篇，其中被SCI、EI、ISTP收录149篇；共获得省部级以上科技奖11项，特别是微电子系统与集成电路设计研究团队参与的“TD-SCDMA终端核心芯片平台关键技术及应用”项目获得了国家技术发明二等奖，半导体材料研究团队完成的“稀土体系光谱的理论研究”项目获得重庆市自然科学一等奖。同时，本学科还获国家级和重庆市高等教育教学成果奖6项。近五年招收硕士研究生299人，授予硕士学位156人，并与西安交通大学、电子科技大学等高校联合培养博士研究生。本学科的主要学位与专业课程有：数学物理方法、随机过程及其应用、高等代数与矩阵分析、半导体器件物理、晶体管原理、高等电磁场理论、光波导理论、光通信新技术、微机电系统技术、非线性电路与系统、射频集成电路设计、非线性系统的混沌与控制、集成电路设计与制造技术、微波电路等。 电子科学与技术（本科，标准学制四年，授予工学学士学位，招生类别：理工类）专业培养目标：培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，富有创新意识，在射频微波电路、无线网络等方向形成自身特色，并能在射频微波电路、无线网络领域从事相应器件及系统的研究、设计、开发、生产管理等方面工作的科学与工程技术人才。主要课程：数理基础系列课程、电路系列课程、计算机系列课程以及通信系列课程等基础课程，电磁场与电磁波系列、微波电路与技术系列以及无线网络技术系列等专业课程。专业优势和特色：校级品牌专业。依托电子科学与技术重点学科，以中央与地方共建实验室、射频实验室、电磁场与微波技术实验中心等为专业基础实践教学平台。服务电子信息产业和地方经济，在射频微波电路、无线网络技术等领域特色鲜明。就业去向：电信设备制造商、通信运营商及广播电视、航空航天等企业，从事射频微波电路、物联网技术等方面的研究、设计和开发等工作。
稀土掺杂氟化物多波长红外显示材料的研究摘 要本文简单介绍了稀土发光原理、上转换发光材料的大致发展史、红外上转换发光材料的应用以及当前研究现状。以PbF2为基质材料，ErF3为激活剂，YbF3为敏化剂，采用高温固相反应法制备了PbF2: Er,Yb上转换发光材料。重点讨论了制备过程中，制备工艺中的烧结时间、烧结温度对红外激光显示材料发光效果的影响。研究了Er3+/Yb3+发光系统在1064nm激光激发下的荧光光谱和上转换发光的性质。实验表明，在1064nm激光激发下，材料可以发射出绿色和红色荧光，是一种新型的红外激光显示材料。关键字：1064nm 上转换 红外激光显示 Er3+/Yb3+AbstractThis paper simply described the rare earth luminescence mechanism, the development of up-conversion materials and their applications were systematically explained. Present situation of the research on infrared up-conversion luminescence is also presented. PbF2 as matrix, ErY3 as activator and YbF3 as sensitizer were adopted to synthesize PbF2: Er,Yb up-conversion material with high temperature solid-phase reaction. A great emphasize was paid on the factors that effect on the luminescence properties of infrared laser displayed materials such as sinter temperature, time of sinter. The luminescence system of Er3+/Yb3+, their fluorescence spectrum and their character of up-conversion with 1064nm LD as an excitation source were studied. The experimental results that intense green and wed up-conversion emissions were observed under 1064nm LD excitation, which is a new type of infrared laser displayed Words: 1064nm Up-conversion Infrared laser displayed materials Er3+/Yb3+目 录摘要Abstract第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介 稀土离子能级 晶体场理论 基质晶格的影响 上转换发光材料的发展概况 上转换发光的基本理论 激发态吸收 光子雪崩上转换 能量传递上转换 敏化机制与掺杂方式 敏化机制 掺杂方式 上转换发光材料的应用 本论文研究目的及内容 8第二章 红外激光显示材料的合成与表征 红外激光显示材料的合成 实验药品 实验仪器 样品的制备 红外激光显示材料的表征 XRD 荧光光谱 12第三章 结果与讨论 基质材料的确定 助熔剂的选择 烧结时间的确定 烧结温度的确定 掺杂浓度的确定 17结 论 21参考文献 22致 谢 23第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介稀土元素是指周期表中IIIB族，原子序数为21的钪（Sc）：39的钇（Y）和原子序数57至71的镧系中的镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu），共17个元素[1]。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f和5d电子组态，因此具有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射。稀土化合物发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。稀土发光材料具有许多优点：（1）与一般元素相比，稀土元素4f电子层构型的特点，使其化合物具有多种荧光特性；（2）稀土元素由于4f电子处于内存轨道，受外层s和P轨道的有效屏蔽，很难受到外部环境的干扰，4f能级差极小，f-f跃迁呈现尖锐的线状光谱，发光的色纯度高；（3）荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级；（4）吸收激发能量的能力强，转换效率高；（5）物理化学性质稳定，可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用。稀土离子能级稀土离子具有4f电子壳层，但在原子和自由离子的状态由于宇称禁戒，不能发生f-f电子跃迁[3&7]。在固体中由于奇次晶场项的作用宇称禁戒被解除，可以产生f-f跃迁，4f轨道的主量子数是4，轨道量子数是3，比其他的s，p，d轨道量子数都大，能级较多。除f-f跃迁外，还有4f-5d，4f-6s，4f-6p电子跃迁。由于5d，6s，6p能级处于更高的能级位置，所以跃迁波长较短，除个别离子外，大多数都在真空紫外区域。由于4f壳层受到5s2，5p6壳层的屏蔽作用，对外场作用的反应不敏感，所以在固体中其能级和光谱都具有原子状态特征。因此，f-f跃迁的光谱为锐线，4f壳层到其他组态的跃迁是带状光谱，因为其他组态是外壳层，受环境影响较大。稀土离子在化合物中一般出现三价状态，在可见和红外光区观察的光谱大都属于4fN组态内的跃迁，在给定组态后确定光谱项的一般方法是利用角动量耦合和泡利原理选出合理的光谱项，但这种方法在电子数多，量子数大时，相当麻烦且容易出错。所以，对稀土离子不太适合。利用群论方法，采用U7>R7>G2>R3群链的分支规则可以方便地给出4fN组态的全部正确的光谱项，通常用大写的英文字母表示光谱项的总轨道角动量的量子数的数目，如S，P，D，F，G，H，I，K，L，M，N，O，Q……分别表示总轨道角动量的量子数为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，……，25+l表示光谱项的多重性，S是总自旋量子数。在光谱学中，用符号2S+1L表示光谱项。 晶体场理论晶体场理论认为，当稀土离子掺入到晶体中，受到周围晶格离子的影响时，其能级不同自由离子的情况。这个影响主要来自周围离子产生的静电场，通常称为晶体场[2]。晶体场使离子的能级劈裂和跃迁几率发生变化。稀土离子在固体中形成典型的分立发光中心。在分立发光中心中，参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子，电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身，而基质晶格的影响是次要的。稀土离子的4f电子能量比5s，5p轨道高，但是5s，5p轨道在4f轨道的外面，因而5s，5p轨道上的电子对晶体场起屏蔽作用，使4f电子受到晶体场的影响大大减小。稀土离子4f电子受到晶体场的作用远远小于电子之间的库仑作用，也远远小于4f电子的自旋—轨道作用。考虑到电子之间的库仑作用和自旋—轨道作用，4f电子能级用2J+I LJ表示。晶体场将使具有总角动量量子数J的能级分裂，分裂的形式和大小取决于晶体场的强度和对称性。稀土离子4f能级的这种分裂，对周围环境（配位情况、晶场强度、对称性）非常敏感，可作为探针来研究晶体、非晶态材料、有机分子和生物分子中稀土离子所在局部环境的结构，且2J+I LJ能级重心在不同的晶体中大致相同，稀土离子4f电子发光有特征性，因而很容易根据谱线位置辨认是什么稀土离子在发光。 基质晶格的影响基质晶格对f→d跃迁的光谱位置有着强烈的影响，另外其对f→f跃迁的影响表现在三个方面：（1）可改变三价稀土离子在晶体场所处位置的对称性，使不同跃迁的谱强度发生明显的变化；（2）可影响某些能级的分裂；（3）某些基质的阴离子团可吸收激发能量并传递给稀土离子而使其发光，即基质中的阴离子团起敏化中心的作用。特别是阴离子团的中心离子（Me）和介于中间的氧离子O2-以及取代基质中阳离子位置的稀土离子（RE）形成一直线，即Me-O-RE接近180°时，基质阴离子团对稀土离子的能量传递最有效。 上转换发光材料的发展概况发光是物体内部以某种方式吸收的能量转换为光辐射的过程。发光学的内容包括物体发光的条件、过程和规律，发光材料与器件的设计原理、制备方法和应用，以及光和物质的相互作用等基本物理现象。发光物理及其材料科学在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和环境科学技术中的应用必将促进光电子产业的迅猛发展，这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技的发展起着举足轻重的推动作用。三价镧系稀土离子具有极丰富的电子能谱，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，在适当波长的激光的激发下可以产生众多的激光谱线，可从红外光谱区扩展到紫外光谱区。因此，稀土离子发光研究一直备受人们的关注。60年代末，Auzel在钨酸镱钠玻璃中意外发现，当基质材料中掺入Yb3+离子时，Er3+、Ho3+和Tm3+稀土离子在红外光激发下可发出可见光，并提出了“上转换发光”的观点[5&4]。所谓的上转换材料就是指受到光激发时，可以发射比激发波长短的荧光的材料。其特点是激发光光子能量低于发射光子的能量，这是违反Stokes定律的。因此上转换发光又称为“反Stokes发光”。从七十年代开始，上转换的研究转移到单频激光上转换。到了八十年代由于半导体激光器泵浦源的发展及开发可见光激光器的需求，使其得到快速发展。特别是近年来随着激光技术和激光材料的进一步发展，频率上转换在紧凑型可见激光器、光纤放大器等领域的巨大应用潜力更激起广大科学工作者的兴趣，把上转换发光的研究推向高潮，并取得了突破性实用化的进展。随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展，人们在考虑拓宽其应用领域和将已有的研究成果转换成高科技产品。1996年在CLEO会议上，Downing与Macfarlanc等人合作提出了三色三维显示方法，双频上转换三维立体显示被评为1996年物理学最新成就之一，这种显示方法不仅可以再现各种实物的立体图像，而且可以随心所欲的显示各类经计算机处理的高速动态立体图像，具有全固化、实物化、高分辨、可靠性高、运行速度快等优点[15]。上转换发光材料的另一项很有意义的应用就是荧光防伪或安全识别，这是一个应用前景极其广阔的新兴研究方向。由于在一种红外光激发下，发出多条可见光谱线且各条谱线的相对强度比较灵敏地依赖于上转换材料的基质材料与材料的制作工艺，因而仿造难、保密强、防伪效果非常可靠。目前，研究的稀土离子主要集中在Nd3+，Er3+，Ho3+，Tm3+和Pr3+等三价阳离子。Yb3+离子由于其特有的能级特性，是一种最常用的敏化离子。一般来说，要制备高效的上转换材料，首先要寻找合适的基质材料，当前研究的上转换材料多达上百种，有玻璃、陶瓷、多晶粉末和单晶。其化合物可分为：（1）氟化物；（2）氧化物；（3）卤氧化物；（4）硫氧化物；（5）硫化物等。迄今为止，上转换发光研究取得了很大的进展，人们已在氟化物玻璃、氟氧化物玻璃及多种晶体中得到了不同掺杂稀土离子的蓝绿上转换荧光。 上转换发光的基本理论通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换，其特点是吸收光子的能量低于发射光子的能量[2&8]。稀土离子上转换发光是基于稀土离子4f电子能级间的跃迁产生的。由于4f外壳层电子对4f电子的屏蔽作用，使得4f电子态间的跃迁受基质的影响很小，每种稀土离子都有其确定的能级位置，不同稀土离子的上转换发光过程不同。目前可以把上转过程归结于三种形式：激发态吸收、光子雪崩和能量传递上转换。激发态吸收激发态吸收（Excited Stated Absorption简写为ESA）是上转换发光中的最基本过程，如图1-1所示。首先，发光中心处于基态能级E0的电子吸收一个ω1的光子，跃迁到中间亚稳态E1上，E1上的电子又吸收一个ω2光子，跃迁到高能级E2上，当处于能级E2上的电子向基态跃迁时，就发射一个高能光子。图1-1 上转换的激发态吸收过程 光子雪崩上转换光子雪崩上转换发光于1979年在LaCl3∶Pr3+材料中首次发现。1997年，N. Rakov等报道了在掺Er3+氟化物玻璃中也出现了雪崩上转换。由于它可以作为上转换激光器的激发机制，而引起了人们的广泛的注意。“光子雪崩”过程是激发态吸收和能量传输相结合的过程，如图1-2所示，一个四能级系统，Mo、M1、M2分别为基态和中间亚稳态，E为发射光子的高能级。激发光对应于M1→E的共振吸收。虽然激发光光子能量同基态吸收不共振，但总会有少量的基态电子被激发到E与M2之间，而后弛豫到M2上。M2上的电子和其他离子的基态电子发生能量传输I，产生两个位于M1的电子。一个M1的电子在吸收一个ω1的光子后激发到高能级E。而E能级的电子又与其他离子的基态相互作用，产生能量传输II，则产生三个为位于M1的电子，如此循环，E能级上的电子数量像雪崩一样急剧地增加。当E能级的电子向基态跃迁时，就发出能量为ω的高能光子。此过程就为上转换的“光子雪崩”过程。图1-2 光子雪崩上转换能量传递上转换能量转移（Energy Transfer，简写成ET）是两个能量相近的激发态离子通过非辐射过程藕合，一个回到低能态，把能量转移给另一个离子，使之跃迁到更高的能态。图1-3列出了发生能量传递的几种可能途径：（a）是最普通的一种能量传递方式，处于激发态的施主离子把能量传给处于激发态的受主离子，使受主离子跃迁到更高的激发态去；（b）过程称为多步连续能量传递，在这一过程中，只有施主离子可以吸收入射光子的能量，处于激发态的施主离子与处于基态的受主离子间通过第一步能量传递，把受主离子跃迁到中间态，然后再通过第二步能量传递把受主离子激发到更高的激发态；（c）过程可命名为交叉弛豫能量传递（Cross Relaxation Up-conversion，简称CR），这种能量传递通常发生在相同离子间，在这个过程中，两个相同的离子通过能量传递，使一个离子跃迁到更高的激发态，而另一个离子弛豫到较低的激发态或基态上去；（d）过程为合作发光过程的原理图，两个激发态的稀土离子不通过第三个离子的参与而直接发光，他的一个明显的特征是没有与发射光子能量匹配的能级，这是一种奇特的上转换发光现象；（e）过程为合作敏化上转换，两个处于激发态的稀土离子同时跃迁到基态，而使受主离子跃迁到较高的能态。（a）普通能量传递 （b）多步连续能量传递（c）交叉弛豫能量传递 （d）合作发光能量传递（e）合作敏化上转换能量传递图1-3 几种能量传递过程的示意图稀土离子的上转换发光都是多光子过程，在多光子过程中，激发光的强度与上转换荧光的强度有如下关系：Itamin ∝ Iexcitationn其中Itamin表示上转换荧光强度，Iexcitation表示激发光强度，在双对数坐标下，上转换荧光的强度与激发光的强度的曲线为一直线，其斜率即为上转换过程所需的光子数n，这个关系是确定上转换过程是几光子过程的有效方法。 敏化机制与掺杂方式 敏化机制通过敏化作用提高稀土离子上转换发光效率是常用的一种方法[9]。其实质是敏化离子吸收激发能并把能量传递给激活离子，实现激活离子高能级的粒子数布居，从而提高激活离子的转换效率，这个过程可以表述如下：Dexc+A→D+AexcD表示施主离子，A是受主离子，下标“exc”表示该离子处于激发态。Yb3+离子由于特有的能级结构，是最常用的也是最主要的一种敏化离子。（1）直接上转换敏化对与稀土激活中心（如Er3+，Tm3+，Ho3+）和敏化中心Yb3+共掺的发光材料，由于Yb3+的2F5/2能级在910-1000nm均有较强吸收，吸收波长与高功率红外半导体激光器的波长相匹配。若用激光直接激发敏化中心Yb3+，通过Yb3+离子对激活中心的多步能量传递，可再将稀土激活中心激发至高能级而产生上转换荧光，这类过程会导致上转换荧光明显增强，称之为直接上转换敏化。图1-4以Yb3+/Tm3+共掺杂为例给出了该激发过程的示意图。图1-4 直接上转换敏化（2）间接上转换敏化由于Yb3+离子对910-1000 nm间泵浦激光吸收很大，泵浦激光的穿透深度非常小，因此虽然在表面的直接上转换敏化能极大的提高上转换效率，但它却无法应用到上转换光纤系统中。针对这种情况，国际上与1995-1996年首次提出了“间接上转换敏化”方法[7]。间接上转换敏化的模型首先在Tm3+/Yb3+双掺杂体系中提出的：当激活中心为Tm3+时，如果激发波长与Tm3+的3H6→3H4吸收共振，激活中心Tm3+就被激发至3H4能级，随后处于3H4能级的Tm3+离子与位于2F5/2能级的Yb3+离子发生能量传递，使Yb3+离子的2F5/2能级上有一定的粒子数布居。然后处于激发态2F5/2的Yb3+离子再与Tm3+进行能量传递，实现Tm3+的1G4能级的粒子数布居，这样就通过Tm3+→Yb3+→Tm3+献的能量过程间接地把Tm3+离子激发到了更高能级1G4。从而导致了Tm3+离子的蓝色上转换荧光。图1-5给出了间接上转换敏化的示意图。考虑到稀土离子的敏化作用与前述的上转换机理，在实现上转换发光的掺杂方式通常要考虑如下几点：（1）敏化离子在激发波长处有较大的吸收截面和较高的掺杂浓度；（2）敏化离子与激活离子之间有较大的能量传递几率；（3）激活离子中间能级有较长的寿命。图1-5 间接上转换敏化 掺杂方式表1-1给出了当前研究比较多的掺杂体系，表中同时列出了某一掺杂体系对应的激发波长、基质材料、敏化机制等。表1-1 常见的掺杂体系稀土离子组合 激发波长 基质材料 敏化机制单掺杂 Er3+ 980nm ZrO2纳米晶体 —Nd3+ 576nm ZnO–SiO2–B2O3 —Tm3+ 660nm AlF3/CaF2/BaF2/YF3 —双掺杂 Yb3+：Er3+ 980nm Ca3Al2Ge3O12玻璃 直接敏化Yb3+：Ho3+ 980nm YVO4 直接敏化Yb3+：Tm3+ 800nm 氟氧化物玻璃 间接敏化Yb3+：Tb3+ 1064nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Eu3+ 973nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Pr3+ 1064nm LnF3/ZnF2/SrF2 BaF2/GaF2/NaF 直接敏化Nd3+：Pr3+ 796nm ZrF4基玻璃 直接敏化三掺杂 Yb3+： Nd3+ ：Tm3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Nd3+ ：Ho3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Er3+ ：Tm3+ 980nm PbF2:CdF2玻璃 直接敏化 上转换发光材料的应用稀土掺杂的基质材料在波长较长的红外光激发下，可发出波长较短的红、绿、蓝、紫等可见光。通常情况下，上转换可见光包含多个波带，每个波带有多条光谱线，这些谱线的不同强度组合可合成不同颜色的可见光[7]。掺杂离子、基质材料、样品制备条件的改变，都会引起各荧光带的相对强度变化，不同样品具有独特的谱线强度分布与色比关系（我们定义上转换荧光光谱中各荧光波段中的峰值相对强度比称为色比，通常以某以一波段的峰值强度为标准）。因而上转换发光材料可应用到荧光防伪或安全识别上来。上转换发光材料在荧光防伪或安全识别应用上的一个研究重点是制备上转换效率高，具有特色的防伪材料，实现上转换荧光防伪材料能够以配比控制色比；也就是通过调整稀土离子种类、浓度以及基质材料的种类、结构和配比，达到控制色比关系。 本论文研究目的及内容Nd:YAG激光器发出1064nm的激光，在激光打孔、激光焊接、激光核聚变等领域具有广泛的应用价值，是最常用的激光波段。然而，由于人眼对1064nm的红外光不可见，因此，需要采用对1064nm激光响应的红外激光显示材料制备的显示卡进行调准和校正。本论文采用氟化物作为基质，掺杂稀土离子，通过配方和工艺研究，制备对1064nm响应的红外激光显示材料。研究组分配比、烧结温度、气氛和时间等对粉体性能的影响。并采用XRD和荧光光谱分析等测试手段对粉体进行表征。确定最佳烧结温度、组分配比，最终获得对1064nm具有优异红外转换性能的红外激光显示材料。第二章 红外激光显示材料的合成与表征经过多年研究，红外响应发光材料取得了很大进展，现已实现了氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及多种晶体中不同稀土离子掺杂的蓝绿上转换荧光。然而上转换荧光的效率距离实际实用还有很大的差距，尤其是蓝光，其效率更低。因此，寻找新的红外激光显示材料仍在研究之中，本文主要研究对1064nm响应的发光材料。本章研究了双掺杂Er3+/Yb3+不同基质材料的蓝绿上转换荧光，得到了发光效果较好的稀土掺杂氟化物的红外激光显示材料，得到了一些有意义的研究结果。 红外激光显示材料的合成 实验药品（1）合成材料所用的化学试剂主要有：LaF3，BaF2，Na2SiF6，NaF，氢氟酸，浓硝酸等。稀土化合物为Er2O3、Yb2O3，纯度在4N以上。（2）ErF3、YbF3的配制制备Yb3+/Er3+共掺氟化物的红外激光显示材料使用的ErF3，YbF3是在实验室合成的。实验采用稀土氧化物，称取适量的Er2O3，Yb2O3放在烧杯1和烧杯2中，滴加稍微过量的硝酸（浓度约为8mol/L），置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌，直至烧杯1中出现粉红色溶液、烧杯2中出现无色溶液停止。其化学反应如下：Er2O3+6HNO3→2Er(NO3)3+3H2OYb2O3+6HNO3→2Yb(NO3)3+3H2O再往烧杯1和烧杯2中分别都加入氢氟酸，烧杯1中生成粉红色ErF3沉淀，烧杯2中生成白色絮状YbF3沉淀，其化学反应如下：Er(NO3)3+3HF→ErF3↓+3HNO3Yb(NO3)3+3HF→YbF3↓+3HNO3生成的ErF3、YbF3沉淀使用循环水式多用真空泵进行分离，并多次使用蒸馏水进行洗涤，将从溶液中分离得到的沉淀倒入烧杯放入电热恒温干燥箱，在100℃条件下保温12小时，得到了实验所需的ErF3、YbF3，装入广口瓶中备用。 实验仪器SH23-2恒温加热磁力搅拌器（上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司）PL 203电子分析天平（梅特勒一托多利仪器上海有限公司）202-0AB型电热恒温干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）SHB-111型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）WGY-10型荧光分光光度计（天津市港东科技发展有限公司）DXJ-2000型晶体分析仪（丹东方圆仪器有限公司）1064nm半导体激光器（长春新产业光电技术有限公司）4-13型箱式电阻炉（沈阳市节能电炉厂） 样品的制备（1）实验方法本实验样品制备方法是：以稀土化合物YbF3、ErF3，基质氟化物为原料，引入适量的助熔剂，采用高温固相法合成红外激光显示材料。高温固相法是将高纯度的发光基质和激活剂、辅助激活剂以及助熔剂一起，经微粉化后机械混合均匀，在较高温下进行固相反应，冷却后粉碎、筛分即得到样品[8]。这种固体原料混合物以固态形式直接参与反应的固相反应法是制备多晶粉末红外激光显示材料最为广泛使用的方法。在室温下固体一般并不相互反应，高温固相反应的过程分为产物成核和生长两部分，晶核的生成一般是比较困难的，因为在成核过程中，原料的晶格结构和原子排列必须作出很大调整，甚至重新排列。显然，这种调整和重排要消耗很多能量。因而，固相反应只能在高温下发生，而且一般情况下反应速度很慢。根据Wagner反应机理可知，影响固体反应速度的三种重要因素有：①反应固体之间的接触面积及其表面积；②产物相的成核速度；③离子通过各物相特别是通过产物相时的扩散速度。而任何固体的表面积均随其颗粒度的减小而急剧增加，因此，在固态反应中，将反应物充分研磨是非常必要的[6]。而同时由于在反应过程中在不同反应物与产物相之间的不同界面处可能形成的物相组成是不同的，因此可能导致产物组成的不均匀，所以固态反应需要进行多次研磨以使产物组成均匀。另外，如果体系存在气相和液相，往往能够帮助物质输运，在固相反应中起到重要作用，因此在固相反应法制备发光材料时往往加入适量助熔剂。在有助熔剂存在的情况下，高温固相反应的传质过程可通过蒸发-凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。（2）实验步骤根据配方中各组分的摩尔百分含量（表3-1，表3-2，表3-3中给出了实验所需主要样品的成分与掺杂稀土离子浓度），准确计算各试剂的质量，使用电子天平精确称量后，把原料置于玛瑙研钵中研磨均匀后装入陶瓷坩埚中（粉体敦实后大概占坩埚体积的1/3），再放入电阻炉中保温一段时间。冷却之后即得到了实验所述的红外激光显示材料样品。图2-1为实验流程图：图2-1 实验流程图 红外激光显示材料的表征 XRDX射线衍射分析是当今研究晶体精细结构、物相分析、晶粒集合和取向等问题的最有效的方法之一[10&9]。通常采用粉末状晶体或多晶体为试样的X射线衍射分析被称为粉末法X射线衍射分析。1967年，Hugo 鉴于计算机处理大量数据的能力，在粉末中子衍射结构分析中，提出了全粉末衍射图最小二乘拟合结构修正法。1977年，Malmros等人把这个方法引入X射线粉末衍射分析中，从此Rietveld分析法的研究开始迅速发展起来[16&10]。本实验采用丹东方圆仪器有限公司生产的DXJ-2000型晶体分析仪对粉末样品进行数据采集，主要测试参数为：Cu靶Kα线，管压45kV，管流35Ma，狭缝DSlmm、.、SS1 mm，扫描速度10度/min（普通扫描）、度/min（步进扫描），通过测试明确所制备的材料是否形成特定晶体结构的晶相，也可以简单判断随着掺杂量的增加，是否在基质中有第二相形成或者掺杂的物质同基质一起形成固溶体。
半导体光电材料与器件（有机电致发光器件，薄膜晶体管器件，光学晶体材料）发表的部分论文[1] . Zhang, . Jiang, . Khan, J. Li, L. Zhang, J. Cao, . Zhu, . Zhang, Colour tunability of blue top-emitting organic light-emitting devices with single-mode resonance and improved performance by using C60 capping layer and dual emission layer, J. Phys. D: Appl. Phys. 42 (2009) 145106 (8pp).[2] . Zhang, J. Li, L. Zhang, . Jiang, K. Haq, . Zhu, . Zhang, Top-emitting organic light-emitting device with high efficiency and low voltage using a silver-silver microcavity, Thin Solid Films 518 (2010) 1756-1759.[3] . Zhang, J. Li, . Khan, L. Zhang, . Jiang, K. Haq, . Zhu, . Zhang, Improved chromaticity and electron injection in blue organic light-emitting device by using a dual electron-transport layer with hole-blocking function, Semicond. Sci. Technol. 24 (2009) 075021 (5pp).[4] . Zhang, . Jiang, . Khan, J. Cao, . Ma, L. Zhang, J. Li, K. Haq, . Zhu, . Zhang, Enhanced electron injection in organic light-emitting devices by using a composite electron injection layer composed of 8-hydroquinolatolithium and cesium oxide, Solid State Communications 149 (2009) 652-656.[5] . Zhang, . Khan, . Jiang, J. Cao, . Zhu, . Zhang, Electron injection property at the organic-metal interface in organic light-emitting devices revealed by current-voltage characteristics, Physica B 404 (2009) 1247-1250.[6] . Zhang, J. Li, L. Zhang, . Lin, . Jiang, . Zhu, . Zhang, Improved performance of Si-based top-emitting organic light-emitting device using MoOx buffer layer, Synthetic Metals 160 (2010) 788-790.[7] . Zhang, Z. Zhao, P. Zhang, . Ji, . Li, Comparison of CdZnTe crystals grown by the Bridgman method under Te-rich and Te-stoichiometric conditions and the annealing effects, J. Cryst. Growth 311 (2009) 286-291.[8] . Zhang, . Ding, J. Li, L. Zhang, . Jiang, . Zhu, . Zhang, Red top-emitting organic light-emitting device using 6,13-di-(3,5-diphenyl) phenylpentacene doped emitting system, Solid State Communications 150 (2010) 1132-1135.[9] J. Li, . Zhang, L. Zhang, K. Haq, . Jiang, . Zhu, . Zhang, Performance enhancement of organic thin-film transistors using WO3-modified drain/source electrodes, Semicond. Sci. Technol. 24 (2009) 115012.[10] J. Li, . Zhang, L. Zhang, H. Zhang, . Jiang, K. Haq, . Zhu, . Zhang, MoOx interlayer to enhance performance of pentacene-TFTs with low-cost copper electrodes, Synthetic Metals 160 (2010) 376-379.[11] J. Li, . Zhang, L. Zhang, K. Haq, . Jiang, . Zhu, . Zhang, Improving organic transistor performance through contact-area-limited doping , Solid State Communications 149 (2009) 1826-1830.[12] J. Li, . Zhang, L. Zhang, H. Zhang, . Jiang, . Zhu, . Zhang, Effect of a SiNx insulator on device properties of pentacene-TFTs with a low-cost copper source/drain electrode, Semicond. Sci. Technol. 25 (2010) 045027.[13] L. Zhang, J. Li, . Zhang, . Jiang, . Zhang, High performance ZnO-thin-film transistor with Ta2O5 dielectrics fabricated at room temperature, Appl. Phys. Lett. 95 (2009) 072112.[14] J. Li, . Zhang, L. Zhang, . Lin, H. Zhang, . Jiang, . Zhang, The feasibility of using an Al-alloy film as the source/drain electrode in a microcrystalline silicon thin-film transistor, Solid State Communications 150 (2010) 1560-1563.[15] J. Li, L. Zhang, . Zhang, H. Zhang, . Jiang, . Yu, . Zhu, . Zhang, Reduction of the contact resistance in copper phthalocyanine thin film transistor with UV/ozone treated Au electrodes, Current Applied Physics 10 (2010) 1302-1305.[16] L. Zhang, J. Li, . Zhang, . Yu, . Lin, K. Haq, . Jiang, . Zhang, Low-voltage-drive and high output current ZnO thin-film transistors with sputtering SiO2 as gate insulator, Current Applied Physics 10 (2010) 1306-1308.[17] L. Zhang, J. Li, . Zhang, . Jiang, . Zhang, High-performance ZnO thin film transistors with sputtering SiO2/Ta2O5/SiO2 multi-layer gate dielectric, Thin Solid Films 518 (2010) 6130-6133.[18] . Lin, . Yu, . Zhang, J. Li, L. Zhang, . Jiang, . Zhang, Enhancing color purity and efficiency of white organic light-emitting diodes using a double-emitting layer, Semicond. Sci. Technol. 25 (2010) 105004.