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hys122 · 发表于 2004-4-11 01:56:00

光学与材料物理研究所简介

　　本所融光学与材料两大基础为一体,以光学技术为主要手段,以光学与物质相互作用过程的研究和新型光电信息材料的合成及其动力学过程研究为主要研究方向,并培养适合于该领域的高级专门人才为主要教学内容。光学与材料物理研究所的前身是河北大学物理系从事光学研究的骨干人员,在六十年代初即开始激光物理与半导体材料物理的研究工作，是我国最早研制出He-Ne激光器的单位之一,1979年成立光学与材料物理实验室，2000年在学科专业调整中改为现名。历任负责人有吴振球教授、傅广生教授、韩理教授，现任所长李晓苇教授。有在职教授5人、兼职教授2人、副教授1人、博士4人（含再读博士3人）。1981年成为我国第一批硕士研究生学位授权点，1994年成为河北省第一批重点建设的重点学科的依托实验室，1998年成为我国第一批一级学科----光学工程博士、硕士生学位点，光学和等离子体物理二级学科硕士学位授予点。2000年成为省教育厅批准的第一批仅有的四个"燕赵学者"特聘岗位之一。近几年已承担及完成了包括国家自然科学基金项目"低温激光等离子体动力学研究"、省自然科学基金项目"卤化银感光材料光作用动力学研究"、"卤素分子的Rydberg态研究"、"超硬材料合成及动力学"、"硅基低温薄膜材料的制备及生长机理研究"、"光CVD法合成纳米Si薄膜材料"等项目11项，省博士基金项目2项，获省科技进步奖、省教委科技进步奖等多项奖励。近几年在Phy. Rew. Lett.、Appl. phys. Lett.、Phys.Rev.、物理学报、中国激光、感光材料等重要国内外学术刊物上发表学术论文150余篇，其中被SCI，EI收录近百篇。本所现在每年招收硕士研究生15----20人，博士研究生4----6人，毕业硕士生中已有10多人考取中科院物理所、中国科大、南开大学、北方交大等院校的博士生。本所已成为我省光学与材料物理高级专门人才的培养基地。

主要研究方向：

激光分子束外延生长b－FeSi2 /Si量子阱材料及其发光特性研究　　如何在Si基材料系实现高效率发光、探索用硅基材料研制与硅工艺相容的发光器件是光电子学工程领域一直努力的方向。近年来人们从不同途径探索引入新的发光机制来实现硅基材料的高效发光，主要有"杂质工程""能带工程""带内子能级工程"等。另一探索Si基材料高效发光的途径是寻求能与Si工艺兼容的Si基化合物材料薄膜。本工作拟采用应变层异质外延技术同时引入能带工程设计外延生长b－FiSi2 /Si应变量子阱材料，最大限度地增强自由激子的局域化程度，同时通过外延条件的控制、膜外延过程的RHEED衍射特性及对粒子动能等参量进行实时监测及材料PL特性分析，研究b－FeSi2 /Si量子阱高效率发光材料的成膜动态机理。
卤化银感光材料制备及感光特性研究　　感光材料与影象科学，是当今世界发展迅速而又竞争激烈的研究与开发领域，是信息科学的重要研究内容，卤化银成像机理及实验分析、成像过程的物理模拟及评价等是国际上正在探索的新课题，而卤化银感光材料在提高感光度，保存性、互易性、边缘效应、层间效应等方面的改善是我国光存贮材料界一直努力的方向。降低颗粒度，克服感光度与颗粒之间的矛盾，改善成像质量是国内外该领域研究的热点。本课题拟通过研究卤化银感光材料在光作用下物性结构变化机理及各种功能性化合物的应用，分析材料的感光特性，为发展感光材料制备新工艺提供科学依据。
激光法制备晶态氮化碳薄膜及其动力学过程研究　　b－C3 N4 是一种首先利用固体理论设计具有理想成份和结构、预期具有优异性能的材料。理论计算预言，由于C3N4 四面体在空间伸展的无限结构对应很短的共价键合，该材料将具有和金刚石相比拟甚至比金刚石还高的硬度且具有良好的绝缘性和异常高的热传导等特性，预计在微电子学封装，光学薄膜及新型半导体器件等高科技工业领域具有广泛的应用前景。近几年，b－C3 N4 的合成取得了很大进展，我们已利用辉光放电、激光溅射等方法进行了该材料合成的初步研究，此工作国内外存在的关键问题是由于对材料生长过程、成相特征及成相机理缺乏系统的研究，因此深入研究C-N键合机理对寻找能够最终生成b－C3 N4 材料的技术方法十分重要。本项目拟采用激光溅射产生荷能C粒子束并辅以放电辅助产生荷能N粒子进行b－C3 N4 薄膜材料的制备，采用激光光谱、表面拉曼光谱对材料光学特性及材料生长过程进行原位实时诊断，采用OES、LIF等技术对气相反应过程进行测量，为寻找CN膜的合成工艺及功能开发提供实验与理论依据。
激光辅助低温合成纳米金刚石薄膜　　纳米材料的合成及结构特性、功能特性的研究是现代科学的前沿研究领域。近几年，随着纳米材料(如纳米硅等)及气相CVD合成金刚石薄膜研究的深入，人们开始关注纳米金刚石薄膜（由颗粒直径〈100nm的金刚石晶粒组成)的合成。根据对纳米硅等材料的研究发现：纳米粒子具有量子尺寸效应、表面界面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应使纳米材料呈现出许多奇特的性能。而金刚石本身具有的优异的力、热、光、电性能已使CVD合成的金刚石薄膜具有广泛的应用，若加上纳米材料的奇特性能，将使纳米金刚石薄膜成为应用前景不可限量的功能材料。关于纳米金刚石薄膜的制备，近两年国外已有少量报道，国内尚属于起步阶段。分析目前纳米金刚石薄膜的研究现状，发现尚未有在低温衬底(小于500℃)上制备出高品质的纳米金刚石薄膜的报道。而只有实现低温沉积，才会使纳米金刚石薄膜真正进入实用化阶段。因此，低温沉积纳米金刚石薄膜已成为金刚石薄膜的重要研究方向。本工作初步的实验结果表明，采用激光辅助CVD技术可以实现纳米金刚石薄膜的低温合成。通过对纳米金刚石薄膜合成的动力学过程及光电性能的研究，为其作为信息功能材料的应用提供科学依据。
纳米硅薄膜材料的制备及结构物性研究　　作为微电子技术中的一种重要而且具有广阔应用前景的薄膜材料，纳米硅薄膜材料近年引起了国内外学者的广泛重视。目前人们已采用多种方法生长制备了具有高质量的纳米硅薄膜，并对其所具有的多种物性进行了富有成效的研究，我们的研究方向是利用等离子体化学气相沉积(PECVD)方法，采用高H2稀释的SiH4 在各种固体表面上制备膜层均匀、质量良好的纳米硅膜层，并采用多种电学和光学测量手段，研究它所具有的新颖结构特征与独特物理性质，如高电导率特性、压组特性、退火特性、掺杂特性、量子输运效应以及可见发光特性，从而为新型量子功能器件、敏感器件以及集成硅光电子器件的设计与制作提供科学依据。
介质阻挡放电技术研究　　等离子体技术目前的发展趋势是发展大气压条件下的放电等离子体技术，以实现工业化生产。介质阻挡放电(DBD)是一种典型的可实现大气压放电得等离子体技术，因而受到国内外的广泛关注。由于(DBD)具有高电压、非平衡太极搞电子密度等特点，特别适宜进行化学反应、材料生长、臭氧合成及产生准分子激光。
空气质量监测与保护研究　　现代社会人们对环境的关心程度日益加重，随着经济的快速发展，空气污染状况越来越严重。目前我国的主要污染物除可吸入颗粒物外，应属交通工具产生的氧化物和燃烧过程排放的硫化物。本研究方向采用激光光谱手段研究诸如Nox,So2,HS等污染物的光谱结构，并在此基础上选用特定光学泵浦、光谱接收手段监测污染物的含量；探索用脉冲介质阻挡放电等脱硫、脱硝技术降低大气污染的程度。

hys122 · 发表于 2004-4-11 01:58:00

我是河北大学的

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