铜的亚氧化物Cu_(64)O的HREM研究

前已报导,用HREM研究铜的初期氧化时,发现在生成Cu_2O之前,还存在比Cu_2O含氧量低的Cu_4O、Cu_8O。本文报导的是比Cu_8O含氧量更低的又一种铜的亚氧化物Cu_(64)O。它存在于储存多年的铜粉中,也能在空气中加热铜粉生成。用JEM—200CX进行观察,通过电子衍射确定这种晶体为B心正交结构。通过结构模型的设计和动力衍射理论的计算,用模拟计算象和观察相比较的方法确定Cu_(64)O晶体的单胞内含有的128个Cu原子和2个氧原子的位置。图1给出Cu_(64)O的晶体结构和母体Cu的关系。粗线划出的为Cu_(64)O的单胞,晶格常数a=     

硫化亚铜中硫原子的高分辨观察

我们利用高分辨电子显微术,曾对Cu_2O中氧原子的成象规律进行了研究,并利用这种规律研究了一系列初期氧化物中氧原子位置。本文将讨论已知结构的Cu_2S晶体的高分辨观察结果及硫原子成象问题,以作为用HREM研究金属初期硫化产物的一个开端。将离子薄化的纯铜薄膜(纯度为99.99％)放置于壁上附有微量硫的封闭石英管中,在真空度为10~(-2)pa,温度为300℃的条件下进行硫化实验。所获样品的x射线能谱分析及电子衍射分析表明:在铜膜的边缘处形成的小晶体为Cu_2S,它具有逆荧石结构,晶格常数为a=0.55nm。图1的插图给出了     

直接敷铜技术中铜箔预氧化层的检测与控制

通过控制氧化的方法对制备敷铜陶瓷基板(DBC基板)的铜层进行预氧化处理。研究了预氧化温度、氧分压对铜箔氧化层物相和厚度的影响,采用拉曼光谱仪测试铜箔氧化膜物相组成,采用紫外-可见分光光度计测试铜箔氧化膜的吸光度,确定了铜箔表面氧化物层吸光度与厚度的关系。结果表明:预氧化温度在400~800℃,氧分压控制在100×10~(–6)~700×10~(–6),铜箔表面生成一层氧化亚铜(Cu_2O)层;在过高的预氧化温度和氧分压条件下,铜箔表面就会生成Cu O物相,而且氧化膜层变厚,表面疏松、局部出现氧化膜脱落,不利于DBC基板的制备。当氧分压为500×10~(–6),预氧化时间为1 h,温度为600℃时,铜箔表面可以获得均匀致密的Cu_2O薄膜,并且氧化膜与基体Cu结合紧密,有效提高DBC基板的结合性能。     

掺杂YBa2Cu3—xMxOy（M=Fe,Al,Zn）红外光谱的研究

首先报道并系统地研究了掺杂YBa_2Cu_(3-x)M_xO_y(M=Fe,Al,Zn)体系的红外光谱,证明了YBa_2Cu_3O_(7-δ)中:p1(630cm~(-1))红外峰在正交相中确实属于一维Cu—O链上氧空位诱导的准局域模和α轴上Cu_1—O_5—Cu_1局域模的叠加;p2(580cm~(-1))红外峰在高氧相中不能观测到是由于受二维电子气的屏蔽,而并非是二维CuO_2网络中氧空位诱发的Cu—O准局域振动模;p3(550cm~(-1))红外峰即沿c轴O_4—Cu_1—O_4局域振动模,由于YBa_2Cu_3O_(7-δ)的二维特性不受二维电子气的屏蔽效应的影响,因此它在正交相和四角相强度变化不明显。同时还讨论了掺杂对YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导电性及结构的影响。     

ZrO2—6mol%Y2O3陶瓷中Y原子的选择成像

本文测定了ZrO2-6mol Y2O3陶瓷中新发现的两种有序相(Y0.25Zr0.75O2-x和Y0.5Zr0.5O2-y)的结构,并确定了能使Y原子亚单胞单独成像的条件.图1(a)是[100]取向的高分辨像(HREM),表明从立方相ZrO2(c-ZrO2)到两种有序相的结构变化.图1(b-d)分别是图1(a)中用字母C,L和O表示区域同一倍数的放大像.图1(a)中嵌入了c-ZrO2(左)和一种新相(右)的电子衍射谱(EDP).对HREM和EDP进行的计算机模拟结果表明,图1(c,d)以及图1(a)中右边嵌入的EDP均不能用c-ZrO2或在c-ZrO2中氧离子沿<001>或<111>方向发生位移的结构来解释.显然,这是新相的高分辨像.     

电子束作用下铜超微粒子氧化还原过程的观察

射线的辐照引起材料发生何种反应,材料的结构如何变化,在材料科学中愈来愈引起了广泛的兴趣。另外,电子显微镜的观察是在电子束照射样品下进行的,这种照射到底会引起材料发生什么反应,也是电镜工作者所关心的。前人用电子显微镜观察了CuO在电子束照射下发生的还原反应。本工作对电子束作用下铜超微粒子发生的变化做了连续的观察,先是观察到了Cu的氧化现象,接着是Cu的氧化物又被还原成了大的Cu颗粒,在这种氧化还原过程中,形成的氧化物除Cu_2O外,还出现了初生的Cu_4O与Cu_8O等中间结构。Cu超微粒子是在喷镀仪中,用真空蒸发法制做的,观察是在JEM-2000EX高分辨电子显微镜上进行的,     

非晶膜在铜的氧化过程中的行为

从原子水平研究金属氧化过程的微观机制,很自然地会想到,当金属氧化成金属氧化物时,是气态的氧直接与金属反应一步生成氧化物,还是存在着某种作为反应的过渡态呢?对这个问题的研究报道还不多。我们在大块铜薄膜和超微铜粒子表面的氧化过程的HREM观察中,研究了铜表面的非晶膜在氧化过程中的作用。     

AlN的厚膜铜金属化及其结合机理

采用反应厚膜法实现了AlN基板表面的铜金属化,借助SEM、XRD分别对烧结后的厚膜层、还原后的铜金属化层以及界面层的成分和形貌进行了研究;测试了不同烧结温度下金属化基板的敷接强度,并探究了界面层的形成过程以及对敷接强度的影响。结果表明:烧结过后,厚膜层的主要成分是CuO和Cu_2O;经过还原处理后,其表面成分转变为金属Cu;同时,随着烧结温度的上升,烧结后的厚膜层和还原后的金属化层的致密度均呈现先增加后降低的趋势,金属化铜层与基板之间的敷接强度也呈现相同的变化趋势。另外,在金属化铜层和AlN基板之间存在界面化合物,其主要成分是Cu_2O和中间化合物(CuAlO_2和CuAl_2O_4),其中,Cu_2O对敷接强度不利,而尖晶石结构的CuAl_2O_4和细小薄片状的CuAlO_2对敷接强度的有利。     

YBa_2Cu_3O_x中22~(1/2)α_0×22~(1/2)α_0相的模型

高T_c超导氧化物中氧的配比和排列是决定材料超导性能的关键因素之一。在YBa_2Cu_3O_x中HREM和ED研究发现了2a_0,3a_0等由氧有序引起的超结构。所有YBa_2Cu_3O_x试样,不论其初始氧含量如何,500℃左右在真空中加热,均可看到如图1所示的电子衍射图。这就是2(2~(1/2))a_0×2~(1/2)a_0相,对他的本质尚有争议。为了进一步研究这个相的本质,我们构筑了     

投影管用绿色发光材料

本专利介绍了投影管用绿色发光材料制备的改进方法。实例1纯度为99.99%以上的 Y_2O_32.847克分子、纯度为99.9%以上的 Tb_4O_70.15克分子和纯度为99.9%以上的 Ce_2(CO_3)_3·H_2O 0.003克分子用盐酸溶解,加热到80℃。由和Y、Tb、Ce、的克分子之和相同的 H_2C_2O_4·2H_2O 克分子加2.5倍纯水配制的 H_2C_2O_4·2H_2O溶液加热到80℃,加入到上述稀土氧化物溶液中混合反应,得到草酸盐〔(Y、Tb、Ce)(C_2O_4)_3·2H_2O〕共沉淀物,在800℃分解,得到共沉淀氧化物〔(Y、Tb、Ce)_2O_3〕     

用氧化物高温超导体证实约瑟夫逊特性

<正>据日本《电子情报通信学会志》1992年第1期报道,日本东芝公司首先用高温超导体的叠层型结构证实了约瑟夫逊特性。所制成的结具有在SrTiO_3衬底上依次重叠高温超导体YBCO(YBa_2Cu_3O_7),氧化物常导体PBCO(PrBa_2Cu_3O_7)和YBCO的三层结构。在30K温度下观察约瑟夫逊结中原有的夫琅和费衍射图。     

氧等离子体条件下GaAs的阳极自体氧化

本文实验装置使用1.5～2MHz高频振荡器,在低氧压下辉光放电产生氧等离子体对GaAs进行自体氧化。观察了高频电场、阳极偏压、加热温度等条件对氧化速度、氧化物均匀性等的影响,分析了氧化物的结构与组成及电性能,园满地制备出大面积GaAs自体氧化物。 所用GaAs样品为:n型<100>晶向,N_d≈10~(17)cm~(-3),φ35圆片。晶片由机械-化学抛光后溶剂脱蜡,再用H_2SO_4:H_2O_2:H_2O=4:1:1(体积)溶液腐蚀,冷、热去离子水漂洗。 在阳极偏压 45V,加热温度170℃时氧化速度为120[A/分],氧化物折射率为1.83～1.85(波长6328A),电阻率大于10~(15)Ω·cm,击穿电场强度 为±10~6V·cm~(-1),给出了MOS C-V,I-V特性,电子衍射图和俄歇电子能谱分析结果。     

在高温超导体中首次观察到氧原子

<正>据日刊《JEE》1992年3月份报道,日本科技厅国家金属研究所首次成功地观察到高温超导物质中的氧原子。该所用极高分辨率(0.1nm)和极高电压(800kY)的电子显微镜观察钇-钡-铜氧化物,观察了超导体氧化物晶体和电子结构,观察到高温超导体中的氧原子。这将有助于弄清高温超导体的机理。     

新材料NdCa2Co4OY的晶胞测定和调制结构分析

近年来发现的氧化物高温超导体的结构都是含有Cu-O面的类钙钛矿结构。为探索Cu-O面的导电机制,寻找不含铜的高温超导体被越来越多的人们所重视.钴是一种经常被使用的替代元素。最近Morozofsky等人在测磁化率时发现LaCa_2Co_3O_Y在227K出现超导转变,但未见详细报导。本文将介绍氧化物陶瓷材料NdCa_2Co_4O_Y晶胞参数的测定,以及其公度、非公度调制结构和孪晶、层错现象的观察、分析。NdCa_2Co_3O_Y样品由固态反应法制成。将分析纯的Nd_1O_3、CaCO_3、Co_2O_3粉末按摩尔比Nd:Ca:Co=1:     

低阻大功率PTC热敏电阻陶瓷材料

<正> 据美国专利4 642 136报导,一种常温下具有低电阻率(10~(-3)Ω·cm)、高密度的PTC热敏陶瓷材料,适合于制备大功率元件。它是以V_2O_3为基的氧化物系陶瓷,所用的掺杂剂除了Cr_2O_3外,还可用Al_2O_3或者SnO_2,掺杂量约占总重量的(1～25)％。其组成的通式表示为     

Li_2O.3Nb_2O_5的电镜研究

电子显微术可以提供晶体微区的三维对称性,能显示原子尺度范围的结构和缺陷,所以是研究象Li_2O.3Nb_2O_5(LN_3)这一类复杂氧化物很好的手段。我们同时用CBED和HREM分别测定了LN_3的空间群和观察了微结构。 LN_3的CBED带轴图(ZAPS)表明,LN_3的最高镜面对称是m,如[001]ZAP和[103]ZAP(图1,图2)所示,所以LN_3属单斜晶系;在垂直于镜面的[010]方向有一2次旋转轴,所以点群是2/m。高阶劳厄带投影到零阶上的衍射点表明,LN_3有简单格子。图1[001]ZAP给出,在垂直于全图镜面的方向,在中心透射盘两旁的衍射盘内,可见明显的消光线,这是动力学消光线,表明垂直于电子束方向有2次螺旋轴。图2[103]ZAP给出,在平行于全图镜面的方向,在中心透射盘两旁的衍射盘内,可见交替出现的动力学消光线,表示平行于电子束有一滑移面。事实上,点群2/m中的2次旋转轴即为2次螺旋轴,镜面即为滑移面。所以LN_3的空间群是P2_1/a。     

Cu_3Ti-Ag-Cu活性金属封接法

在研究Ti—Ag—Cu法封接区域的物相转变的基础上,发展而成一种新的活性金属封接法—Cu_3Ti—Ag—Cu法。封接所使用的粉态Cu_3Ti,是从Ti—Cu或Ti—Ag—Cu合金中制取的。实验表明,Cu_3Ti—Ag—Cu法在封接强度、耐热冲击性能等方面均优于Ti—Ag—Cu法,平均封接强度可达1220公斤/厘米~2;对1毫米厚的无氧铜零件与95％Al_2O_3瓷的平封试验件,基本上能耐室温到500℃热冲击三次。封接样品经X射线分析,其过渡层为Cu_2(Ti,Cu)_4O。最后,对Cu_3Ti—Ag—Cu法95％Al_2O_3瓷与无氧铜封接的反应过程进行了初步的探讨。     

铜基引线框架氧化的产物、机理及控制措施

铜基引线框架氧化时先后分别生成Cu2O和CuO,形成结构为CuO/Cu2O/Cu的氧化产物。通过称重法估算氧化膜的厚度,通过电桥法测量电阻值评估引线框架的氧化程度。在引线框架的氧化初期,氧化速率由化学反应速率控制;在氧化中期,氧化速率由化学反应速率和扩散速率共同控制;在氧化后期,氧化速率由扩散速率控制。其中扩散过程包括Cu离子的向外扩散和氧原子的向内扩散。为了控制铜基引线框架的氧化,一方面可以优化封装工艺参数,降低封装过程对框架的氧化;另一方面,可以提高铜合金冶金技术,提高铜合金材料本身的抗氧化能力。     

大功率CO_2激光器非平衡态合成单晶的研究

用大功率CO_2激光器非平衡态制取单晶的方法从固态混合物熔体(Al_2O 3-10mol％Cr_2O)3)-M_0,Al_2O_3-(50,60,80)mol％WO_3中合成了可分离的M_0O_3,Al_2O_3及Al_2O_3·3WO_3,Al_2O_3·4WO_3单晶体,分析表明,激光非平衡态下生成的单晶与平衡态下生长的同种物质单晶在微观参量及外观上一致,而非平衡态下激光合成的晶体可以是平衡态下由相同的反应物难于生成的物质。     

制备时间对氧化亚铜薄膜(Cu_2O)特性的影响

将铜片放入CuSO_4溶液中蒸煮,经过一段时间后,在其表面得到Cu_2O薄膜。改变蒸煮时间,利用原子力显微镜(AFM)对不同蒸煮时间的Cu_2O薄膜观察,得到相应的Cu_2O薄膜表面形貌图。实验发现,铜片在CuSO_4溶液中的蒸煮时间越长,表面颗粒的尺寸越大,越致密。当蒸煮时间达到60min时,Cu_2O晶粒尺寸最大可达到1μm。由光致发光图谱发现,蒸煮时间越长,Cu_2O带隙越宽。