环境友好半导体Ca2Si的研究进展

概述了Ca2Si的基本性质、制备工艺和应用，阐述了Ca2Si的研究进展及其制备，指出了存在的问题以及今后的研究方向．     

环境友好半导体Ca2Si的研究进展

概述了Ca2Si的基本性质、制备工艺和应用,阐述了Ca2Si的研究进展及其制备,指出了存在的问题以及今后的研究方向.     

晶体Si能带的密度泛函及第一性原理计算

针对晶体Si在二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路中的应用与其能带结构密切相关的问题,采用密度泛函理论及第一性原理的赝势平面波方法,从理论上计算了晶体Si的电子能带.计算结果表明：Si的晶格常数为0.540nm,与实验参考值相吻合;其价带宽度为11.80eV,导带宽度为9.58eV,该结果与其他学者用OPW方法所计算的结果相符合;价带与导带之间的禁带宽度为0.80eV,进一步说明了Si是良好的半导体材料.     

不同CaO/SiO2比的粉煤灰混凝土渗透溶蚀试验研究

通过压力水对混凝土渗透液的化学成份分析 ,发现粉煤灰混凝土中胶凝材料的主要化学成分 Ca O,Si O2 它们的比值不同其溶出规律不同 ,当 Ca O/ Si O2 的摩尔比 >1时 ,渗透液中 Ca O不断溶出 ,同一压力下 Ca O的溶出随时间延长先增加后渐渐减少 ,而 Si O2 开始有少量溶出而后吸收 ,当渗透水压力升高时 ,Ca O的溶出量及 Si O2 的吸收量无明显增加趋势 ,当 Ca O/ Si O2 <1渗透液中有 Si O2 溶出 ,同一压力下 Si O2 的溶出随时间延长变小 ,随着渗透水压的升高溶出量有上升趋势。其比值小的 Si O2 溶出量大 ,Ca O的吸收量也大。比值接近于 1的混凝土渗透液中 Si O2 溶出量、Ca O吸收量均小 ,因此可以推测对于粉煤灰混凝土 ,粉煤灰加入量应考虑 Ca O/ Si O2 的比值→ 1为宜 ,此比值其Ca O或 Si O2 的溶出量最小 ,吸收量也小 ,对混凝土的水化产物数量不会有很大影响。     

改性PZT陶瓷的电学性能研究

采用固相法制备了Pb(Zr0.94Ti0.06)O3为主配方掺入Na、K、N i、Ca、Co、Si、Nb等元素的陶瓷。对其结构及电学性能进行了测试分析。结果表明,一价,二价的氧化物离子掺杂,都能使PZT材料的介电损耗减小;K 、Ca2 的掺杂使材料的介电损耗下降尤为明显。     

固相法制备Ca_2La_8Si_6O_(26):Eu红色荧光粉

采用高温固相法制备新型Ca2La8Si6O26:Eu红色荧光粉,通过使用X射线衍射、相对亮度仪以及荧光光谱仪对制备的样品进行测试。结果表明:合成的荧光粉主晶相为Ca2La8Si6O26,并且可被394nm的近紫外光和464nm的蓝光有效激发,产生红光发射,主发射峰位置位于614nm(5 D0→7F2)。通过合成制度的研究,确定Ca2(La0.7Eu0.3)8Si6O26红色发光粉的最佳煅烧合成温度为1 400℃,Ca2(La1-xEux)8Si6O26中Eu3+的最佳制备浓度x=0.3。采用4.5%(摩尔分数)Li2CO3作为助熔剂,或添加0.05的Bi 3+离子作为敏化剂,可有效提高1 400℃煅烧的Ca2La8Si6O26:Eu的发光性能。并且还通过改变基质阳离子进行改性,发现阳离子为Ca2+时,发光性能最好。     

硅渣及废碱水共激发制备碱胶凝材料的研究

对某化工厂的副产品－－废碱水及硅渣作碱胶凝材料的碱性激发剂进行了研究,通过优化废碱水和硅渣的掺入量可制备强度发展良好,凝结时间正常的碱胶凝材料,有效地降低碱胶凝材料的成本,另外,对其水化产物进行了初步研究,发现这种碱胶凝材料水化除生成C－S－H凝胶外,还生成了水化硅铝酸钙Ca(Al2Si5O8).4H2O,硅铝酸钙钠（Na,Ca)Al3Si5O16两种难溶性沸石类矿物。     

Ti3AlC2的合成及热性能研究

以TiC／Ti／Al／Si粉为原料,采用热压工艺成功制备了高纯度致密的Ti3AIC2块体材料,其制备的最佳温度为(1300∽1500)℃,引入适量的Si能促进Ti3AIC2的合成．也讨论了该样品在不同温度下测定的热容和热导率,说明Ti3AlC2具有优良的导热性能。     

Sr2MgSi2O7基新型长余辉发光材料的合成与性能

在还原气氛下 ,采用高温固相合成法制备出 Sr2 Mg Si2 O7基长余辉发光材料 ,并对其性能以及影响其发光性能的因素进行了研究。运用正交实验方法 ,确定了高温固相合成该材料的最佳条件。初步探讨了 Sr2 Mg Si2 O7基长余辉发光材料的发光机理。     

放电等离子烧结含铝Ti_3SiC_2相的形成规律研究

用放电等离子烧结工艺以元素粉为原料制备 Ti3Si C2 材料时 ,掺入适量铝能改善 Ti3Si C2 的反应合成。应用 X-射线衍射和扫描电子显微镜研究不同烧结温度下材料的相组成和显微结构特征。结果表明 :含铝 Ti3Si C2 相在 110 0℃开始大量形成 ,经 115 0～ 12 5 0℃烧结 ,能制备纯净致密含铝 Ti3Si C2 固溶体材料。铝的固溶降低了 Ti3Si C2 的化学热稳定性 ,使其分解温度降低至 130 0℃。     

高能光子在锗中能量沉积的蒙特卡罗模拟

电离能量沉积影响半导体器件的瞬时响应特性,研究高能光子在锗中电离能量沉积及其分布对锗器件的抗电离辐射加固研究具有重要的指导意义.利用高能光子反应截面数据库及蒙特卡罗模拟方法,计算了高能光子在锗中的电离能量沉积及其分布,给出了模拟过程的具体抽样方法.计算结果表明,在微电子器件的尺寸范围内,能量沉积与锗厚度成线性关系,每2 MeV光子的能量沉积约为1.98 eV/μm.通过对结果的分析,证明该方法是可行的.     

碳硅共掺氮化铝的p型掺杂效率研究

采用碳受主和硅施主共掺杂的方法制备低电阻率p型氮化铝晶体.通过第一性原理计算预测碳硅共掺氮化铝的p型掺杂效率及碳硅合适掺杂比.计算结果表明,在氮化铝中由碳硅共掺形成的Cn-Si络合物(n=1,2,3,4)可以稳定存在,特别是在C2-Si络合物中碳受主电离能仅有0.19 eV,比单个碳受主低0.28 eV.利用碳硅共掺方法,在实验上制备出空穴浓度为1.4×1014cm-3、迁移率为52 cm2/(V.s)的p型氮化铝晶体.     

低碳高效的太阳能级硅制备新技术

对固态二氧化硅在850℃氯化钙熔盐中的伏安行为分析的基础上,通过系统研究了二氧化硅粉末压片在850℃氯化钙熔盐中恒电位电解产物的物相和纯度,确定了通过熔盐电解法制备单质硅的电位范围.实验结果表明,熔盐电解二氧化硅制备单质硅合适的电解电位范围为0.65V(vs.Ca/Ca2+)至1.15V.通过在此电位范围内恒电位电解产物纯度和能量效率分析,明确了熔盐电解制备单质硅最优化的电解电位为0.85V,此时电解产物纯度高达99.41%,电流效率为79.3%,电解能耗为11.5kWh/kg Si.上述结果表明,熔盐电解法制备单质硅与传统碳热还原法相比在能量效率和产物纯度上具有优势.通过电解产物杂质来源的分析,提出进一步提高产物纯度以达到太阳能级硅要求的措施,为通过熔盐电解法直接制备太阳能级硅提供了科学基础.     

光电探测器薄膜生长条件及机理分析

将苝四甲酸二酐（3,4,9,10-perlenetetracrboxylic dianhydride,PTCDA）真空蒸发到无机半导体p-Si衬底上,研制的p-Si/PTCDA异质结光电探测器,对光照非常敏感,是一种响应度很高的宽带光电子元器件。讨论分析了不同的衬底制备条件制备p-Si/PTCDA异质结薄膜的情况,实验结果表明,制备过程中细微的环境变化,显著影响了器件质量,通过分析成膜质量与器件内部微观机制、能带结构、载流子输运之间的关系,确定制备异质结有机薄膜的硅晶面选择,以及衬底的温度最佳的选择范围。     

Mechanism and behaviors of Cr3+-doped TiO2

TiO2 powder and TiO2 thin film on the surface of glazed ceramic tile were prepared by sol-gel method.The influences of different doping Cr3 concentration on the photocatalytic activity of TiO2 were discussed, UV-visible and X-ray diffraction analysis were used to test the performance of TiO2 powder and film. The results indicate that photocatalytic activity of doping Cr3 -TiO2 thin film is higher than that of powder, and the interaction between Cr3 -doped and substrate can greatly enhance the photocatalytic activity. The results of X-ray diffraction and photoabsorption show that the Cr3 -doped energy level in TiO2 is 0. 62 eV high from the top of valence band, which belongs to the type of deep energy level doping. On the basis of the semiconductor energy level theory and Cr3 dopant energy level, the semiconductor energy level model of Cr3 in TiO2 powder and thin film were established, and the doping mechanisms of Cr3 -doped in TiO2 powder and thin film were analyzed.     

Electronic Structure and Chemical Bond of Ti3SiC2 and Adding Al Element

The relation among electronic structure, chemical bond and property of Ti3SiC2 and Al-doped was studied by density function and discrete variation （ DFT- DVM） method. When Al element is added into Ti3 SiC2 , there is a less difference of ionic bond, which does not play a leading role to influent the properties. After adding Al, the covalent bond of Al and the near Ti becomes somewhat weaker, but the covalent bond of Al and the Si in the same layer is obviously stronger than that of Si and Si before adding. Therefore, in preparation of Ti3 SiC2 , adding a proper quantity of Al can promote the formation of Ti3 SiC2 . The density of stnte shows that there is a mixed conductor character in both of Ti3 SiC2 and adding Al element. Ti3 SiC2 is with more tendencies to form a semiconductor. The total density of state near Fermi lever after adding Al is larger than that before adding, so the electric conductivity may increase after adding Al.     

封口型单壁碳纳米管电子结构的密度泛函研究

采用密度泛函(DFT)的B3LYP基组和非平衡格林函数方法对封口型单壁碳纳米管及在碳纳米管外接Au电极的纳米器件的量子结构、密利根电荷分布、电子传输和态密度等特性进行了理论研究.结果发现HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital)和LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)间的能隙Eg=0.973 8 eV,呈现半导体特征;态密度与电子输运谱具有很好的对应关系;电子输运主要集中在能量E＜O.O eV的区域.     

AlN能带及态密度的密度泛函理论研究

文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法计算了A lN晶体的能带结构和态密度曲线。研究表明,A lN的价带由-15.3eV－-12.3eV的下价带和-6.2eV－0eV的上价带区组成,价带顶出现三个子带：简并的重空穴、轻空穴和自旋-轨道耦合所分裂出来的劈裂带（距带顶0.2eV）;导带主要是由A l的3s、3p态电子和N的2p态电子构成的;理论预测A lN价带空穴具有大的有效质量;A lN是一种直接宽禁带半导体,带隙为4.7eV,比较起来该结果优于一些文献中的计算值。