TiN_x/TiSi_x双层结构的俄歇深度分析

TiN的俄歇分析十分困难。这主要是由于主N俄歇跃迁KL_(23)L_(23)(379eV)与Ti L_3M_(23)M_(23)(387eV)重叠的缘故。本文采用窄能量窗口选择和谱图叠减处理法精确的分析了TiN_X/TiSi_X双层结构中N的深度分布,同时给出了有关Ti/Si,Ti/SoO_2/Si在快速热退火后界面反应和产物的结果。     

In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP量子阱中的Rashba自旋-轨道耦合

利用k·p方法研究了In0.53Ga0.47As/InP窄禁带半导体量子阱结构中的Rashba自旋-轨道效应及其栅电压调控规律。随着栅电压Vg从-0.35V增加到0V,电子浓度ne从0.99×1011cm-2线性增大至9.20×1011cm-2,Rashba自旋-轨道耦合参数α从2.38×10-11eV·m减小到0.19×10-11eV·m,零场自旋分裂能Δ0高达4.63meV。结果表明通过栅电压可以有效调控样品中的自旋-轨道耦合强度,证明该结构是制备自旋场效应晶体管(SpinFET)的理想材料。     

共沉淀法制备NASICON型Mg_(0.5)Zr_2(PO_4)_3镁离子固态电解质

以硝酸镁(Mg(NO_3)_2·4H_2O)、醋酸锆(Zr(CH_3COOH)_2)、磷酸氢二铵((NH_4)_2HPO_4)为原料,采用共沉淀法制备得到了纯相的NASICON型Mg_(0.5)Zr_2(PO_4)_3固态电解质材料,并通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),电化学交流阻抗(EIS)对Mg_(0.5)Zr_2(PO_4)_3固态电解质样品进行了表征。结果表明,采用无压烧结在750℃烧结制备得到的Mg_(0.5)Zr_2(PO_4)_3固体电解质致密度最高,达到理论密度的90%,室温总电导率达到最大,为4.67×10~(-6) S/cm,此时,样品的激活能最小为0.098eV。研究表明Mg_(0.5)Zr_2(PO_4)_3是较有前途的镁离子导电材料,对以后全固态镁离子电池的研发工作具有重要意义。     

宽束冷阴极离子源的工作特性研究

介绍了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的改进的宽束冷阴极离子源,详细叙述了该源的工作原理和放电过程,并对离子源的工作特性进行了研究.结果表明,这种离子源可以在4.5×10-3 Pa的高真空度下长期稳定工作,在4.5×10-3 Pa～9.7×10-3 Pa的真空度范围内,离子源的放电电压为400 V～1200 V.采用法拉第筒测试的离子束流密度约为0.5 mA/cm2～2.5 mA/cm2.五栅网测试的离子能量表明,当放电电压650 V时,离子能量为600 eV～1600 eV,其值大小随引出电压不同呈线性变化,离子平均初始动能约为480 eV.该离子源具有较大的离子束发散角,在±20°的范围内,可以得到相当均匀的离子密度,离子束发散角可以达到±40°以上.在本文述及的离子源中,我们设计了电子中和器,消除了离子源在真空室内的打火现象,中和器的电子发射能力取决于灯丝电流和负偏压大小,但负偏压的影响更为显著.了解和掌握离子源的这些工作特性和参数,可以方便对镀膜过程的微观环境(离子密度、离子能量等)进行控制.     

LATP-PEO复合电解质成膜及离子电导率特性

以纳米Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1. 7)(PO_4)_3(LATP)固体电解质为填料,聚氧化乙烯(PEO)为粘结剂,双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li TFSI)为添加剂,乙腈为溶剂,利用流延法制备LATP-PEO固体复合电解质薄膜;采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和交流阻抗(EIS)等方法,研究样品的结构特征、形貌特征以及离子导电性能;探讨PEO摩尔质量与含量对LATP-PEO复合电解质薄膜成膜特性的影响。结果表明:PEO摩尔质量为5 000 kg/mol,LATP与PEO质量比为1∶0. 43时,可以获得膜厚为25μm,颗粒分布均匀的柔性LATP-PEO; LATP-PEO离子电导率随温度增高而增大,25℃时为1. 36×10~(-5)S/cm,100℃达到4. 60×10~(-4)S/cm;温度在-20～60℃时,该薄膜离子活化能为4. 86 eV,温度在60～100℃时,离子活化能为0. 22 eV。     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂的改性研究进展

钠离子导体(NASICON)型单斜磷酸钒锂[Li_3V_2(PO_4)_3]作为锂离子电池正极材料近年来引起了广泛关注。然而,Li_3V_2(PO_4)_3较差的固有电子电导率(2.4×10~(-7)S/cm)限制了其实际应用,因而对其进行改性研究。改性手段主要有导电层包覆、掺杂、纳米结构设计等。综述了Li_3V_2(PO_4)_3磷酸钒锂的各种改性工艺的最新研究进展,并探讨了存在的问题及对未来的展望。     

Na、O在n-GaAs(100)-(4×1)表面吸附以及共吸附的光电子谱研究

利用紫外光电子谱,对Na、O在n型GaAs(100)-(4×1)表面吸附及共吸咐作了详细研究。结果表明:随着GaAs(100)表面Na覆盖度的变化,其表面呈现不同的能带弯曲。当Na的覆盖度很低时(通常认为θ≤0.02ML).n-GaAs(100)表面能带向下弯曲量达0.3eV。但随着覆盖度的增加,最后费米能级钉扎在价带顶以上0.8eV处。另外,O在n-GaAs(100)-(4×1)表面吸附。暴露量达10~5L时,导致了向上0.2eV的能带弯曲。如果在吸氧的表面继续蒸Na,则其费米能级钉扎在价带顶以上1.0eV处。同时还可看到,由于Na存在,O_2在n型GaAs(100)-(4×1)表面有粘附系数将大大地提高。     

Mn2+掺杂对V2O5纳米材料结构与电化学性能的影响

以V2O5粉末、H2O2和Mn(CH3COO)2·4H2O为原料,采用水热法制备了纳米结构的锂离子电池阴极材料Mnx V2O5。运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和扫描电镜(SEM)测试对制备的材料进行结构和形貌表征,并利用充放电测试和交流阻抗测试研究了样品的电化学性能。结果表明:随着锰掺杂量的增加,V2O5的正交晶型层状结构未发生改变,其层间距逐渐扩大,形貌由纳米短棒状向纳米带簇状变化。电化学测试表明:Mn2+掺杂提高了V2O5的电化学性能,其首次充放电效率由70.8%提高到90%以上;Mn0.01V2O5经过90次充放电循环后,其容量仍为192.2 mAh/g。Mn2+掺杂对V2O5电极材料的离子电导率有影响,Mn0.02V2O5离子电导率由未掺杂时的6.27×10-4S/cm提高到1.58×10-3S/cm。     

电池负极材料Ti3C2M2MXene表面修饰及Li存储能力的第一性原理计算研究

Ti3 C2是一种具有较好Li存储能力的电池负极材料,表现为金属导电性,具有较好的循环使用率和低的迁移势垒等优点.本研究采用密度泛函理论(DFT),运用第一性原理计算了多种表面基团作表面修饰结构的电子性能.本研究选取九种表面基团,分别是卤族F、Cl,氧族O、S、Se、Te,等相对分子质量OH、NH2、CH3.表面基团吸附设计了三种方法:Ti(2)上方吸附、C上方吸附、Ti(1)上方吸附,计算结果表明,同一种表面基团中的Ti(2)上方吸附具有更低的体系总能量E0,结构表现更加稳定.而在同一组中质量分数小的基团及原子数少的基团,电子性能越好,有更好的电子传输性能.最终对比表面基团F、O、OH的结合能,分别是-5.37 eV、-4.96 eV、-5.00 eV,F基团的结合能最低,表现为最好的结构稳定性,而Ti3 C2 O2具有最大的开路电压0.44 eV和最高的Li存储容量268.61 mA·h·g-1.     

使用软X射线出现电势谱仪研究不锈钢真空出气特性

木文介绍用国产JWC-1型无油超高真空机组、SJX-1四极分析器和自制软x射线出现电势能谱仪联合装置研究不锈钢的真空出气特性。获得了山不锈钢制做的无油超高真空系统的残余气体分析谱,主要残余气体是H_2O、CO、CO_2、CH_4和H_2。用电子轰击不锈钢样品主要脱出H_2O、CO、CO_2、CH_4、H_2和O_2记录了未经电子轰击处理和轰击处理1小时后的不锈钢中Cr的软x射线出现电势谱。从谱形看出,未经电子轰击处理不锈钢表面主要有Cr_2O_3层(峰高比L_3/L_2≈1),轰击处理1小时后,Cr_2O_3分解,表面主要出现Cr峰(L_3/L_2>1)。这可能是不锈钢在高温下失去抗腐蚀能力和电子轰击脱氧的原因之一。     

混晶β-(Al,Ga)_2O_3的禁带调节（英文）

通过光学浮区法生长了不同浓度的β-(Al,Ga)_2O_3混晶。当Al~(3+)掺杂浓度达到0.26的时候,晶体生长出现开裂现象。进行X射线衍射分析,结果表明所得β-(Al,Ga)_2O_3混晶保持了β-Ga_2O_3的晶体结构,晶体没有出现其他杂质相,并且随着Al~(3+)浓度的增加,晶格常数a、b、c减小,β角增大;核磁共振光谱显示Al的确进入了Ga的格位并且取代了Ga的四配位和六配位格位,两者的比例约为1:3。通过测试β-(Al,Ga)_2O_3混晶的透过光谱,得出β-(Al,Ga)_2O_3混晶的禁带调节范围为4.72~5.32 eV,扩大了β-Ga_2O_3晶体在更短波段的光电子探测器方面的应用。     

PI/α-Al2O3和PI/SiO2表面结合能的分子模拟

利用M ateria ls S tud io 3.0分别模拟了聚酰亚胺(P I)/-αA l2O3和聚酰亚胺(P I)/S iO2材料体系的表面结合能,结果表明,在(012)晶面,6.0 nm×4.0 nm范围内,随着纳米颗粒超晶格尺寸增大,P I/-αA l2O3结合能增加,P I/S iO2体系结合能变小;悬挂在-αA l2O3和S iO2(012)晶面上的H原子对体系总能量及结合能有明显影响,-αA l2O3和S iO2纳米颗粒掺杂主要通过分子间作用力与P I相复合。     

用第一性原理研究Ti掺杂β-Ga_2O_3的电子结构和光学性能(英文)

用GGA+U的方法研究了本征β-Ga2O3和Ti掺杂β-Ga2O3的电子结构和光学性能。晶格常数的计算值与实验值差别小于1%,本征β-Ga2O3的带隙计算值4.915eV,与实验值4.9eV一致。Ti替位Ga(1)位置和Ti替位Ga(2)位置的β-Ga2O3的价带最大值和导带最小值间隙分别为4.992eV和4.955eV,Ti掺杂引入的杂质带起到中间带作用,可以使电子从杂质带跃迁到导带和价带跃迁到杂质带。Ti掺杂β-Ga2O3中间带的存在使其成为潜在的宽光谱吸收太阳能电池材料。     

阴极恒电流法制备SmS光学薄膜

以SmCl3·6H2O和Na2S2O3·5H2O为原料,采用电沉积法在单晶硅(100)和玻璃基板制备了SmS光学薄膜.采用XRD、AFM和紫外可见光分光光度计对薄膜进行了表征.研究了[Sm3 ]/[S2O32-]、溶液的pH值对于薄膜的物相的影响.结果表明:在[Sm3 ]/[S2O32-]=1:2,控制溶液pH值为4.50以及沉积1h的条件下,可制备出70nm厚单一晶相且表面比较平整的SmS薄膜,薄膜具有(331)方向的取向性.紫外光谱测试表明所制备的SmS薄膜具有290～300nm的紫外吸收特性,薄膜的禁带宽度约为3.6eV.     

电子能谱法研究CuBe(O)二次电子发射体

利用PHI-550型多功能电子谱仪研究了Cu-Be合金活化后的CuBe(O)样品。结果表明:(1)Cu-Be合金活化后,表面生成较为纯净的BeO层。氧化使得ESCA Be 1 S峰由111.6eV(电子结合能)移至113.6eV,使得Be KLL Auger峰由104eV(电子动能)移至约93eV;(2)Cu、Be组分在活化过程中均通过初始界面向外迁移,但二者机制有别;(3)BeO膜在电子束轰击下有解离发生。此外,利用不同能量电子的逃逸深度差,测算出800℃活化样品的BeO膜厚度约为24(?)。     

杂质离子对Y_2O_3∶Eu~(3+)发光性能的影响

研究了碱金属及碱土金属离子掺杂的荧光体Y2 O3∶Eu3+ 0 .0 5,A+ 0 .0 2 (A =Li、Na、K)和Y2 O3∶Eu3+ 0 .0 5,B2 + 0 .0 2 (B =Mg、Ca、Sr、Ba)的荧光、余辉发光及热释光特性。余辉光谱数据表明 :杂质离子掺杂的荧光体Y2 O3∶Eu3+ 的余辉发射主峰与未掺杂荧光体Y2 O3∶Eu3+ 的荧光发射主峰 (611nm)一致 ,为经典Eu3+ 的5D0 7F2 电偶极跃迁 ;杂质离子的引入明显地延缓了Y2 O3∶Eu3+ 的余辉衰减 ,其中Y2 O3∶Eu3+ ,A+ (A =Li、Na、K)的余辉衰减趋势几乎完全一致 ,而Y2 O3∶Eu3+ 、B2 + (B =Mg、Ca、Sr、Ba)的余辉衰减趋势由慢到快依次为Ca、Sr、Ba、Mg。热释光谱数据显示 ,杂质离子的掺杂导致基质中电子陷阱能级的生成 ,这是导致余辉衰减减慢的直接原因。Y2 O3∶Eu3+ ,A+ 的热释峰都位于 175℃左右 ,相应电子陷阱能级深度为 0 .966eV左右 ;而Y2 O3∶Eu3+ ,B2 + 的热释峰由高到低分别位于 192℃ (Ca)、164℃ (Sr)、13 5℃ (Ba)、118℃(Mg) ,电子陷阱能级深度分别为 1.0 0 3eV(Ca)、0 .942eV(Sr)、0 .880eV(Ba)、0 .843eV(Mg)。结合余辉衰减数据 ,可以看到 ,Y2 O3∶Eu3+ ,A+ 和Y2 O3∶Eu3+ ,B2 + 的热释光谱与相应荧光体的余辉衰减趋势吻合得十分好 ,由此可以得出 ,一定相同的条件下 ,热释峰值温度越高 ,杂     

全固态薄膜锂电池0.3Ag-V2O5|LiPON|Li的制备及电化学性能

采用紫外脉冲激光沉积 (PLD) 法制备了0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜,结合真空热蒸镀法原位组装0.3Ag-V2O5|LiPON|Li薄膜电池.由扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜形貌与结构,利用恒电流充放电、循环伏安等技术考察了薄膜电池的电化学性能.结果表明,采用PLD方法在O2气氛和N2气氛中分别获得了表面均匀、无针孔、无裂缝、具有非晶态结构的0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜.在电压1.0～4.0V,充放电速率2C时,以厚度100nm的0.3Ag-V2O5薄膜为阴极组装的液态电解质电池循环1000次后稳定容量仍为260mAh/g,表现出良好的循环性能.PLD沉积的LiPON电解质薄膜具有很好的锂离子导电能力,室温离子电导率为1.6×10-6S/cm,电子电导率＜10-14S/cm.在电流密度7μA/cm2,电压1.0～3.5V条件下全固态薄膜锂电池0.3Ag-V2O5│LiPON│Li的循环性能良好,100次循环后的体积比容量达.     

BeO电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面膺势法对BeO电子结构进行了研究.结果表明,(1)BeO在-18.1eV、-15.4eV和-7.366eV价带区域存在p-s和p-p轨道杂化现象,解释了BeO分子能够稳定存在的部分原因;(2)Be原子与O原子形成共价成分,具有较高的共价键,其中共价键的比例为63.5%,离子键的比例为36.5%;(3)BeO吸收光谱的最强吸收峰位于16.75eV左右,与态密度分布图中价带与导带对应的跃迁能量中有3个与吸收光谱中的峰值基本对应.     

杂质离子对Y2O3:Eu3+发光性能的影响

研究了碱金属及碱土金属离子掺杂的荧光体Y2O3:Eu^3 0.05,A^ 0.02(A=Li,Na,K)和Y2O3:Eu^3 0.05,B^2 0.02(B=Mg,Ca,Sr,Ba)的荧光，余辉发光及热释光特性，余辉光谱数据表明：杂质离子掺杂的荧光体Y2O3:Eu^3 的余辉发射主峰与未掺杂荧光体Y23:Eu^3 的荧光发射主峰（611nm)一致，为经典Eu^3 的^5D0-^7F2电偶极跃迁，杂质离子的引入明显地延缓了Y2O3:Eu^3 的余辉衰减，其中Y2O3：Eu^3 ,A^ (A=Li,Na,K)的余辉衰减趋势几乎完全一致，而Y2O3：Eu^3 ,B^2 ,B2^ (B Mg,Ca,Sr,Ba）的余辉衰减趋势由慢到快依次为Ca,Sr,Ba,Mg。热释光谱数据显示，杂质离子的掺杂导致基质中电子陷阱能级的生成，这是导致余辉衰减减慢的直接原因。Y2O3：Eu^3 ,A^ 的热释峰都位于175℃左右，相应电子陷阱能级深度为0.966eV左右，而Y2O3：Eu^3 的热释峰由高到低分别位于192℃（Ca),164℃（Sr),135℃（Ba),118℃(Mg)，电子陷阱能级深度分别为1.003eV(Ca),0.942eV（Sr),0.880eV(Ba),0.843eV(Mg)。结合余辉衰减数据，可以看到，Y2O3:Eu^3 ，A^ 和Y2O3：Eu^3 ,B^2 的热释光谱与相应荧光体的余辉衰减趋势吻合得十分好，由此可以得出，一定相同的条件下，热释峰值温度越高，杂质陷阱能级越深，相应荧光体的余辉衰减越慢。     

一种新型绿色磷光材料合成及性能研究

以邻苯二胺和苯甲醛为原料,通过与三氯化铱配合,制得一种新型绿色磷光铱(Ⅲ)1-苯甲基-2-苯基苯并咪唑(bpbi)乙酰丙酮(acac)配合物(bpbi)_2Ir(acac)。通过质谱、核磁对其结构进行了表征,并对其光致发光性能进行了研究。研究结果表明:(bpbi)_2Ir(acac)在411和454nm处的可见光吸收属于单线态和三线态金属铱到配体的电荷越迁;在515nm处有强的绿色磷光发射;(bpbi)_2Ir(acac)的最高占据轨道(HOMO)为-4.59eV、最低空轨道(LUMO)为-1.01eV。(bpbi)_2Ir(acac)是一种极有潜力的电致磷光材料。