添加V_2O_5对Mg_4Nb_2O_9微波介质陶瓷性能的影响

采用固相反应法制备了Mg4Nb2O9微波介质陶瓷,研究了添加V2O5对其烧结温度、微观结构和介电性能的影响。结果表明:当添加0.5%(质量分数)的V2O5时,Mg4Nb2O9陶瓷的烧结温度从1350℃降低到1150℃,烧结温度范围拓宽为1150～1300℃;在1150℃烧结5h后,其介电性能达到最佳:εr=11.86,Q·f=99828GHz(11.2GHz),τf=–57×10–6/℃(10～90℃,1MHz)。当w(V2O5)增大到1.5%时,Mg4Nb2O9陶瓷的介电性能变差。     

氧氩流量比对高介电薄膜Ta_2O_5电学性能的影响

利用反应溅射的方法沉积Ta2O5高介电薄膜,研究了溅射过程中氧气与氩气的体积流量比Ψ(O2:Ar)对薄膜电学性能的影响。结果表明,制备的薄膜退火后为多晶态四方结构的β-Ta2O5。随着Ψ(O2:Ar)的增大,薄膜的沉积速率逐渐减小,积累电容逐渐增大,等效氧化层厚度逐渐减小,平带电容增大,氧化层中可动离子电荷密度逐渐减小。当Ψ(O2:Ar)=6:5时,所沉积Ta2O5薄膜的相对介电常数r最大,为38.32;当Ψ(O2:Ar)=2:5时,漏电流密度最小,仅为7.7×10–7A/cm2。     

复合添加ZnO/V_2O_5对(Zr_(0.8)Sn_(0.2))TiO_4陶瓷性能的影响

讨论了复合添加Zn O/V2O5对(Zr0.8Sn0.2)Ti O4介质陶瓷烧结机制和微波介电性能的影响。结果表明:Zn O/V2O5对(Zr0.8Sn0.2)Ti O4的烧结有一定的促进作用,但Zn O/V2O5添加量的增大会造成晶格缺陷和残留气孔增多,从而导致材料的密度和Q×f降低。在1 320℃保温4 h并添加了0.6 wt%Zn O/V2O5的试样具有相对较好的介电性能:εr=36.48,Q×f=16 800 GHz。     

V_2O_5掺杂MgTiO_3-CaTiO_3陶瓷的介电性能

采用固相反应法制备了V2O5掺杂的MgTiO3-CaTiO3(MCT)介质陶瓷。研究了V2O5掺杂量对陶瓷晶相组成、烧结温度和介电性能的影响。结果表明:V2O5掺杂的MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,当掺杂量较低时,有第二相CaVO3产生;V2O5掺杂能降低MCT陶瓷的烧结温度并使其介电性能得到改善。当x(V2O5)为1%时,在1250℃烧结2.5h获得最佳性能:εr为20.17,tanδ为2×10–3,αε为4.9×10–5/℃。     

衬底对V_2O_5薄膜微观结构的影响

在常温下,用sol-gel法在普通玻璃和单晶Si衬底上制备了V2O5薄膜,并将样品在空气中于500℃进行热处理。通过XRD和SEM对比分析了不同衬底上样品的微观结构,用分光光度计测试了玻璃衬底上样品在350~850nm的光学特性。结果表明:在玻璃和Si衬底上分别得到了β-V2O5和α-V2O5薄膜,两种样品的纯度高、相结构单一和结晶度好。β-V2O5薄膜的光学带隙Eg为2.33eV。     

Ta2O5高k介电薄膜的制备及其电学性质的研究

用射频磁控溅射法制备了Ta2O5高介电薄膜,并对其进行了退火处理。用C-V,(G/ω)-V和I-V方法研究了Al/Ta2O5/p-Si结构的电学特性,观测到了C-V和(G/ω)-V的频散效应。认为串联电阻、Si/Ta2O5界面的界面态密度、边缘俘获是频散效应的主要原因,提取了界面态密度和边缘俘获电荷的大小。同时也研究了不同的退火温度对这些参数以及漏电流的影响,经600℃退火后,样品的电容最大,俘获电荷密度和漏电流最小,器件的电学性能最佳。     

无机sol-gel法制备二氧化钒薄膜的研究

采用无机sol-gel法,以分析纯V2O5为原料,在Si衬底、玻璃衬底上空气中加热制备了V2O5薄膜,在不同温度下真空退火,得到了具有择优取向的VO2薄膜。研究了其制备工艺和显微结构。结果表明:在玻璃衬底和硅衬底上薄膜的最佳真空退火工艺均为480℃/2h。所制备的VO2薄膜具有沿<110>晶向生长的择优取向。薄膜表面形貌良好,颗粒尺寸分布均匀。     

制备条件对Ge2Sb2Te5薄膜电学性能的影响

研究了磁控溅射制备Ge2Sb2Te5薄膜时,制备条件诸如功率、气压等对薄膜性能的影响.主要通过测量薄膜方块电阻随退火温度的变化情况,探索Ge2Sb2Te5薄膜的成长机理.实验结果表明,不同溅射功率下制备的薄膜经不同温度退火后方块电阻没有明显的区别,而随着溅射气压的上升,薄膜方块电阻随退火温度的增加,下降的速率增加,意味着由面心立方结构转变为六方结构所需的结晶温度降低.     

制备条件对Ge2Sb2Te5薄膜电学性能的影响

研究了磁控溅射制备Ge2Sb2Te5薄膜时,制备条件诸如功率、气压等对薄膜性能的影响.主要通过测量薄膜方块电阻随退火温度的变化情况,探索Ge2Sb2Te5薄膜的成长机理.实验结果表明,不同溅射功率下制备的薄膜经不同温度退火后方块电阻没有明显的区别,而随着溅射气压的上升,薄膜方块电阻随退火温度的增加,下降的速率增加,意味着由面心立方结构转变为六方结构所需的结晶温度降低.     

V2O5薄膜在连续激光防护中的应用研究

用磁控离子溅射法在玻片上沉积了V2O5薄膜,并进行了X射线衍射和常温下光谱透过率测量。分别用1064nm和1319nm连续激光辐照样品,实时测量了V2O5薄膜的温度变化,以及由于温度变化引起相变后对激光透过率的变化。结果表明:在平均入射功率为8.1W、光斑直径2mm时,V2O5薄膜对1064nm激光的透过率由相变前的55%变为相变后的25.5%,响应时间约24ms;在平均入射功率为8.9W、光斑直径2mm时,其对1319nm激光的透过率由相变前的63%变为相变后的27.9%,响应时间约40ms。对实验结果进行了分析并介绍了V2O5薄膜的相变原理及其在激光防护上的应用。     

CuO和V_2O_5对MnZn功率铁氧体性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备了分子组成为Mn0.69Zn0.24Fe2.07O4的MnZn功率铁氧体,研究了不同CuO和V2O5含量对MnZn功率铁氧体晶相、显微形貌和磁性能的影响。结果表明,添加CuO和V2O5可促进晶粒生长,增大晶格常数,适量添加可降低气孔率,提高起始磁导率和电阻率,降低损耗;而加入过多的CuO和V2O5会导致晶粒异常长大,气孔率增加,起始磁导率和电阻率降低,损耗增大。当w(V2O5)=2.76×10-2%,w(CuO)=1.2×10-2%时,烧结样品的晶粒最均匀致密,气孔率最低,起始磁导率和电阻率最大,损耗最低。     

铌酸锌陶瓷的低温烧结与介电性能

采用传统固相反应法合成ZnNb2O6陶瓷粉体。系统研究了添加不同含量V2O5对ZnNb2O6陶瓷的烧结特性及介电性能的影响。结果表明:其烧结温度降低到1 050℃,且当V2O5质量分数大于1.0%时有第二相ZnV2O6生成。添加V2O5后ZnNb2O6陶瓷的谐振频率温度系数向0方向偏移。当V2O5质量分数为1.0%的ZnNb2O6陶瓷在1 050℃烧结3h时,其介电性能为εr=28,tanδ=0.000 6,τf=-42.5×10-6/℃(在1 MHz下)。     

RF溅射制备Ta2O5薄膜及其电学性能的研究

高介电常数薄膜广泛应用于动态随机存储器中.本文主要采用反应溅射在Si基体上制备Ta2O5薄膜,研究了在25～100nm厚度范围内薄膜的电学性能.讨论了不同退火时间对Ta2O5薄膜结构和性能的影响,测量了退火后薄膜的漏电流,并计算出其介电常数.     

新型VO_2相变薄膜的制备

采用离子束溅射和退火工艺制备了一种新的相变型薄膜VO2。此种薄膜的方块电阻为120～148kΩ,电阻-温度关系曲线显示该薄膜的相变温度接近室温。SEM分析表明,所制备的薄膜致密均匀。样品的明场透射电子显微图像显示,制备的薄膜是多晶薄膜,晶粒尺寸达到纳米数量级。XRD分析表明,该薄膜的成分中除了含有VO2外,还含有V2O5,说明该工艺制备的是含有VO2的混合物,而不是纯VO2薄膜。     

Mg和V2O5共溅射制备+4价钒的氧化物薄膜

在常温、高真空条件下,采用高纯金属镁靶和V₂O₅靶进行共溅射,利用镁原子的还原性,将+5价的钒还原为+4价,在硅衬底上制备钒的氧化物薄膜。当Mg和V的原子比为1:2时,XPS测试表明薄膜中有V4+和V2+存在。X射线衍射结果显示,制备的薄膜主要成分是MgV₂O₅,且结晶状况良好。温度-电阻率测试结果显示,薄膜在20℃附近有相变行为,电阻温度系数高达－8.6%/K,回线弛豫温度约为0.3℃,负温度系数热敏电阻材料常数高达6700。这一发现为制备非制冷焦平面探测用的热敏薄膜材料提供了新的思路。     

原位XPS分析Al2O3作为势垒层的Er2O3/Si结构

在超高真空条件下,通过脉冲激光沉积(PLD)技术制作了Er2O3/Al2O3/Si多层薄膜结构,原位条件下利用X射线光电子能谱(XPS)研究了Al2O3作为势垒层的Er2O3与Si界面的电子结构.XPS结果表明,Al2O3中Al的2p芯能级峰在低、高温退火前后没有变化;Er的4d芯能级峰来自于硅酸铒中的铒,并非全是本征氧化铒薄膜中的铒;衬底硅的芯能级峰在沉积Al2O 3时没有变化,说明Al2O3薄膜从沉积到退火不参与任何反应,与Si界面很稳定;在沉积Er2O3薄膜和退火过程中,有硅化物生成,表明Er2O3与Si的界面不太稳定,但随着Al2O3薄膜厚度的增加,其硅化物中硅的峰强减弱,含量减少,说明势垒层很好地起到了阻挡扩散的作用.