感应耦合等离子体选择性刻蚀GaN／A1GaN

采用Cl2/Ar作为刻蚀气体．研究了在感应耦合等离子体干法刻蚀GaN、Al0.27，Ga0.73N材料中工艺参数对刻蚀速率及选择比的影响．GaN与Al0.27Ga0.72N之间的刻蚀选择比随自偏压的增大而减小．随感应耦合等离子体功率的增大变化不大．在Cl2／Ar为3：l的刻蚀气体中加入10％的O2对GaN刻蚀速率影响不大．却使Al0.27Ga0.73N刻蚀速率明显下降．从而提高了GaN与Al0.27Ga0.73N之间的刻蚀选择比．对比了采用不同自偏压刻蚀的Al0.27Ga0.73N材料肖特基的特性．发现反向漏电流随自偏压的增大而增大．     

水热法合成染料敏化太阳能电池薄膜电极及其性能

目的研究不同水热反应条件对薄膜太阳能电池性能的影响,使其光电转换效率达到较高水平.方法采用通常的水热合成方法制备纳米Ti O2和掺Zn2+纳米Ti O2,用其组装染料敏化太阳能电池,利用紫外可见光谱测试分析不同薄膜样品对染料的吸附量和吸光特性,利用标准太阳光模拟器和数字源表测定电池的光电转换效率,利用扫描电子显微镜观察薄膜形貌.结果用180℃水热反应12 h合成的纳米Ti O2制作成的电池,所得光电转换效率最高可达到4.00%.用200℃水热反应12 h并且掺杂Zn2+的纳米Ti O2制作成的电池,所得光电转换效率最高可达3.65%.纳米Ti O2薄膜对染料的吸附量最高可达2.51×10-7mol/cm2.结论扫描电镜观察揭示出样品的孔结构丰富,有较小的粒径,说明水热合成法制备的纳米Ti O2薄膜电极具有较大的比表面积.当230℃水热反应12 h时,Ti O2薄膜对染料的吸附量最大.当180℃水热反应12 h时,染料敏化太阳能电池的光电转换效率最大.Zn2+的掺杂并未改善薄膜电极的光电特性.     

基于AlGaN/GaN HEMT结构的ZnO纳米线感光栅极光电探测器

在传统的采用ZnO薄膜的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor, HEMT)光电探测器件中，存在光吸收、光电转换效率低，光电流小等诸多局限.为改善上述问题，基于AlGaN/GaN HEMT结构，提出并成功制备了一种ZnO纳米线感光栅极光电探测器.实验中首先通过水热法将ZnO纳米线成功制备到Si衬底材料及AlGaN/GaN HEMT衬底材料上，并利用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)仪、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、光致发光(photo luminescence, PL)光谱仪等仪器进行了一系列测试.结果表明，生长在AlGaN/GaN HEMT衬底材料上的ZnO纳米线具有更低的缺陷密度、更好的结晶度和更优异的光电特性.然后，将ZnO纳米线成功集成到AlGaN/GaN HEMT器件的栅极上，制备出具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaN HEMT紫外光电探测器.将实验中制备出的具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaN HEMT器件与常规的...     

短程硝化反硝化过程中N_2O释放特性及微观机理

为了研究短程硝化反硝化工艺过程中产生的N_2O,采用控制序批式活性污泥法运行中的氨氧化阶段的pH值为8~8.3,DO浓度小于1.5mg·L~(-1),反硝化阶段停止曝气的方法,成功启动了短程硝化反硝化反应器.并且在稳定运行过程中,对反应周期内N_2O产生量进行了测定分析.结果表明:N_2O主要产生在氨氧化阶段,且随着NO~2_--N的积累,产量增大;反硝化阶段产生的N_2O量较少.要控制系统产生的N_2O,可以通过在氨氧化阶段投加能抑制NH_2OH转化为N_2O酶活性的物质和严格控制反硝化过程中的DO来实现.     

掺氮氟非晶碳膜场发射电流重复性及F-N曲线研究

采用射频等离子体化学增强型气相沉积(rF-PECVD)法沉积了掺氮氟化非晶碳膜.研究了不同射频功率下薄膜样品表面形貌及I-U特性,比较了试样I-U曲线的对称性及零点漂移;分析了直接沉积及硅陈列沉积下膜场发射电流的重复稳定性的差异;研究了不同掺氮流量比下沉积薄膜的Fower-Nord-heim曲线.研究结果表明,氮氟化非晶碳膜是良好的冷阴极发射材料.射频功率的提升,有利于薄膜质量和性能改善;硅陈列沉积FN-DLC膜场测试的场发射电流的重复性能较直接沉积的更加稳定优良;F-N曲线基本为直线,掺氮氟化非晶碳膜的场发射为冷阴极发射,逸出功随着含氮量的升高而增大.     

微波等离子体制备氮杂二氧化钨钒薄膜

根据二氧化钒在68℃附近发生相变的这一特性,选用V2O5和W2O3为前驱物,通过在玻璃片上镀膜,采用微波等离子体增强法,合成了氮杂二氧化钨钒(V0.98W0.02O2-xNy)薄膜.通过XRD表征了样品的组成,用自制的仪器测量了合成样品的相变温度,结果表明:样品为氮杂二氧化钨钒(V0.98W0.02O2-xNy),通过氮掺杂能有效降低二氧化钨钒薄膜的相变温度,相变温度最低可以降至35℃.     

硅在射频氧等离子体中的氧化研究

用射频产生的氧等离子体实现了硅的无电极等离子体氧化。研究了氧化膜生长速率对衬底温度、氧气压、衬底离等离子区的距离以及射频功率的依赖关系。氧化膜的特性检测表明:500℃下等离子生长的 SiO_2的质量接近1100℃下干氧氧化 SiO_2的质量。     

射频磁控反应溅射制备HfO2薄膜的工艺及电性能

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Hf为靶材、高纯O2为反应气体,成功地在p型硅衬 底上制备了高k栅介质HfO2薄膜,并对薄膜的沉积速率、成分和电学性能进行了研究.结果 表明,薄膜沉积速率随射频功率增加而增大,随O2气流量增加而减小,随溅射气压增加呈先 增大后减小的趋势.制备的薄膜中Hf和O元素的原子浓度比基本符合化学计量比.研究了薄 膜的C-V特性;获得了O2流量、射频功率及退火温度对薄膜电学性能的影响规律.     

金属卤化物杂化钙钛矿材料及其光电器件的研究进展

AMX3型卤化物杂化钙钛矿材料因其可见光吸收能力强、发光单色性好、激子束缚能低、载流子寿命长和迁移率高等优异的光电性能,在太阳能电池、发光二极管和光电探测器等应用领域具有重大商业价值。重点介绍AMX3型卤化物杂化钙钛矿材料及其应用。首先简述了该材料的晶体结构、组成及其光电特性,探讨了其在光电领域有突出表现的原因;然后详细介绍了钙钛矿太阳能电池、发光二极管和光电探测器三种器件的结构、工作原理和研究进展,重点讨论了钙钛矿材料的带隙调节方法;最后指出了钙钛矿器件在商业化道路上所面临的主要挑战。     

双材料微悬臂梁结构设计及工艺参数优化

针对国内在双材料微悬臂梁焦平面阵列方面的研究仅限于无基底情况,提出并设计了以K9玻璃为基底,规模为120×120,器件单元大小为40μm×40μm,且基于牺牲层技术的双材料微悬臂梁阵列结构.分别采用旋涂法、等离子体增强型化学气相沉积和光刻技术制备牺牲层和红外吸收层,以及各层的图形化.并对器件制备过程中各阶段的工艺参数进行了优化,其中旋涂法转速为3 000r/min;等离子体增强型化学气相沉积技术沉积制备氮化硅薄膜方面,当基片温度350℃、射频功率100 W、反应压强70Pa、SiH4流量40mL/min、N2流量60mL/min时薄膜特性最佳.     

Characterization of Low Pressure RF Plasma Heating

Compacts of a-Al2O3 and Mo powder were heated in radio-frequency (RF) induced low pressure N2, H2,Ar, and their mixture plasma. An optical pyrometer, a radiation pyrometer, and a system called Accufiber Model310 were used to measure the temperature of compacts heated in the plasma. The results indicate that there are different heat transfer mechanisms from plasma to specimens of different physical properties. The Ar plasma showed thehighest heating ability among N2, H2, and Ar plasma for Al2O3 specimens, whereas the H2 plasma could heat Mospecimens to a higher temperature than the Ar plasma did, even under the same generating conditions.     

射频辉光放电氩等离子体诊断分析

为了获得等离子体抛光实验平台中氩等离子体的参数,利用Langmuir单探针与发射光谱法对其进行诊断分析,根据Langmuir探针原理计算了氩等离子体的电子温度与电子密度,采用双谱线相对强度法估算了氩等离子体温度及电子密度.实验结果表明：当射频电源功率在40～120 W时,电子温度随射频电源功率增加而增加,电子温度范围为2.41～5.03eV,等离子体温度随射频电源功率变化不大;两种方法测得的电子密度存在偏差,其随射频电源功率变化的趋势是一致的.     

等离子体抛光对表面粗糙度的影响

为了得到超光滑表面且无表层损伤的光学元件,引入一种新型的超光滑表面加工技术——等离子体抛光.在新设计的等离子加工实验平台上进行了等离子体加工工艺实验,对氧气流量,放电功率大小,磁场大小几个参数对基片表面粗糙度的影响进行了实验研究,且优化了工艺参数.结果表明增加氧气流量,合理控制功率和磁场强度都会使等离子体抛光基片表面粗糙度减小.当氧气流量为50 sccm,功率为80 W,磁场强度为17 mT时,粗糙度达到最小值0.9 nm.     

非晶硅薄膜PECVD法制备与光学性质表征

在普通玻璃上采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备氢化非晶硅薄膜,研究了在不同温度、压力、功率、H2/SiH4气体流量比等条件下氢化非晶硅的沉积速率,折射率、消光系数、吸收系数、光学禁带宽度等光学性质。实验结果表明非晶硅薄膜的折射率随着入射光波长的增加而减小;在500 nm处吸收系数高达8.5×104cm-1,光学禁带宽度在1.60—1.78 eV之间变化。     

SBR和HBR两种反应器中N_2O产生量的研究

为考察不同反应器类型对N_2O产生量的影响.试验采用好氧-缺氧SBR生物反应器和间歇式复合生物反应器HBR(填料填充率:30%,运行方式:瞬间进水—曝气360 min—沉淀40 min—排水20 min),研究实际生活污水脱氮过程中N_2O的产生与释放情况,重点考察不同生物反应器类型对脱氮过程中N_2O产生量的影响.结果表明,SBR系统处理实际生活污水脱氮过程中N_2O主要产生于硝化阶段,不同生物反应器类型对脱氮过程中N_2O产生量有显著影响.SBR生物反应器和HBR生物反应器硝化过程N_2O产生量分别为0.76和1.48 mg/L,SBR生物反应器硝化过程中N_2O产生量远低于HBR生物反应器N_2O产生量.     

PECVD工艺参数对SiO_2薄膜光学性能的影响

为探索利用等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Depo-sition,PECVD)技术制作光学薄膜的有效方法.以SiH4和N2O作为反应气体,通过采用M-2000UI型宽光谱变角度椭圆偏振仪对制作样片进行测试,分析了薄膜沉积过程中的不同的工艺参数对SiO2薄膜光学性能的影响.实验结果表明:在PECVD技术工作参数范围内,基底温度为350℃,射频功率为150 W,反应气压为100 Pa时,能够沉积消光系数小于10-5,沉积速率为(15±1)nm/min,折射率为(1.465±0.5)×10-4的SiO2薄膜.     

氧氩比和退火温度对AZO薄膜结构与性能的影响

在通氩气和不同比率氧氩混合气体的条件下,利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备铝(Al)掺杂氧化锌(AZO)薄膜(溅射功率为180W,衬底温度为300℃),并对部分薄膜样品进行400℃或500℃退火处理.采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和分光光度计对薄膜的结构、表面形貌和光学性能进行测试研究.结果表明,制备的所有薄膜均呈现(002)晶面择优生长;与氩气溅射相比,当采用氧氩混合气体溅射时,生长的AZO薄膜晶粒尺寸显著增大;退火处理使2类薄膜的表面粗糙度都明显减小,晶粒也有所增大(7%~13%).其中,在氧氩比为1∶2的混合气体中制备的薄膜,经过500℃退火后,晶粒尺寸最大(39.4nm),薄膜表面更平整致密,在可见光区平均透过率接近最大(89.3%).     

Synthesis and Characterization of (PEO)_x~-(V_(0.85)Mo_ (0.15)_2O_5 Nanocomposite Films

1　IntroductionSomeinorganiclayeredcompounds ,suchasMoO3 andV2 O5,belongtoarapidlygrowingfieldofcontempo raryresearchinterest,becausetheycanbeintercalatedbyavarietyofalkaliions (Li+ ,Na+ ,etc .) ,atomsorlargermoleculestoformintercalationhost guestcompounds ,whichareexpectedtobepromisingcandidatematerialsforcathodesofsecondaryLibatteriesandelectrochromicdevices[1] .Polymer layeredoxidenanocompositesareat tractingmuchattentionduetotheirspecialstructureaswellassuperiorelectrical,electrochemical…     

[C_3N_5H_4NH_3]_4XMo_(12)O_(40)(X=Si,Ge)荷移盐的合成与表征

合成了二种新型杂多酸荷移盐(C3N5H4NH3)4SiMo12O401和(C3N5H4NH3)4GeMo12O402.并用元素分析、红外光谱对其进行表征.对化合物1和2的结构分析表明,化合物中的多阴离子仍保留着其Keggin结构,但其特征振动谱带有一定的红移或蓝移.结果表明,形成电荷转移盐之后的杂多阴离子是一个独立的单元,它通过静电引力与C3N5H4NH3+作用.     

射频和千赫兹驱动的毫米间隙放电的仿真研究

大气压短间隙放电是是产生冷等离子体的一种有效手段,常见的交流驱动电源方式有射频电源和kHz交流电源,而这两种不同频率电源所导致的气隙放电特性对比尚鲜有研究。本文以1 mm间隙的针-板电极这一极不均匀电场结构作为放电气隙,将之等效为球坐标系下的一维结构,建立基于迁移-扩散近似下的多组分、局部能量近似的经典等离子体流体模型,仿真研究了13.56 MHz射频（RF）电源或50 kHz交流（LF）电源所驱动的1 mm氦气（混合0.1%氮气）间隙的放电过程,关注了在1 mW和1 W这两种不同的沉积能量下的放电特性。结果表明：RF放电在1 mW时表现为电晕放电模式,此时间隙中的带电粒子密度低,且主要集中在功率电极附近;当沉积功率升高至1 W时,间隙放电则呈现出明显的辉光放电特征,电极附近出现鞘层,且气隙中间存在准电中性的等离子体区域;LF放电的起始电压幅值要高于RF,且LF放电随电压升高会较为平顺地从电晕放电模式过渡到辉光放电模式,而不存在明显的转换过程。对两种频率的放电而言,电晕放电模式下,潘宁电离是主要的电离路径;而辉光放电模式下,直接的电子碰撞电离成为主导的电离通道。此外,在相同的沉积功率下,LF放电的最大电子密度、电子温度和正离子温度都要要高于RF放电,但时间均匀性较差,呈现出明显的脉冲放电特性。