Y2O2S：Eu^3＋红色荧光粉的SnO2：Sb包覆研究

采用硫融法合成了Y2O2S：Eu^3＋红色荧光粉。用溶胶-凝胶法在其表面包覆了一层SnO2：Sb透明导电薄膜。通过x射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、荧光光谱（PL）和电阻测量等检测手段分别分析了包覆处理对Y2O2S：Eu^3＋的晶体结构、表面形貌、荧光性质以及荧光粉导电性的影响。结果表明：通过该方法成功地在Y2O2S：Eu^3＋表面包覆了一层连续的SnO2：Sb薄膜;当包覆量nSoO2/nY2O2S=6％时,所得到的荧光粉同时具有较高的荧光强度和导电性;当掺杂量DSb/nSn=10％,退火温度为500℃（氧气流中退火1h）时,可以得到导电性较好的荧光粉。     

退火对TiO_2磁控溅射薄膜结构和光催化活性的影响

采用磁控反应溅射制备了纯TiO_2薄膜和Fe掺杂的TiO_2薄膜,研究了退火对2种TiO_2薄膜结构和光催化活性的影响.退火前TiO_2薄膜与基体结合良好,退火后薄膜发生了开裂,薄膜与基体的结合变差.TiO_2薄膜在700℃以下退火后仍保持着锐钛矿型晶体结构,但衍射峰的强度有明显的增强,说明组成薄膜的晶粒在退火过程中长大;当退火温度高于800℃时,发生了从锐钛矿向金红石型的转变.退火后TiO_2薄膜的紫外可见光透射率有较大辐度的下降;甲基橙溶液的光催化降解速率随着退火温度升高而下降.     

氧化锌薄膜的拉曼光谱研究

利用拉曼光谱结合X射线衍射分析对未掺杂和掺杂的ZnO薄膜，陶瓷薄膜进行了研究，ZnO薄膜及ZnO陶瓷薄膜均由sol-gel法制备，掺杂组份有Bi2O3,Sb2O3,MnO和Cr2O3等。结果表明，未掺杂的薄膜的ZnO主晶相均表现出显著的定向生长特征，其拉曼光谱特征谱峰为437cm^-1，谱峰强度随薄膜退火温度的提高略有增强，掺杂后ZnO的拉曼谱峰发生了红移，掺Bi2O3后ZnO的拉曼谱峰由347cm^-1移质移至434cm^-1，掺Sb2O3后ZnO的拉曼谱峰移至435cm^-1，而掺杂Bi2O3,Sb2O3,MnO和Cr2O3等组份的ZnO陶瓷薄膜的ZnO拉曼谱峰则移至434cm^-1，说明掺杂元素进入了ZnO晶格，引起了晶格的变化，ZnO薄膜性能不仅受次晶相组成的影响，而且受因掺杂元素进入而引起的ZnO晶格畸变的影响。     

Ti掺杂及退火处理对水热合成WO_3纳米晶粒结构及气敏性能的影响

采用水热法制备了不同掺杂浓度的WO3∶Ti纳米晶粒,并在350℃下退火1 h。采用SEM、XRD表征了材料的形貌与结构,并测试了用退火前后合成材料制成的薄膜气敏传感器件在200℃下对NO2的气敏性能。结果表明,Ti掺杂可以有效抑制WO3晶粒的生长,减小晶粒尺寸;退火处理使材料的晶相发生了改变,晶粒尺寸进一步减小,晶粒分散性变好。薄膜传感器件的测试结果显示,适量Ti掺杂和退火处理均可提高器件对NO2的灵敏度,退火后Ti掺杂2%样品制成的器件的灵敏度最大,其值达到了15.38,响应恢复时间分别为2.2和1.5 min,且具有良好的可重复性和稳定性。     

CuO掺杂对 SnO2压敏材料性能的影响

研究了掺杂 CuO对 SnO2· Ni2O3· Ta2O5压敏材料电学性能的影响.实验发现,随着 CuO的 掺杂量从 0.50mol%增加到 1.50mol%,材料的压敏电场强度从 132V/mm升高到 234V/mm,相对 介电常数从 4663减小到 2701.电场强度变化的原因是 CuO掺杂引起的晶粒尺寸变化,随掺杂量 增加晶粒尺寸从 18.8μ m减小到 13.3μ m.未固溶于 SnO2晶格而偏析在晶界上的 CuO阻碍了相 邻 SnO2晶粒的融合 ,这导致了晶粒尺寸的减小.为了解释 SnO2· Ni2O3· Ta2O5· CuO电学非线性 性质的起源,本研究对前人的晶界缺陷势垒模型进行了修正.对该压敏材料进行了等效电路分析, 实验测量与等效电路分析结果相符.     

稀土Nd掺杂纳米SnO2薄膜特性

对采用真空气相沉积法在玻璃衬底上制备的稀土Nd掺杂的SnO2薄膜,进行结构、电学及光学特性的测试分析.实验表明:氧化、热处理条件为500 ℃、45 min时样品性能好.采用一步成膜工艺法制备的SnO2薄膜晶粒度较小,随掺Nd浓度的增大,从31.516 nm减小到25.927 nm;两步成膜工艺法制备的SnO2薄膜晶粒度随掺Nd浓度的增大,从45.692 nm增至66.256 nm.XRD分析,掺Nd(5 at%)薄膜沿[110]、[101]晶向的衍射峰加强,薄膜呈多晶结构.掺Nd可使薄膜透光率下降,而薄膜的薄层电阻随热处理温度升高和掺Nd浓度的增大,呈先降后升趋势.     

ZnO缓冲层退火温度对Ti02∶Eu/ZnO薄膜光致发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备出以ZnO为缓冲层、稀土Eu3+掺杂的TiO2薄膜,研究了ZnO缓冲层退火温度对TiO2∶Eu薄膜的光致发光性能以及晶体结构的影响.结果表明,随着ZnO层退火温度的升高,薄膜的PL谱增强,在500℃退火时达到最强;XRD显示,TiO2∶Eu3+/ZnO薄膜中有很强的ZnO(002)衍射峰,但是TiO2的(101)衍射峰却很微弱,且ZnO在500℃退火时TiO2的(101)衍射峰最弱.     

插入NiCr合金层对SnO2/Ag/SnO2多层结构透明导电薄膜热稳定性的影响

室温下通过磁控溅射技术制备了SnO2/Ag/SnO2(SAS)、SnO2/Ag/NiCr/SnO2(SANS)和SnO2/NiCr/Ag/NiCr/SnO2(SNANS)三类多层膜.采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、霍尔效应测量仪和紫外-可见分光光度计研究了大气和真空退火温度与薄膜结构、形貌和透明导电性...     

Ar气氛中退火对Zn0.66Co0.34O薄膜性能的影响

采用电子束反应蒸发生长Zn0.66Co0.34O薄膜,生长温度仅为250℃,尔后在Ar气氛中500℃退火1h.场发射扫描电镜测量显示薄膜由粒径约10～20nm的晶粒所构成.X射线衍射测量表明薄膜在退火前后均呈类ZnO的六方纤锌矿结构.振动样品磁场计测量室温下薄膜的M-H曲线,结果显示退火前薄膜呈超顺磁性,退火后则为铁磁、超顺磁混合态,这表明退火提供了足够能量使得薄膜中一部分磁性Zn0.66Co0.34O小晶粒融合成大晶粒,新晶粒的尺寸超过了Zn0.66Co0.34O材料的超顺磁临界半径而表现出铁磁性,但由于另有部分晶粒仍表现为超顺磁性,故薄膜呈铁磁性与超顺磁性的混合态.     

掺杂型SnO2薄膜对乙醇的气敏特性

以SnCl4·5H2O、Ce(NO3)3·6H2O、CuCl2·2H2O、La(NO3)3·6H2O为原料,柠檬酸为络合剂,采用sol-gel法,浸渍提拉技术制备了纯SnO2及其掺杂薄膜.利用XRD分析方法进行了物相结构分析,研究了掺杂比对各掺杂SnO2薄膜元件气敏特性的影响.发现掺杂比相同时,掺杂Ce3+的SnO2样...     

CuO/SiO2复合薄膜的微观结构和发光特性分析

采用射频磁控共溅射法在硅衬底上沉积Cu/SiO₂ 复合薄膜,然后在N₂保护下高温退火,再于空气中自然冷却氧化,制备出低维CuO纳米结构,并对其微观结构和光致发光进行研究. 退火温度为1100℃时样品中主晶相为立方晶系的CuO（200）晶面,薄膜样品表面出现纳米线状结构,表面组分主要包括Cu、O元素,冷却氧化形成CuO/SiO₂复合薄膜. 该温度下退火后,光致发光谱中出现紫外光和紫光,这是由于复合薄膜中CuO的导带底到Cu空穴缺陷能级的跃迁导致的.     

氮掺杂对SnO2薄膜光电性能的影响

SnO2薄膜具有透明导电的特性,因而被制成透明电极而广泛应用于平板显示器和太阳能电池中。研究表明,经掺杂的薄膜具有更优异的光电性能,然而传统的掺杂元素Sb,Te或F较为昂贵且有毒性,因此,掺氮将有望解决上述问题。本文利用反应射频磁控溅射法制备出不同氧含量的SnO2以及氮掺杂SnO2薄膜,并分析了薄膜的形貌结构及光电性能。结果表明:薄膜沉积过程中氧分压和氮掺杂对薄膜性能影响较大。在SnO2薄膜中,晶粒呈包状形态,随着氧分压的增加,晶粒取向从(101)转向(110)方向,晶粒尺寸逐渐变小,可见光透光率提升到80%以上,光学带隙增加到4.05 eV;在氮掺杂SnO2薄膜中,晶粒呈四棱锥形态,晶粒取向为(101)方向,随着氧分压的增加,可见光的透过率同样提升到80%以上,光学带隙增加到3.99 eV。SnO2薄膜和氮掺杂SnO2薄膜的电阻率最低分别达到1.5×10-1和4.8×10-3Ω.cm。     

脉冲激光沉积ZrW_2O_8/ZrO_2复合薄膜及其靶材制备

采用化学共沉淀法合成26wt%ZrW_2O_8/ZrO_2近零膨胀复合陶瓷靶材,并以脉冲激光法在石英基片上沉积制备了ZrW_2O_8/ZrO_2复合薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、扫描电子显微镜(SEM)研究了复合靶材的晶体结构、热膨胀性能和致密度,同时也探索了热处理温度对复合薄膜的相组成和表面形貌的影响.结果表明:合成的靶材由α-ZrW_2O_8和m-ZrO_2组成,26wt%ZrW_2O_8/ZrO_2复合靶材在30℃～600℃的热膨胀系数为-0.5649×10~(-6)K~(-1),近似为零,且靶材致密、均匀;脉冲激光沉积制备的薄膜为非晶态,表面平滑、致密,随着热处理温度的升高,薄膜开始结晶,在1200℃热处理6min后得到纯ZrW_2O_8/ZrO_2复合薄膜,且两相物质在膜层中分散均匀,结晶后的薄膜存在一些孔洞缺陷.     

Effects of calcination temperatures on photocatalytic activity of SnO2/TiO2 composite films prepared by an EPD method

SnO2/TiO2 composite films were fabricated on transparent electro-conductive glass substrates (F-doped SnO2-coated glass:FTO glass) via an electrophoretic deposition (EPD) method using Degussa P25 as raw materials, and were further characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), field emission scanning electron microscope (FESEM), UV-vis diffuse reflectance spectra and Photoluminescence spectra (PL). XRD and XPS results confirmed that the films were composed of TiO2 and SnO2. FESEM images indicated that the as-prepared TiO2 films had roughness surfaces, which consisted of nano-sized particles. The effects of calcination temperatures on the surface morphology, microstructures and photocatalytic activity of SnO2/TiO2 composite films were further investigated. All the prepared SnO2/TiO2 composite films exhibited high photocatalytic activities for photocatalytic decolorization of Rhodamine-B aqueous solution. At 400 degrees C, the SnO2/TiO2 composite films showed the highest photocatalytic activity due to synergetic effects of low sodium content, good crystallization, appropriate phase composition and slower recombination rate of photogenerated charge carriers.     

脉冲激光沉积溅射工艺对CIGS薄膜成分和结构的影响

采用脉冲激光沉积溅射法在玻璃衬底上制备Cu-In-Ga预制膜,后经硒化、退火处理,得到CIGS薄膜。采用X射线衍射仪表征了薄膜的晶体结构,采用扫描电子显微镜和能量散射谱观察和分析了薄膜的表面形貌和元素成分,采用光电子能谱分析了薄膜表面的化学价态。结果表明,预制膜采用玻璃/In/Cu-Ga的叠层顺序且溅射脉冲数为In靶60000,Cu-Ga靶50000的溅射方式,可制备出沿(112)晶向择优生长的CIGS薄膜。     

电子束蒸发法制备掺钇稳定氧化锆薄膜的光学特性研究

利用电子束蒸镀方法在单晶硅和石英玻璃上制备了掺不同Y_2O_3浓度的掺钇稳定ZrO_2薄膜(YSZ),用X射线衍射、原子力显微镜、扫描电子显微镜和透射光谱测定薄膜的结构、表面特性和光学性能,研究了退火对薄膜结构和光学性能的影响.结果表明:一定浓度的Y_2O_3掺杂可以使ZrO_2薄膜稳定在四方相,退火显著影响薄膜结构,随着温度的升高薄膜结构依次经历由非晶到四方相再到四方和单斜混合相转变;AFM分析显示薄膜表面YSZ颗粒随着退火温度的升高逐渐增大,表面粗糙度相应增大,晶粒大小计算表明,退火温度的提高有助于薄膜的结晶化,退火温度从400℃到1100℃变化范围内晶粒大小从15.6nm增大到46.3nm;同时利用纳秒激光对薄膜进行了破坏阈值测量,结果表明电子束蒸镀制备YSZ薄膜是一种制备高抗激光损伤镀层的有效方法.     

磁控溅射法制备CIGS薄膜太阳能电池的工艺及性能研究

采用磁控溅射方法直接溅射铜铟镓硒(CIGS)靶材,制备得到了用于太阳能电池吸收层的CIGS薄膜,然后在Se气氛中对该CIGS薄膜进行退火处理。采用扫描电镜、X射线衍射、Raman、XRF、Hall等方法观察和分析了退火的主要工艺参数对薄膜表面形貌、组织结构、成分以及电学性能的影响,并制备了CIGS太阳能电池。结果表明,采用磁控溅射CIGS靶材+Se气氛中退火处理的方法,可以制备得到成分均匀、电学性能优良、单一黄铜矿相的CIGS薄膜;退火温度和退火时间是影响退火后薄膜质量的主要因素。退火温度低于350℃时,退火效果不明显。退火温度在400℃,退火时间达120 min时,薄膜完成再结晶过程,并制得单一黄铜矿相的CIGS薄膜;退火过程存在Cu-Se二次相的析出和消融,同时具有为薄膜补Se的作用。本文采用该方法制备出的CIGS太阳能电池的最高转换效率为7.69%。     

电子束退火制备二硼化镁超导薄膜的可行性研究

提出了电子束退火制备MgB2超导薄膜新工艺。在对电子束退火制备MgB2超导薄膜可行性进行理论研究的基础上,使用EBW-6型电子束热处理设备,在真空度5.0×10-3Pa、加速电压40 kV、束流2mA、束斑14.2mm、退火时间1.5 s的条件下对[B(10 nm)/Mg(15 nm)]4/SiC夹层结构前驱膜进行了退火实验,得到了零电阻温度为30.3K、转变宽度ΔTc为0.4K、临界电流密度(5 K、0 T)为5.0×106A/cm2、表面平整的MgB2超导薄膜。证明了电子束退火制备MgB2薄膜是切实可行的。该工艺可以推广到大面积MgB2超导薄膜和MgB2线带材的制备。     

真空热处理对镀Al薄膜NdFeB磁体组织和耐蚀性的影响

用直流磁控溅射工艺,在NdFeB磁体表面镀Al薄膜,并对镀Al薄膜的磁体进行真空热处理,研究工艺、温度和时间对镀层成分、组织和性能的影响。结果表明:NdFeB镀Al薄膜磁体经650℃,10 min热处理后,综合性能最佳,Al膜层与Nd-FeB磁体在界面产生冶金结合,增强了界面结合力,又保持了Al膜层的完整性、连续性和良好耐蚀性。通过对样品微组织的观察发现,当热处理温度高于650℃时,Al膜层与基体之间产生互扩散,形成新的RFeAlB相,随着温度继续升高,新相的长大,破坏了Al膜层的完整性和连续性,产生许多微缺陷和裂纹,耐蚀性降低。     

射频磁控溅射制备负热膨胀ZrW2O8薄膜的应力特性研究

采用ZrW2O8陶瓷靶材,以射频磁控溅射法在单晶硅基片上沉积制备了ZrW2O8薄膜。用X射线衍射仪和热膨胀仪分析了靶材的成分和热膨胀性能;用X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜分析了薄膜的组分及其表面形貌;用表面粗糙轮廓仪和薄膜应力分布测试仪测量了薄膜的厚度和应力。实验结果表明:制备的ZrW2O8靶材纯度高且具有良好的负热膨胀性能,磁控溅射沉积制备的ZrW2O8薄膜和靶材保持良好的化学成分一致性,且表面平滑、致密,在750℃热处理3 min后薄膜表面晶粒明显长大,并出现孔洞缺陷;衬底未加热时沉积制备的ZrW2O8薄膜选区应力差最小,应力分布最均匀,随着热处理温度和衬底温度的提高,由于薄膜和衬底的热膨胀系数的差异较大,薄膜选区内的应力差增加,薄膜应力分布不均性增大。