应用L-MBE方法制备ZnO薄膜的结构和光学特性

用激光分子束外延(Laser Molecular Beam Epitaxy,L-MBE)设备在p型Si(111)衬底上制备了不同衬底温度和不同氧压的ZnO薄膜,用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)分别对薄膜的结构和形貌进行了分析,用He-Cd激光(325nm)激发的光致发光测试系统对薄膜进行了荧光光谱分析。研究发现,在衬底温度为400℃,氧压1Pa左右所制备的ZnO薄膜表面比较均匀致密,晶粒生长较充分,有较高的结晶质量和发光强度。ZnO薄膜的近带边发射与薄膜的结晶质量和化学配比均有关系。     

纳朱SnO2薄膜的制备及其表征

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备纳米SnO2薄膜，通过热处理使其晶化。通过原子力显微镜（AFM）形貌分析表明，在20～80nm的粒径范围内，可通过工艺配方参数的调整人为控制SnO2薄膜的颗粒大小。通过工艺优化制得粒径为27nm左右的薄膜，薄膜颗粒较小，分布均匀，薄膜的透明性好。X射线衍射（XRD）结果表明，随着热处理温度的增加，SnO2特征峰愈来愈尖锐明显，晶体结构趋于完全。Zeta电位分析表明，添加分散剂溶胶的Zeta电位比未添加分散剂溶胶的Zeta电位高；Zeta电位越高，溶胶稳定性越好。     

纳米SnO2薄膜的制备及其表征

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备纳米SnO2薄膜,通过热处理使其晶化。通过原子力显微镜(AFM)形貌分析表明,在20～80nm的粒径范围内,可通过工艺配方参数的调整人为控制SnO2薄膜的颗粒大小。通过工艺优化制得粒径为27nm左右的薄膜,薄膜颗粒较小,分布均匀,薄膜的透明性好。X射线衍射(XRD)结果表明,随着热处理温度的增加,SnO2特征峰愈来愈尖锐明显,晶体结构趋于完全。Zeta电位分析表明,添加分散剂溶胶的Zeta电位比未添加分散剂溶胶的Zeta电位高;Zeta电位越高,溶胶稳定性越好。     

Al、Sn掺杂对于ZnO薄膜微结构及光学特性的影响

采用真空电子束蒸发金属薄膜及后续热氧化技术在石英衬底上分别制备出了ZnO、Al∶ZnO以及Sn∶ZnO薄膜。通过X射线衍射仪(XRD),紫外-可见分光光度计和原子力显微镜(AFM)等分析仪器对比研究了Al、Sn掺杂对ZnO薄膜结晶质量、光学性质及表面形貌的影响。测试结果表明,Al、Sn掺杂可以使薄膜结晶质量得到提高,薄膜应力部分释放,薄膜表面的粗糙度也相应增加,掺杂对薄膜光学带隙的影响在一定程度取决于金属薄膜的氧化程度,氧化充分可以使光学带隙变宽,反之则变窄。     

纳米二氧化锡导电粉体的制备

以 Sn Cl4· 5 H2 O和 Sb Cl3 为原料 ,采用化学共沉淀的方法制备出纳米二氧化锡导电粉体。运用 TEM和 XRD对粉体进行了表征 ,结果显示 ,掺锑二氧化锡为四方相金红石结构 ,随着煅烧温度的升高 ,晶粒尺寸和平均原始粒径逐渐增加。研究了 p H值、反应温度、m( Sn Cl4·5 H2 O) / m( Sb Cl3 )、煅烧时间和煅烧温度对导电二氧化锡体积电阻率的影响。     

LB技术制备的ZrO2纳米薄膜摩擦学行为

在单晶硅表面制得花生酸锆hngmuir—Blodgett薄膜，对该薄膜在500℃条件下热处理30min，得到致密ZrO2薄膜。利用AFM，XPS，SEM对其结构和形貌进行表征，摩擦磨损试验结果表明，利用该方法制备的ZrO2薄膜表现出良好的减摩抗磨性能。     

透明导电ITO薄膜的制备及光电特性的研究

采用溶胶-凝胶方法以In（NO3）3.4·5H2O和SnCl4·5H2O为前驱物,用提拉法在石英玻璃基体上制备了ITO透明导电薄膜。详细研究了不同掺Sn比例、不同金属离子浓度、不同提拉速度、不同烘烤温度对ITO薄膜光电特性的影响。结果表明,提拉法制备的薄膜在热处理过程中由凝胶状态向结晶态逐渐转变,方电阻随热处理温度的升高而降低;导电率随薄膜厚度的增加呈非线性增加。     

Ag-Cu亚稳态合金薄膜的共溅射法制备及其特性研究

采用共溅射法,于不同温度下在玻璃基底上沉积Ag-Cu薄膜。X衍射(XRD)分析表明,当基片温度为100℃和200 ℃时,形成的是Ag-Cu亚稳态合金;而当温度升高到300℃以上时,形成的则是Ag和Cu的分离相。通过X光电子能谱(XPS)法测量不同温度下沉积薄膜的Ag和Cu原子含量比,发现基片加热温度对沉积元素的相对比有一定影响。原子力显微镜(AFM)检测表明,随着加热温度的升高,薄膜表面的粗糙度增加,颗粒尺寸增大。分析认为,在温度较低时,原子热激活能相对较低,不足以发生迁移,形成Ag-Cu亚稳态合金;而当温度较高时,原子热激活能增大,容易发生迁移,此时Ag和Ag、 Cu和Cu各自结合的能量最低,形成Ag和Cu的分离相。     

Ag掺杂对TiO2纳米薄膜结构及摩擦学性能的影响

采用溶胶凝胶法在普通载玻片上制备了TiO2和Ag/TiO2纳米结构薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及UMT-2摩擦试验机,考察了Ag掺杂量对薄膜组成结构、表面形貌及摩擦学性能的影响。实验结果表明,Ag掺杂量对TiO2薄膜表面形貌和减摩抗磨性能产生重要影响,低掺杂时Ag自润滑性能对薄膜摩擦性能的增强作用占主导,而高掺杂时其对薄膜的影响主要表现为恶化表面,从而导致摩擦性能下降。本研究测试条件下,掺杂量为5.0%(摩尔分数)时具有最佳的耐磨寿命和最低的摩擦因数。     

溅射气压和衬底温度对Si1-xGex薄膜结构和光吸收性能的影响

采用射频磁控溅射法沉积了Si1-xGex薄膜,研究了溅射气压、衬底温度对薄膜结构、厚度、表面形貌、表面成分及光吸收性能的影响。结果表明:薄膜均为微晶结构且相组成不随溅射气压和衬底温度的改变而改变;随着溅射气压升高,薄膜结晶性能降低,升高衬底温度使其结晶性能提高;随气压或温度的升高,薄膜厚度均先增大后减小,在1.0Pa或400℃达到最大值;随温度的升高,薄膜表面团簇现象消失并变得平整致密,气压为8.0Pa时,表面有孔洞和沟道;随气压升高,薄膜中锗含量降低,光吸收强度减小,光学带隙增大;衬底温度的变化对光学带隙影响不大。     

HgCdTe光伏器件多层钝化膜等离子体处理的研究

在HgCdT e光伏探测器件S iO2+ZnS复合介质膜钝化中,引入O+2清洗和A+r刻蚀两种等离子体处理工艺,大大提高薄膜附着力,成功制备出优良的光伏器件。对处理前后的样品进行场发射扫描电子显微镜扫描、原子力显微镜扫描和二次离子质谱测试后发现,O+2清洗对去除样品表面的残余光刻胶效果显著;而A r+刻蚀使ZnS表面更为粗糙,增加了成核中心,使S iO2和ZnS表面互相渗透,增强了两层介质膜的附着力。     

Zn_2SnO_4气敏材料的共沉淀法制备及其氧化物掺杂改性

新型复合材料Zn_2SnO_4具有良好的气敏性,文献鲜有报道Zn_2SnO_4材料的制备以及氧化物掺杂改性;因此采用液相共沉淀法制备了Zn_2SnO_4粉体材料,利用X射线衍射仪(XRD)对合成的材料的结构进行了表征;通过固相反应制备了MnO_2,Li_2O掺杂的Zn_2SnO_4粉体,对旁热式气敏元件的性能进行了测试.实验发现Zn_2SnO_4是一种性能优良的酒敏材料,氧化物掺杂剂MnO_2和Li_2O的加入明显提高了材料对乙醇气体的灵敏度和选择性,质量百分含量为0.5%的Li_2O的掺杂量可以使元件对于体积分数为50×10-6的乙醇气体灵敏度达到150.     

一种检测乙醇浓度的气敏传感器的制作

在汽车电子行业，乙醇气敏传感器可用来检测司机的酒精含量，避免事故的发生。因为二氧化锡（SnO2）具有较高的灵敏度、且最高灵敏度对应的工作温度较低、电路简单、造价低廉、使用方便等特点。基于薄膜工艺开发了硅基二氧化锡薄膜为感应薄膜的乙醇气敏传感器，介绍了乙醇气敏传感器的工作原理，在比较两种薄膜结构的基础上，深入探讨硅基二氧化锡薄膜制作工艺，并对薄膜性能进行了定量分析，为乙醇气敏传感器制作提供了一种好的思路。     

Promotion of Anti-Wear Property of Sodium Stearate by Oxygen and Surface Active Agents

The anti-wear properties of a water-based lubricant were studied using a newly designed friction tester which enabled the rubbing with nascent surface under controlled atmospheres. Sodium stearate considerably reduced the wear of steel in oxygen rich atmospheres.

Supplementary adsorption tests were performed to identify the anti-wear film formed on the rubbed surface. Surface analysis by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) revealed that metal stearate film was heavily formed on the rubbed surface in oxygen rich atmospheres. The measurement of metal elements in the protective film by atomic absorption spectroscopy clarified that the main constituent of the film was iron stearate. These results of adsorption tests could support that iron stearate might prevent the wear of steel in the wear test.

It was observed that a surface active agent prevented the formation of lubricative oxide film, but when used with sodium stearate, it synergistically promoted the anti-wear property of sodium stearate. This was attributed to the fact that the surface active agent improved the permeability of recrystallized sodium stearate to the rubbing area.     

In/Sb掺杂SnO_2纳米薄膜的H_2S气敏特性

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法(Sol-Gel Dip-Coating, SGDC)制备SnO_2纳米晶薄膜气敏传感器.较系统地研究了掺杂量、镀膜层次和热处理温度等制备工艺对薄膜表面形貌、晶粒大小及气敏性能的影响.研究结果表明:铟的最佳掺杂量为4at%,最佳镀膜层数为7层,最佳热处理温度为600 ℃.气敏传感器最佳工作温度为165 ℃,在此工作温度下,薄膜的灵敏度分别为26.3(137 ppm H_2S)和2.5(2.74 ppm H_2S),薄膜的响应恢复时间较短分别为8 s和22 s,对H_2S气体有较好的选择性.     

样品室真空度对磁控溅射Ti膜结构的影响

本文利用场发射扫描电子显微镜和能谱仪研究不同样品室真空度条件下磁控溅射Ti沉积膜膜层的氧含量和微观结构。结果发现,当样品室真空度较低时,膜层的氧含量很高,膜层为钛的氧化物;随着真空度的提高,膜层的氧含量降低,Ti的晶粒出现;进一步提高真空度,Ti晶粒更为明显,膜层的截面呈柱状晶结构。     

Dynamics of Growth of the Native Oxide of Cd<Subscript><Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript>Hg<Subscript>1−<Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript>Te

The growth of the native oxide of the Cd_xHg_1?xTe (MCT) compound is studied by methods of laser and spectral ellipsometry. It is found that a non-absorbing oxide film is formed from the very beginning in the case of MCT oxidation with hydrogen peroxide vapors, whereas oxidation with atmospheric oxygen leads to the formation of absorbing layers on the surface at the first stages of the process. When the oxide film thickness reaches 1–2 nm, the oxidation rate drastically decreases. If MCT samples that were stored for a long time (for years) in air at room temperature are heated at T = 200 °C, the optical thickness of the oxide film decreases.     

钛合金微弧氧化层的摩擦学性能研究

利用微弧氧化技术在Ti6Al4V合金表面制备了富含钙、磷的多孔氧化陶瓷层,研究了微弧氧化层表面形貌、组成及摩擦学性能。研究结果表明,随着电压的升高,氧化层表面微孔孔径、粗糙度和Ca、P元素含量增大,显微硬度增大。25%小牛血清润滑条件下的微弧氧化层与ZrO2陶瓷球的摩擦学实验表明,微弧氧化层的摩擦因数高于Ti6Al4V钛合金,但磨损率明显降低,表明微弧氧化Ti6Al4V合金具有良好的耐磨性能。     

超声ELID复合内圆磨削时电参数对氧化膜的影响

通过Labview对试验中电压电流的测试,用VHX-2000超景深显微镜对氧化膜进行观测,分析了超声ELID复合磨削电参数与砂轮表面氧化膜之间的关系。研究结果表明,电参数的选择决定了砂轮结合剂发生电解反应溶解去除的速度以及砂轮表面生成氧化膜的厚度,进而影响砂轮的磨削性能和工件的磨削质量。     

微光学自适应技术中基于PZT薄膜的微反射镜工艺研究

介绍了微光学自适应技术中基于PZT(PbZrxT i1-xO3)薄膜的微反射镜单元及其制作工艺。该制作过程中用重掺杂硅片作为基底和下电极,采用了钛酸丁脂[(C4H9O)4T i]、乙酸铅[Pb(CH3COO2).3H2O]以及异丙醇锆[Zr(OCH(CH3)2 4.(CH3)2CHOH]为原料,通过溶胶-凝胶法(so l-gel)制作薄膜,薄膜厚度为纳米级。制成的PZT薄膜通过逆压电效应产生形变,对反射镜面局部进行微调,实现波前位相控制。