热处理工艺对溶胶-凝胶法制备ZnO:Al薄膜光电性能的影响

采用溶胶-凝胶法以提拉的方式在普通玻璃基底上制备出ZnO:Al(AZO)薄膜。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、方块电阻测试仪、Hall效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜物相、微观结构、光电性能;分析了不同热处理方式对于薄膜光电性能的影响。结果表明:经10次提拉所制备薄膜可见光透过率85%左右。热处理工艺的选择对于提升AZO薄膜的电学性能至关重要,相比于空气气氛和真空下的热处理,采用具有还原性的5%H_2和95%N_2的混合气氛热处理得到了具有最好电学性能的AZO薄膜。在550℃还原气氛下保温60 min得到薄膜方块电阻约为300Ω/□,电阻率约为3.3×10~(-3)Ω·cm。     

种子层及掺杂浓度对溶胶-凝胶法制备ZnO∶Al薄膜光电性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法以提拉的方式在普通玻璃基底上制备出n型掺杂具有优良光电性能的氧化锌掺铝(AZO)薄膜,并以磁控溅射AZO薄膜为种子层引导液相法所制备AZO薄膜生长.Al掺杂浓度区间为0.25at％～5.00at％.通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、轮廓仪、方块电阻测试仪、霍尔效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计分别研究了薄膜物相、微观结构、膜厚及光电性能,进一步分析了Al掺杂浓度、种子层对薄膜光电性能的影响.结果表明:经10次提拉所制备薄膜可见光透过率85％以上.Al掺杂浓度、种子层的引入对AZO薄膜的光电性能有重要影响.无种子层时,掺杂浓度为0.50at％的AZO薄膜在5％ H2、95％N2还原气氛下于550℃保温60 min得到最优电学性能,方块电阻约为166 Ω/□,电阻率约为1.99×10-3 Ω·cm;预镀AZO种子层所制备薄膜方块电阻下降到约42Ω/□,电阻率下降到约7.56×10-4Ω·cm.     

空心纳微粒子的模板法制备技术及应用

结合空心纳微粒子的形成机理和结构可控性, 阐述了空心纳微粒子的硬模板法和软模板法两大制备技术, 重点综述了逐层自组装(LBL)法、表面化学反应与沉积法、微封装法等的研究进 展. 概述了空心纳微粒子的结构与性能的关系及其在材料科学、生物医学、催化剂等领域的应用现状及前景.     

环氧树脂包裹超微铁磁性复合粒子电磁参数的研究

用反相微乳液方法制备了环氧树脂(EP)包裹超微铁磁性复合粒子。用SEM、XRD进行了微观结构的表征,进行了复介电常数(ε=ε′-jε″)和复磁导率(μ=μ′-jμ″)的测试。结果表明复合粒子呈EP包裹α Fe结构;它能有效阻止超微铁粒子的氧化。随着复合时ATPU用量的增加,复合粒子的密度减小。ε和μ均随ATPU用量的增大而减小。ε′、μ′和μ″均随频率的增大而减小;当ATPU用量<2.32%时,ε″随频率的增大而减小,但当ATPU用量增大,ε″随频率的变化不明显。     

反应溅射制备NiOx薄膜的形貌与成分分析及其电致变色性能研究

采用直流反应磁控溅射制备了具有不同表面形貌优良电致变色性能的NiOx薄膜。通过X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、电化学工作站、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜物相、价态组成、微观结构、电致变色性能。研究表明：金属镍靶在直流溅射过程中,对氧流量反应敏感,在很小的氧流量范围内即表现出完全不同的薄膜结晶状态与表面微结构的变化,氧化镍薄膜在不同的制备条件下展现出了独特的表面微结构,XRD结果显示薄膜成分为NiO,而通过薄膜元素XPS分析发现其中的Ni并非只有单纯的二价,三价的Ni亦存在且其元素价态比约为2:1。最终在成膜参数氧流量、电压、溅射压强、溅射功率分别为1.6sccm、2.0Pa、50W时获得较优变色性能的NiOx薄膜,其可见光区最大电致变色幅度达到约55%。     

表面具有微纳结构的AZO薄膜制备及性能研究

采用磁控溅射法及线棒刮涂法在玻璃衬底上室温生长微纳结构铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜,使底层AZO薄膜工作压强从1.5 Pa调整到0.1 Pa。通过扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射(XRD)仪、霍尔效应测试系统、分光光度计及光电雾度仪研究了AZO薄膜的表面形貌、晶体结构、电学性能和光学性能。研究结果表明,降低底层AZO薄膜工作压强对微纳结构AZO薄膜光电性能有显著的影响。底层AZO薄膜工作压强0.2 Pa时,薄膜表现最低电阻率为6.17×10-4 Ω·cm,可见光波段平均光学透光率为82.3%。随着底层AZO薄膜工作压强的降低,薄膜表面形貌、生长形态和晶粒大小发生较大变化,并得到具有陷光作用、优良光电性能的微纳结构AZO薄膜。     

金属有机骨架在电致变色领域的研究进展

金属有机骨架(MOFs)是由有机骨架与金属节点组成的多孔新型功能材料,区别于普通的无机多孔材料和有机物,凭借多孔以及可设计性的骨架结构,实现将无机与有机材料相结合,利用化学配位以及掺杂等方式可以制备符合实际需求的功能材料。随着金属有机骨架材料的种类、功能和制备技术不断拓展,其在智能光电显示领域的应用也备受关注。其中,电致变色作为光电器件的重要研究方向,电致变色器件正在向更大变色范围、更快变色速度以及柔性可折叠的方向发展,原有材料体系已无法满足新的产品要求,但金属有机骨架的出现可以在一定程度上规避这些问题。本文着重介绍金属有机框架在电致变色的研究进展,详细综述金属有机框架在电致变色领域应用中所遇到的三个问题,分别是导电性、氧化还原性变色及薄膜制备手段,分析金属有机框架在电致变色领域的设计优化策略,同时也对MOFs在电致变色多功能应用所面临的挑战与发展前景进行总结。     

WO3薄膜的磁控溅射法制备及电致变色性能

采用直流反应磁控溅射制备了具有优异电致变色性能的WO3薄膜。通过对成膜参数的调控,实现了低功率和短溅射时间的制膜制度,获得了较宽的工艺范围。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、光学轮廓仪、电化学工作站、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜的物相、微观结构、厚度、电致变色性能。研究表明:在溅射功率为50 W,溅射压强为2.0 Pa,反应气体流量为20 sccm时所制得的薄膜性能最为优越。所制备薄膜具有较短的变色响应时间和大幅度的变色调制幅度,其对可见光变色调制幅度达到80%。     

热致VO2薄膜在激光防护方面的应用研究

VO2是一种固态热致变色材料,它的晶态结构可以在半导体-金属-绝缘体之间可逆转变。介绍了VO2的相变特性,研究了氧化钒的相变机理。根据激光对光电探测器的损伤机理,研究了氧化钒薄膜对激光的智能防护,并对其进行了计算和分析。结果表明,当一束激光照射VO2薄膜防护的探测器时,VO2薄膜可以在激光对探测器造成损伤之前完成相变,从而保护探测器,因此可用于探测器针对强激光的智能防护。     

VO2薄膜的制备技术及应用研究

VO2作为一种最有应用潜力的功能材料,在智能窗等许多领域发挥着非常重要的作用。VO2是一种热致变色材料,相变温度为68℃,相变前后VO2光学性能有较大的变化。本文详细介绍了VO2薄膜的各种制备方法,同时分析了降低VO2薄膜相变温度及提高VO2薄膜可见光透过率的方法,并综述了其应用领域。