PLD工艺制备高质量ZnO/Si异质外延薄膜

采用脉冲激光沉积工艺在不同条件下以Si(111)为衬底制备了Zno薄膜.通过对不同氧压下(0～50Pa)沉积的样品的室温PL谱测试表明,氧气氛显著地提高了薄膜的发光质量,在50Pa氧气中沉积的ZnO薄膜具有最强的近带边UV发射.XRD测试说明在氧气氛中得到的薄膜结晶质量较差,没有单一的(002)取向.利用-低温(500℃)沉积的ZnO薄膜作缓冲层,得到了高质量的ZnO外延膜.与直接沉积的ZnO膜相比,生长在缓冲层上的ZnO膜展现出规则的斑点状衍射花样,而且拥有更强的UV发射和更窄的UV峰半高宽(98meV).对不同温度下沉积的缓冲层进行了RHEED表征,结果表明,在600～650℃之间生长缓冲层,有望进一步改善ZnO外延膜的质量.     

Si(100)衬底上PLD法制备高取向度AlN薄膜

采用脉冲激光沉积法(PLD),以KrF准分子为脉冲激光源,Si(100)为衬底,同时引 入缓冲层TiN和Ti_0.8Al_0.2N,制备了结晶质量优异的A1N薄膜,X射线衍射(XRD)及反射 式高能电子衍射(RHEED)分析表明A1N薄膜呈(001)取向、二维层状生长.研究发现,薄膜 的生长模式依赖于缓冲层种类,直接在Si衬底上或MgO／Si衬底上的A1N薄膜呈三维岛状生 长;而同时引入缓冲层TiN和Ti_0.8Al_0.2N时,A1N薄膜呈二维层状生长.此外,激光能量密 度大小对A1N薄膜的结晶性有显著的影响,激光能量密度过大,薄膜表面粗糙,有颗粒状沉积 物生成.在氮气气氛中沉积,能使薄膜的取向由(001)改变为(100).     

Si(111)衬底上多层石墨烯薄膜的外延生长

利用固源分子束外延(SSMBE)技术, 在Si(111)衬底上沉积碳原子外延生长石墨烯薄膜, 通过反射式高能电子衍射(RHEED)、红外吸收谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)和X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)等手段对不同衬底温度(400、600、700、800℃)生长的薄膜进行结构表征. RAMAN和NEXAFS结果表明: 在800℃下制备的薄膜具有石墨烯的特征, 而 400、600和700℃生长的样品为非晶或多晶碳薄膜. RHEED和FTIR结果表明, 沉积温度在600℃以下时C原子和衬底Si原子没有成键, 而衬底温度提升到700℃以上, 沉积的C原子会先和衬底Si原子反应形成SiC缓冲层, 且在800℃沉积时缓冲层质量较好. 因此在Si衬底上制备石墨烯薄膜需要较高的衬底温度和高质量的SiC缓冲层.     

柔性衬底上制备氟、镓共掺杂氧化锌透明导电薄膜及其光电性质研究

采用脉冲激光沉积技术在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上制备了Ga、F共掺杂的Zn O透明导电薄膜。采用X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、原子力显微镜和霍尔测试仪等手段对薄膜性能进行了表征。制备过程中通过控制沉积时间、Ga掺杂量、衬底温度和氧气流量等实验条件,比对研究了各参数对薄膜性能的影响。为了分析各参数对实验结果影响的重要性,采用正交实验法设计实验,并对结果进行正交分析、极差方差分析。得出了各个实验条件对结果影响的大小顺序和最优的制备条件。结果表明,掺杂量和沉积时间对于薄膜的光电性能影响较大,Ga掺杂量取1.0%(原子比),且沉积时间较短的薄膜透光率较好;Ga掺杂量取1.0%,且沉积时间较长的薄膜导电性能较好。     

镍基合金基体上离子镀TiN薄膜的制备及性能

在镍基合金Inconel 740H基底上通过多弧离子镀制备Ti N薄膜.控制温度、气体流量、过渡层成分等重要参数,研究其对Ti N薄膜的表面形貌、力学性能以及耐腐蚀性的影响.多弧离子镀沉积过程中,沉积温度分别为200、250、300℃;过渡层成分分别为Al、Cr、Ti;气体流量分别为Ar 5 Sccm∶N240 Sccm,Ar 6 Sccm∶N248 Sccm,Ar 8 Sccm∶N264 Sccm.实验结果表明:在本实验的温度范围内,Ti N薄膜的致密度、结合力以及表面硬度均随着沉积温度的提高而提高;Cr作为过渡层的效果优于Al和Ti,薄膜成分均匀、表面致密,硬度更高,且耐腐蚀性能优异;在Ar、N2流量比一定的情况下,气体流量对Ti N薄膜的表面形貌和力学性能影响不大.本实验的最佳参数是:沉积温度300℃,过渡层成分为Cr,气体流量为Ar 6 Sccm、N248 Sccm.     

退火温度和ZnO缓冲层对氨化Ga2O3/ZnO薄膜合成GaN纳米结构的影响

利用射频磁控溅射法在Si(111)衬底上先溅射ZnO缓冲层,再溅射Ga2O3薄膜,然后在开管炉中不同温度下通氨气进行氨化反应生长GaN薄膜.分析结果表明,利用该方法制备的GaN薄膜是六角纤锌矿多晶结构,并且随着氨化温度的升高,GaN薄膜向棒状和线状形态转变.同时分析了ZnO缓冲层对形成GaN纳米结构的影响.     

PLD方法生长ZnO/Si异质外延薄膜的研究

用脉冲激光沉积法在Si(111)衬底上制备了ZnO薄膜。RHEED和XRD测试表明,直接沉积在Si衬底上的ZnO薄膜为多晶薄膜,且薄膜的结晶质量随衬底温度的升高而下降。相比之下,生长在一低温同质缓冲层上的ZnO薄膜则展现出规则的斑点状RHEED图像,说明它们都是外延生长的高质量ZnO薄膜。XRD与室温PL谱分析表明,外延ZnO薄膜的质量随衬底温度的升高得到明显的改善。在650℃生长的样品具有最好的结构和发光特性,其(002)衍射峰的半高宽为0.185°,UV峰的半高宽仅为86meV。     

精确测定In_xGa_(1-x)N晶体薄膜中铟含量的卢瑟福背散射法研究

采用金属有机化合物气相淀积法(MOCVD)在蓝宝石上生长InxGa1-xN/Ga N晶体薄膜,Ga N缓冲层的厚度为2.5μm,InxGa1-xN晶体薄膜的厚度大约800 nm,通过光致发光光谱仪测量样品发光峰的峰值,确定铟镓氮晶体薄膜中铟分布的均匀性,取样品均匀性良好的铟镓氮晶片进行卢瑟福背散射实验,每个实验室测量6个样品,两个实验室共同完成,对数据进行分多层精确拟合分析,获得外延层中的xIn,xIn值由多层拟合结果的加权平均值和定值不确定度组成。研究结果表明:采用入射离子4He,能量为2 000 ke V,散射角为165°时,铟镓氮晶片中铟含量(x=20.46%)的相对测量不确定度为2.47%,包含因子k=2。     

PLD法在c面蓝宝石衬底上制备纤锌矿ZnS外延薄膜

采用脉冲激光沉积方法以ZnS为靶材c面蓝宝石为衬底制备了一系列的ZnS薄膜,并采用四圆单晶衍射仪研究了薄膜的晶体结构及其与衬底的取向关系。首先研究了沉积温度对ZnS薄膜质量的影响,结果表明,所有制备的ZnS薄膜均为六方纤锌矿结构;在衬底温度为750℃时所制备的薄膜具有较好的晶体质量,并表现出与蓝宝石衬底明确的外延关系[ZnS(001)∥Al_2O_3(001)且ZnS(110)∥Al_2O_3(110)]。进一步研究了在750℃下加入不同厚度的ZnO缓冲层对于ZnS薄膜晶体质量的影响,结果表明在沉积ZnS薄膜前先沉积一层ZnO薄膜缓冲层可以进一步有效提高ZnS薄膜的晶体质量和面外取向性,其中在沉积时间为2min的ZnO缓冲层上制备的ZnS外延薄膜晶体质量最好,其(002)面摇摆曲线半高宽为1.35°。本文结论对于研究ZnS薄膜制备光电器件具有重要的意义。     

有机发光器件的低温氮化硅薄膜封装

利用等离子体化学气相沉积(PECVD)技术，采用不同的沉积条件(20—180℃的基板温度范围和10—30W的射频功率)制备了氮化硅薄膜，研究了沉积条件对氮化硅薄膜性质和防水性能的影响。实验发现随着基板温度的增加，氮化硅薄膜的密度、折射率和Si／N比相应增加，而沉积速率和H含量相应减少；随着射频功率的增加，氮化硅薄膜的沉积速率、密度、折射率和Si／N比相应增加，而H含量相应减少。水汽渗透实验发现即使基板温度降低为50℃，所沉积的氮化硅薄膜仍然具有良好的防水性能。实验结果表明低温氮化硅薄膜可以有效地应用于有机发光器件（OLED)的封装。     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

卧式金属罐容量的测量结果不确定度

本文根据多年的实践检定经验 ,参照JJF1 0 59- 1 999《测量不确定度评定与表示》以及《测量不确定度表达 1 0讲》 ,对卧式金属罐容量的测量结果不确定度进行了评定。