ITO薄膜的微观组织结构与光电性能研究

以金属铟和结晶四氯化锡为原料，采用溶胶．凝胶工艺，用浸渍提拉法在石英玻璃基体上制备ITO透明导电薄膜。采用XRD，AFM，四探针电阻率仪，紫外分光光度计对薄膜的晶型结构，表面形貌，方电阻和透光率进行了测定和分析，研究了热处理温度和提拉层数对薄膜光电性能的影响。结果表明：随着热处理温度的升高，薄膜的方电阻显著降低，透光率也不断增大，但是当后处理温度大于750℃时，透光率略有降低，方电阻仍然降低。     

界面结构对PDC抗冲击性能的影响

本文采用重陀倾斜式方法测试了不同界面结构的PDC的抗冲击韧性,并对PDC冲击破坏机理进行了讨论,对界面结构以及其它因素对PDC抗冲击性能的影响进行了探讨和研究.结果表明:重陀倾斜式方法能够较好地反应PDC钻头工作时的实际受力情况;在同一工艺参数下,PDC层与硬质合金基体之间的界面结构对PDC的抗冲击性能影响很大;随着界...     

可见光下TiO2薄膜电极的光电性能研究

通过溶胶-凝胶、阳极氧化以及热氧化方法分别制各TiO2薄膜电极,对电极在白光和可见光照射下的光电流及光电位的变化进行表征.结果表明,3种方法制备的未经修饰的TiO2薄膜电极都表现出一定的可见光光电响应,这可能是由于热处理过程中引起了较大的晶格畸变,从而导致TiO2薄膜表面形成了很多能吸收可见光的表面态.不同条件下制备的TiO2电极在可见光下的光电响应的变化规律与白光下的光电响应一致.     

共溅射法制备AZO薄膜及其光电性能的研究

目的研究Al靶直流溅射功率对Al掺杂ZnO(AZO)薄膜光电性能的影响。方法以金属Al和ZnO陶瓷作为靶材,采用直流与射频双靶磁控共溅射的方法,在玻璃基片上制备AZO薄膜。通过改变Al靶直流溅射功率,获得不同的薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、光电子能谱仪(XPS)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、四探针测试仪,对薄膜的微观形貌结构及光电性能进行表征和分析。结果所制备的AZO薄膜均具有C轴取向生长的六角纤锌矿结构,在可见光区域平均透过率超过90%,AZO薄膜的吸收边相比于ZnO薄膜出现了蓝移。当Al靶溅射功率为18 W时,AZO薄膜的最低电阻率为2.49×10~(-3)?·cm,品质因子为370.2 S/cm。结论 Al直流溅射功率对AZO薄膜光电性能的影响较大,溅射功率为18 W时,制备的AZO薄膜性能最优。     

氧化铟锡(ITO)薄膜溅射生长及光电性能调控

目的 选取影响氧化铟锡(ITO)薄膜生长关键的3种参数,即薄膜生长的氧气流量、薄膜厚度和热处理退火,系统研究其对ITO薄膜光学和电学性能的影响规律。方法 采用直流溅射法,在氩气和氧气混合气氛中溅射陶瓷靶材制备ITO薄膜样品。利用真空热处理技术对所制备的ITO薄膜进行真空退火处理。通过表面轮廓仪测试厚度、X-射线衍射仪(XRD)表征结构、X-射线光电子能谱仪(XPS)分析元素含量、分光光度计测试透过率和四探针测试薄膜方块电阻,分别评价薄膜厚度、光学性能和电学性能,并对比研究热处理对薄膜结构和光电性能的影响规律。结果 电阻率随氧气流量的增加呈现出先缓慢后急剧升高的规律,在氩气和氧气流量比为150∶8时,可得到400 nm厚、电阻率为8.0×10^?4 ?.cm的ITO薄膜。厚度增加可降低薄膜电阻率,氧气流量的增加可明显改善薄膜透光性。通过真空热处理可提高室温沉积ITO薄膜的结晶性能,较大程度地降低电阻率。在真空热处理条件下增大薄膜厚度可降低薄膜电阻率,氧气流量增加不利于ITO薄膜电阻率的降低。在氩气和氧气流量为150∶6条件下制备的ITO薄膜,经500 ℃真空热处理后电阻率可达到最低值(2.7×10^?4 ?.cm)。结论 通过调控氧气流量和厚度来优化ITO薄膜的结构和氧空位含量,低温下利用磁控溅射法可制备光电性能优异的ITO薄膜;真空热处理可提高薄膜结晶性能,通过氧气流量、厚度和热处理温度3种参数调控可获得最低电阻率的晶态ITO薄膜(2.7×10^?4 ?.cm),满足科技和工程领域的需求。     

硼酸铝晶须增强Al复合材料的性能及界面结构

采用挤压铸造工艺制备出复合良好的9Al_2O_3 2B_2O_3晶须增强6061Al合金及纯Al复合材料研究表明,T6处理不能提高9Al_2O_3 2B_2O_3w/6061Al复合材料的力学性能,其原因是T6处理后复合材料中的界面反应明显加重利用透射电子显微术对此复合材料界面的观察与分析认为,界面上存在着严重的化学反应,反应物为Al_2MgO_4将制造态与T6态的界面结构对比发现,正是这种界面化学反应对材料的性能产生不利影响而在9Al_2O_3 2B_2O_3w/纯Al界面上未发现任何化学反应。界面能谱EDS成分分析结果表明,上述界面化学反应是由材料制造过程中基体合金中的Mg在界面上原子偏聚造成的     

双相不锈钢中沉淀相平衡形貌及界面结构的原子尺度计算

根据实验测量的位向关系,利用原子尺度计算研究了双相不锈钢中杆状奥氏体沉淀相的平衡截面形貌.计算结果显示:沉淀相的平衡形貌含有2个主要择优刻面,且面积近似相等.因此,沉淀相计算截面形貌近似为菱形,与实验观察形貌基本吻合.通过对计算结果的分析,给出了主要择优刻面上的具体位错结构,也与实验测量结果基本吻合.     

鼓包法表征聚合物薄膜的界面粘接性能

采用鼓包法研究聚丙烯薄膜／不锈钢基底的粘接性能。基于数字散斑相关法,对自由窗口的聚丙烯薄膜受油压发生变形的全场形貌进行测量。实验结果表明：方形窗口薄膜的剥离最先从四边的中心开始,然后扩展到薄膜的4个尖角,变形形貌从方形最后变成圆形。聚丙烯薄膜／不锈钢基底的界面粘接能为（22．60~1．55）J／m2,这个结果和圆形薄膜窗口测量的结果吻合得较好。     

镁基材料中储氢相及其界面与储氢性能的调控

镁基储氢材料因储氢密度高、资源丰富、环境友好等优点而备受关注,但其存在吸/放氢温度过高、反应动力学缓慢和循环稳定性差等缺点,阻碍了其大规模产业化进程。尽管镁基储氢材料在新合金体系开发、纳米调控、催化修饰、多相复合等方面取得了巨大进展,但如何获取兼具吸/放氢容量高、温度适中、反应速率快及寿命长等优良性能的镁基储氢材料仍是一个挑战。本文较为系统地总结了镁基材料中储氢相及其界面的种类,论述了其微观组织/界面特征的调控策略和方法。重点探讨了储氢相组成、微观结构及其表/界面结构调控效果对提升储氢热力学与动力学性能的影响规律与作用机制,展望了通过调控储氢相及其界面来设计镁基储氢材料的前景和发展方向。     

Co1-xPtx薄膜的结构与磁学性能

采用直流磁控溅射法制备了Co1-xPtx合金薄膜,并详细研究了其结构和磁学性能随x变化的规律.通过XRD结构分析可知溅射态的薄膜当x≤28%时,为hcp结构;x=35%和40%时,为hcp和fcc的混合结构;x≥46%以后,为fcc结构.VSM测试结果表明随x的增大,溅射态薄膜的矫顽力先增大后减小,当x=23%时,矫顽力达到最大值2147×79.6 A/m,在x=46%处矫顽力急剧下降至100×79.6 A/m左右,x＞46%以后,矫顽力随x的增大不再明显变化.退火后,hcp结构的薄膜矫顽力基本不变,而接近等原子比的fcc结构的CoPt薄膜,由于部分转变为fct结构,矫顽力有很大提高;fcc结构的CoPt3薄膜矫顽力有所增大,但是增大不多.     

纳米材料中的界面

综述了纳米材料中界面的研究进展，着重总结了纳米材料的界面结构模型，讨论了界面对纳米材料力学性能的影响。     

Fe-Ga薄膜的微结构与磁性能研究

采用磁控溅射方法,以Si(1OO)为衬底在40~80 W功率下制备了Fe_(83)Ga_(17)薄膜,通过XRD、SEM、室温磁滞回线以及MFM的测量研究了不同溅射功率制备的Fe-Ga薄膜的结构、形貌、磁性能和磁畴。XRD结果表明室温下薄膜样品是bcc(11O)晶体结构。SEM观察结果表明薄膜颗粒尺寸在40~70 nm且随着功率增大,薄膜颗粒的尺寸变大,薄膜厚度增加。室温磁滞回线的测量结果表明一定范围内随着功率增大,样品的矫顽力H_c总体呈上升趋势,饱和磁化强度M_s的变化规律并不明显,剩余磁化强度M和矩形比Mr/Ms呈缓慢下降的趋势。磁畴的观察结果表明样品的磁畴为迷宫畴结构,且随着功率增大,磁畴的尺寸增大。     

能量过滤磁控溅射低温沉积ITO 膜及其光电性能研究

利用能量过滤磁控溅射技术,于低温条件下,在玻璃衬底上制备ITO薄膜,研究了过滤电极金属网栅目数、溅射功率、衬底温度对ITO薄膜光电性能的影响。结果表明:在网栅目数为60目、衬底温度为81℃、溅射功率为165W的条件下,所得ITO薄膜的电阻率为4.9×10-4Ω.cm,可见光区平均透过率达到87%。     

退火温度对锗薄膜光学性能和表面结构的影响

研究了退火温度对电子束蒸发制备的锗薄膜光学性能和表面结构的影响规律.在硅基底上制备了厚度约850 nm的Ge薄膜,分别在350、400、450和500℃下进行退火.通过红外光谱仪测试了薄膜的透射率变化,采用光谱反演法得到了薄膜折射率和消光系数的变化规律,使用X射线衍射和原子力显微镜测试了样品的结晶特性和表面形貌.结果 ...     

磁控溅射制备NiO/Ni多层膜的结构和光电性能

利用反应磁控溅射和常规磁控溅射方法交替沉积了NiO/Ni纳米多层膜,研究了不同退火环境下多层膜的相结构、微观结构演化及光电性能。XRD和TEM结果表明,沉积态薄膜呈现明显的NiO和Ni交替多层结构;大气退火的NiO/Ni多层膜被氧化成沿(111)晶面择优生长的NiO薄膜;而真空退火的NiO/Ni薄膜仍然保持着明显的多层结构,各层膜的结晶程度提高。沉积态和真空退火态的NiO/Ni多层膜呈现低可见光透过率和低电阻率的特点,电阻率达到10-5?·cm数量级;大气退火的NiO/Ni多层膜呈现49.3%可见光平均透过率和高的电阻特性。     

退火处理对DLC薄膜结构及摩擦学性能的影响

目的研究退火处理对DLC薄膜结构及摩擦学性能的影响,并讨论它们之间的相互关系。方法采用平板空心阴极等离子体增强化学气相沉积系统,以C2H2和Ar作为反应气源制备DLC薄膜,将DLC薄膜在大气环境中进行不同温度的退火处理。采用扫描电子显微镜、Raman光谱仪及金相显微镜、薄膜应力测试仪及球-盘摩擦实验仪等,对退火处理前后的DLC薄膜结构、应力及摩擦学性能等进行测试分析。结果在较低温度(?≤300℃)下退火,随退火温度的增加,薄膜中sp3-C的相对含量缓慢减少,结构没有发生明显的变化,内应力降低,薄膜的摩擦系数变化趋势相同,且随退火温度的增加,摩擦系数达到平稳的趋势发生得更早。在400℃退火温度下,DLC薄膜的结构发生了明显的改变,且表面发生了一定的氧化,初始摩擦系数较高,随摩擦时间的延长,薄膜的摩擦系数降低,同时稳定后的摩擦系数(～0.16)较低温退火的DLC薄膜高。在450℃退火温度下,DLC薄膜结构发生了明显的改变,并出现了严重的氧化,摩擦学性能严重恶化并迅速失效。结论退火温度的选择对DLC薄膜的结构及摩擦学性能具有重要影响。     

基材、添加元素及中间层对DLC膜结构与性能的影响

扼要地介绍了基体材料、在ＤＬＣ膜中添加元素及各种中间层对ＤＬＣ膜结构与性能影响的研究现状。