Al/Al2O3多层膜的研究

用真空蒸镀及自然氧化方法在玻璃基底上制备纳米量级的4、5、6、7对层的Al／Al2O3多层膜。采用称重法测定薄膜的厚度；在常温和低温下使用三点法测定多层膜的电特性；用扫描电镜（sEM）观察薄膜的表面和截面的形貌及成分。结果表明：制备的是纳米量级非晶态的Al／Al2O3多层膜，在常温和低温（77K）下均具有类似负阻的特性。     

纳米硅/氧化硅多层膜的电性能及结构研究

用真空蒸发技术和自然氧化法在玻璃衬底上制备纳米级的硅／氧化硅薄膜和多层膜。本文采用三点法测定了常温、低温下的U—I特性，发现常温、低温下纳米量级的硅／氧化硅多层膜具有类似负阻的特性。SEM检测表明，硅／氧化硅多层膜的厚度和称重法所估算的厚度相符，薄膜表面均匀。TEM和XRD观察表明薄膜主要以无序状态存在，局部有晶化现象。     

Ti/TiO2多层膜的光电性能研究

用真空蒸发和自然氧化法在玻璃基底上制备了Ti／TiO2多层膜，并检测了薄膜的光电性能。电性能检测表明Ti／TiO2多层膜存在类负阻效应，多层膜的层间的类负阻效应比表面的更明显，薄膜的层间电阻率高于表面电阻率；用分光光度计测得试样退火前后的透射谱；用X射线衍射仪和扫描电镜检测了Ti／TiO2多层膜的晶体结构和表面形貌。     

Cr/CrN多层膜的结构及腐蚀性能研究

利用电弧离子镀设备,在45#钢基体上制备了两种调制比的Cr/CrN多层膜.采用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)、M273A电化学系统等技术分析了薄膜的相结构、表面形貌、横截面元素分布、模拟海水中的抗腐蚀性能.结果表明:膜层主要由CrN、Cr2N和Cr组成,以Cr2N(111)为择优取向;膜层为Cr层-过渡层-CrN层的"三明治"调制结构;Cr/CrN多层膜结构与中间Cr层的存在可以显著提高基体和单层CrN抗腐蚀性能,45#钢+Cr/CrN(5/10)的防护体系抗腐蚀性能最佳.     

Al/Al2O3多层膜的表面分析与电性能的研究

用热蒸发沉积和自然氧化及加热法制备纳米量级的Al/Al2/O3薄膜和多层膜.本文用X射线光电子能谱(XPS)和紫外光电子能谱(UPS)对样品进行价带能谱的检测与分析.获得的Al/Al2/O3多层膜价带的XPS光电子能谱谱形基本相似;通过对Al/Al2O3三层膜在不同极角的UPS谱线的检测,得到其Ei-(k∥i)关系曲线.此外,测定了低温下的I-U特性,发现纳米量级的Al/Al2O3薄膜具有负阻特性.     

Cr层厚度对Pd/Cr/Co多层膜光学性质的影响

本文利用磁控溅射的方法生长不同Cr插层厚度的Pd/Cr/Co多层膜,并利用椭偏仪对多层膜的光学常数进行测量.得到了入射光波长在250nm-850nm范围内多层膜的折射率、反射率、吸收系数以及复介电常数的曲线,在此数据的基础上分析了Cr插层厚度对多层膜光学参数的影响.     

Al/Al2O3多层膜的表面和界面的分析研究

用热蒸发沉积和自然氧化及加热法制备纳米量级的Al/Al2 O3薄膜和多层膜。用X射线光电子谱仪 (XPS)和透射电镜 (TEM)对样品进行检测。XPS实验说明自然氧化的Al2 O3膜层厚在 2～ 5nm。Al/Al2 O3薄膜及多层膜的O与Al的原子浓度比为 1 4 3～ 1 85。Ar离子刻蚀的XPS实验结果 (刻蚀速率为 0 0 9nm/s)说明 :2个对层的Al/Al2 O3多层膜截面样品具有周期性结构。TEM观察到了 5个对层的Al/Al2 O3多层膜的层状态结构 ,其周期为 4nm。由此说明 ,热蒸发及自然氧化法是制备纳米量级的Al/Al2 O3多层膜的有效方法     

层数变化对ZnO/In2 O3多层膜微观结构及光电性能的影响

用直流磁控溅射和热氧化法在玻璃衬底上制备ZnO/In2O3透明导电多层膜,当总厚度一定时,调节溅射沉积的层数与相应各层膜的厚度,研究该多层膜微观结构、光学性能和电学性能的变化.XRD和SEM分析表明:随着溅射沉积层数的增加,In2O3衍射峰的强度不断地减弱,ZnO衍射峰出现了不同的晶面择优取向;多层膜表面的ZnO晶粒粒径变小,光洁度增加.四探针法方块电阻测试表明:低温热氧化时,ZnO/In2O3多层膜的方块电阻随层数的增加而上升;高温氧化时,ZnO/In2O3多层膜的方块电阻随层数的增加而下降.可见光光谱分析表明:随着溅射沉积层数的增加,ZnO/In2O3多薄膜在可见光区的平均透过率增大,透过率的峰值向短波方向偏移.     

Ti过渡层对TiO2/Ag/TiO2复合多层膜热稳定性影响研究

2～3nm的Ti过渡层有效的提高了TiO2/Ag/TiO2多层膜的热稳定性同时对原始膜层的光学性能影响较小.通过AFM形貌分析表明Ti膜促进了Ag膜的连续性和抗结块性能.XRD分析表明在沉积态Ti层已经发生了氧化形成Ti2O3,从而提高了Ag膜与TiO2的结合力.热处理后促进了Ag(111)取向的发展,因此,Ag膜稳定性得到了提高.     

TiAl多层膜焊接Cu-Al2O3异种材料接头性能研究

为探究热循环对陶瓷-铜接头性能的影响,采用Al-Ti纳米多层膜作为中间层材料焊接铜与陶瓷,并对接头进行分析。结果表明,接头力学性良好,整个焊接接头分为铜、扩散反应区、致密反应区以及陶瓷四个区域;经500次热循环试验后,连接区域面积缩小,扩散反应区出现空洞且整个接头扩散区变小,鱼骨状组织变粗大,剪切强度显著降低。     

退火对Cr3+离子掺杂Al2O3薄膜的结构及发光性能影响

用脉冲激光沉积技术在Si(100)基底上制备了纯Al2O3、掺杂浓度为0.3%、1%(质量分数)的Cr3+∶Al2O3薄膜。制备态的薄膜为立方γ-Al2O3结构,经800℃真空条件下退火1h样品的结晶度有所提高,呈现α-Al2O3相与γ-Al2O3相的衍射峰。薄膜基本保持了靶材中原有各元素成分比例,平均粒径为250nm,形貌为条形。与Al2O3粉体相比,制备态薄膜在386nm处的发光峰强度明显提高。这可归因于薄膜中氧空位的增加使双氧空位吸收电子所产生的F2+色心浓度提高。薄膜经真空退火后在332、398nm附近的发光峰强度明显增强,这是由于薄膜中氧空位的增加提高了F+、F色心浓度。与此同时,制备态薄膜在386nm附近发光峰经退火后由386nm蓝移至381nm,可归因于退火后制备态薄膜的内应力得到了释放。1%(质量分数)Cr3+掺杂薄膜在646、694nm出现Cr3+离子由4 T2能级跃迁至4 A2能级及由E-能级跃迁至4 A2能级产生的荧光发光峰。     

Cr对Fe-Al/Al2O3复合材料韧性的影响

用多元机械合金化和热压烧结的方法制备添加Cr的Fe-Al/Al2o3复合材料,经力学性能测试及X射线衍射、能谱和透射电镜分析表明,含有适量Cr的Fe-Al/Al2O3复合材料断裂韧性大大提高,最高可达15.00MPa@m1/2以上.并且在复合材料中形成了棒晶和"N”型结构,进-步提高了复合材料的韧性.     

Fe3+,Cr3+固溶尖晶石结构的红外辐射性能

用常规固相合成法成功地制备出Fe2O3和Cr2O3掺杂改性的尖晶石型红外辐射材料,并通过XRD、IR和IRE-2红外辐射仪测试了材料的微观结构,进而分析了材料的结构特征与红外辐射性能的关系,发现Fe2O3和Cr2O3的掺杂导致Fe3 和Cr3 分别以一定的配位形式进入体系中,并形成了(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4混合型尖晶石结构,且随着体系中Fe2O3含量的提高,Cr2O3含量的降低,材料的红外辐射性能得到了很大改善,体系在全波段的辐射率为0.91,在＜8μm波段具有较低的红外辐射率,而在8～25μm波段的具有较高的辐射率,可达0.97.     

Al_2O_3:Ce~(3+)薄膜发光特性研究

用中频反应磁控溅射技术制备了Al2O3:Ce3+的非晶薄膜。这些薄膜的光致发光峰是在370～395 nm之间,它来自于Ce3+离子的5d1激发态向基态4f1的两个劈裂能级的跃迁。发光强度依赖于薄膜的掺杂浓度,并分析了产生这种关系的原因。Al2O3:Ce3+非晶薄膜发光特性在平板显示等领域有着广泛潜在的应用前景。     

Effects of the Thickness Ratio of CrN vs Cr2O3 Layer on the Properties of Double-layered CrN/Cr2O3 Coatings Deposited by Arc Ion Plating

In this study, CrN/Cr2O3 double-layered coatings with various thickness ratios of CrN vs Cr2O3 layer were prepared by arc ion plating technology. The influences of the thickness ratio of CrN vs Cr2O3 layer on the microstructural characteristics as well as the mechanical and tribological properties of the CrN/Cr2O3 doublelayered coatings were investigated. The corresponding mechanisms were also discussed. The results indicated that the insertion of CrN layer between the Cr2O3 layer and substrate can effectively decrease the internal stress level of the coating. With increasing the thickness ratio of CrN vs Cr2O3 layer, the surface roughness of double-layered coatings decreased gradually, which had a certain influence on the friction coefficient. In addition, the microhardness also declined gradually, the adhesive strength almost increased linearly, whereas the wear rate declined firstly and then increased slightly. As the thickness ratio was 2：1, the double-layered coating exhibited the best wear resistance.     

氨化温度对氨化Si基Ga2O3/Cr膜制备GaN纳米结构的影响

采用磁控溅射的方法在Si(111)衬底上溅射沉积Ga2O3/Cr膜,并通过氨化的方法在Si(111)衬底上成功合成了六方纤锌矿GaN纳米结构材料,研究了不同的氨化温度对合成GaN纳米材料的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、傅里叶红外吸收(FTIR)光谱来检测样品的形态,结构和成分,并且讨论了GaN纳米结构的生长机理.研究结果表明,在Cr催化合成GaN纳米结构的过程中,氨化温度对其有重要影响,最佳温度是950℃.     

纳米La2O3／TiO2复合薄膜的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在陶瓷基体上制备了纳米La2O3／TiO2复合薄膜。利用XRD研究了La2O3不同复合量对纳米TiO2晶型转化的影响，利用SEM研究了Al2O3底膜对La2O3／TiO2复合薄膜形貌的影响，利用亚甲基兰溶液紫外光降解实验研究了La2O3／TiO2复合薄膜的光催化性能．结果表明：复合0．5％（物质的量）La2O3的TiO2干凝胶经850℃煅烧后仍为锐钛矿（64％（质量分数））占主导的混晶结构，平均粒径在10nm左右；当Al2O3底膜和La2O3／TiO2复合薄膜的厚度分别为4层和3层时，经850℃煅烧后，复合薄膜致密且无微裂纹出现，而且具有佳的光催化性能．     

氨化Si基Ga2O3/In2O3制备GaN薄膜

研究了Ga2O3/In2O3 膜反应自组装制备GaN薄膜,再将Ga2O3/In2O3膜在高纯氨气气氛中氨化反应得到GaN薄膜,用X射线衍射 (XRD),傅里叶红外吸收(FTIR),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品进行结构、形貌的分析.测试结果表明,用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN多晶膜,且900℃时成膜的质量最好.     

稀土Ce2O3掺杂TiO2薄膜的结构和光学特性

采用真空热蒸发法在玻璃、单晶硅衬底上制备Ce2O3掺杂TiO2薄膜，研究热处理和Ce2O3掺杂对薄膜性能的影响。结果显示，热处理可明显改善薄膜的结构和光学性能，Ce2O3掺杂可降低薄膜晶型转化温度。TiO2薄膜（玻璃衬底）经600℃热处理由锐钛矿转为金红石结构；当掺Ce2O3含量为5at％时热处理温度为500℃薄膜就已开始发生晶型转变。薄膜表面颗粒较均匀，存在程度不同的孔洞和颗粒聚集现象；掺Ce2O3后薄膜表面致密度明显增强。薄膜（玻璃衬底）的光学带隙从3．74eV降至3．60eV。