Ce0.8Gd0.2O1.9-δ氧离子固体电解质的制备

掺杂CeO2基复合氧化物是一种很有应用前景的中温固体电解质材料.以Ce(NO3)3·6H2O、Gd(NO3)3·6H2O为原料,NH4HCO3为沉淀剂,采用雾化共沉淀工艺合成了Ce0.8Gd0.2O1.9-δ粉体.XRD测定表明,Ce0.8Gd0.2O1.9-δ粉体及其烧结体均为立方萤石结构,符合电解质材料的要求.TEM图片显示所得粉体呈近球形,分散性较好且具有较高的烧结活性.将所合成的粉体在1 400℃下烧结制得了较致密的固体氧化物电解质陶瓷样品,此烧结温度比普通粉体的烧结温度(>1 600℃)低了200℃以上.不同温度下所得烧结样品的Arrhenius曲线研究表明,提高致密度对提高电导率具有重要意义.     

2014年《人工晶体学报》征订启事

《人工晶体学报》是由中材人工晶体研究院有限公司主办、我国专门刊登人工晶体材料这一高新技术领域研究成果的学术性刊物。本刊以论文和简报等形式及时报道我国在晶体材料:光电子材料、半导体材料、新能源材料(新型锂离子电池材料、新型燃料电池材料和新型太阳能电池材料)、纳米材料、薄膜材料、超硬材料和高技术陶瓷等方面的最新科研成果     

NTC热敏陶瓷用Mn_(0.43)Ni_(0.9)CuFe_(0.67)O_4的Pechini法合成及性能研究

采用Pechini法,成功制备了Mn0.43Ni0.9CuFe0.67O4纳米粉体。聚合前驱体在400~700℃下煅烧,采用热重-差热分析(TG-DTA)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、粒度分布和扫描电镜(SEM)对产物进行了表征。煅烧后,在900~1200℃烧结,测试了烧结陶瓷的电学性能参数:电阻率ρ和材料常数B。结果表明,粉体的分解温度为300℃,由无定形相开始结晶;晶体结构不同于传统NTC材料的单一尖晶体结构,而是尖晶石相和单斜CuO相组成的固溶体;单斜CuO相对陶瓷的电学性能有较大影响。烧结性质表明,最佳烧结温度为1100℃,致密度为96%,2ρ5℃为600Ω.cm,材料常数B25℃/50℃为2000。     

微波声学材料的性能

就微波和毫米波频率器件用的材料来说,人们几乎仅对其电磁和光学性能,如电阻率、迁移率以及介电常数感兴趣。许多双功能半导体,例如,GaAs为压电体和半导体。因此,这些双功能半导体适用于声波器件和混合声—电信号处理器件。本文介绍了适合于这些应用的半导体晶体材料的声学性能,描述了随晶体方向所发生的变化。     

NTC热敏陶瓷用Mn0.43Ni0.9CuFe0.67O4的Pechini法合成及性能研究

采用Pechini法，成功制备了Mn0.43Ni0.9CuFe0.67O4纳米粉体。聚合前驱体在400-700℃下煅烧，采用热重-差热分析（TG-DTA）、红外光谱（IR）、X射线衍射（XRD）、粒度分布和扫描电镜（SEM）对产物进行了表征。煅烧后，在900-1200℃烧结，测试了烧结陶瓷的电学性能参数：电阻率ρ和材料常数B。结果表明，粉体的分解温度为300℃，由无定形相开始结晶；晶体结构不同于传统NTC材料的单一尖晶体结构，而是尖晶石相和单斜CuO相组成的固溶体；单斜CuO相对陶瓷的电学性能有较大影响。烧结性质表明，最佳烧结温度为1100℃，致密度为96%，2ρ5℃为600Ω.cm，材料常数B25℃/50℃为2000。     

掺铝二氧化锡气敏材料的制备与性能研究

用sol-gel法制备了8种掺铝SnO2气敏材料,并用XRD分析其结构和晶粒度,用自组装仪器测定其气敏性能。结果表明:铝的掺入未改变SnO2的四方晶系结构,样品晶粒度为31.46～50.89nm;烧结温度600℃、掺铝量为5%(摩尔分数)的样品对C4H10的灵敏度为22.7;烧结温度600℃、掺x(Al)为1%的样品对H2S比较敏感,灵敏度为87.5;烧结温度700℃、掺x(Al)为5%的样品对C4H10灵敏度为45.5,对H2S灵敏度为100。     

TiO2纳米棒的制备与结构表征

纳米TiO2是一种性能优异的半导体材料，对400～800nm范围内的可见光具有较强的反射能力，对紫外线的吸收能力也较强。所以，纳米TiO2在精细陶瓷、紫外线屏蔽材料、半导体材料、光催化材料等方面有着广泛的用途。制备TiO2纳米棒的方法很多，其中水热法制备出的粉体具有晶粒发育完整。     

Mg2SiO4-SiC复相材料的常压烧结及性能研究

在1 500～1 600℃氢气气氛下常压保温1 h制备了Mg2SiO4-SiC复相材料,研究了烧结助剂[Al2O3+Y2O3](r(Al2O3:Y2O3)=5:3)添加量对该复相材料烧结性能的影响.结果表明:Mg2SiO4-SiC复相材料的相组成为Mg2SiO4,6H-SiC、Y3Al5O12,最佳烧结温度为1 550...     

Ⅲ-Ⅴ族半导体材料组成光子晶体能态密度特性

基于平面波展开法,以Ⅲ-Ⅴ族半导体材料AIP、AIAs、AISb和GaP构成二维方形格子光子晶体,并对其光子晶体能态密度特性进行了数值模拟。结果表明,Ⅲ-Ⅴ族半导体材料构成二维方形格子光子晶体具有较好的光子带隙,形成的最大带隙随介电常数差值的增大而增大,f=0.2a时归一化频率达到最大光子带隙,AISb具有较宽的光子禁带。该研究结果为光子晶体器件的研究提供理论依据。     

玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板的研究

以低介电常数的玻璃粉末和莫来石粉末为原料,制备了玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板.研究了烧结温度和莫来石含量对复合材料的介电性能和抗弯强度的影响.结果表明,当莫来石质量分数为50%时,玻璃–陶瓷复合材料经1 000℃、2 h的烧结后,其相对介电常数εr为4.6、介质损耗tgδ为0.008、抗弯强度σ为90 MPa.另外,该复合材料在200～600℃之间的热膨胀系数约为4.0×10-6℃-1,与Si、GaAs等半导体材料的热膨胀系数相近,可望作为优质封装材料应用.     

Ⅲ-Ⅴ族半导体材料组成光子晶体能态密度特性

应用平面波展开法研究Ⅲ-Ⅴ族半导体材料组成光子晶体能态密度特性,得到填充率f随品格半径a之间的变化对应的能态密度分布,当f=0．2a时归一化频率存在最大光子带隙。通过比较化合物半导体材料为AIP、AJAs、AISb和GaP构成二维方形光子晶体得出GaP有较宽的光子禁带,随着填充率的增加光子晶体带隙增加。研究结果为光子晶体器件的研究提供理论依据。     

宽禁带半导体材料及器件

以Si和GaAs为代表的传统半导体材料的高速发展推动了微电子、光电子技术的迅猛发展,然而受材料性能所限,用这些材料制成的器件大都只能在200℃以下的热环境下工作,且抗辐射、耐高击穿电压性能以及发射可见光波长范围等都不能满足现代电子技术发展对高温、高频、高功率、高压以及抗辐射、能发射蓝光等提出的新要求。而以SiC、GaN、金刚石为代表的宽禁带半导体材料具有禁带宽度大、击穿电压高、     

含超材料AZO/ZnO光子晶体近红外滤波特性的研究

基于电磁波的传输矩阵理论,对一维光子晶体在近 红外波段0.85－2.30 μm滤波特性进行了分析研究。由MoS₂和半导体超材料AZO/ZnO构成(AB)N型光子晶体,其中AZO/Zn O是掺铝氧化锌层和氧化锌层交替形成的具有人 工周期结构的各项异性材料,在部分近红外波段具有负的折射率。数值分析表明:此结构光 子晶体在0.85－2.30 μm波 段具有四个光子通带;带隙随B层中填充因子h的增大发生蓝移;光子晶体透射 峰的数量由光子晶体周期N决定, 即周期为N时,每个通带透射峰的数量为N－1;通过改变膜层厚 度能实现对透射波长的调控,如增加A层或B层厚 度,透射波中心波长发生红移;而光波入射角度的增加将使透射波中心波长发生蓝移。由超 材料AZO/ZnO构成的光 子晶体的滤波特性为光通信波段多通道可调谐高性能滤波器的设计提供理论参考。     

常温下石英旋光晶体透射谱线的测试分析

为了研究常温状态下石英旋光晶体透射谱线,根据石英旋光晶体透射比的理论分析,采用UV-3101PC分光光度计实际测试,得到了300nm～1500nm波长范围特定厚度石英旋光晶体的连续透射谱线,并对所得谱线与理论结果进行了对比分析。结果表明,400nm以内由于石英晶体吸收比较明显,从而峰值透射比低于50%,由于旋光率随波长变化率很大,谱线周期很小;400nm～800nm之间峰值透射比60%,透射谱线的周期性及峰值个数受晶体厚度影响明显;波长大于1000nm时,由于旋光率随波长变化率很小从而谱线周期很大,并且谱线不规则,与石英材料波长选择吸收有关。     

PVT方法下AlN烧结工艺坩埚盖处氧杂质沉积行为研究

AlN晶体中的氧杂质会严重影响晶体性能.因此,氧含量的控制一直是AlN晶体生长工艺中的热点和难点.为了减少AlN晶体中的氧杂质含量,通常在长晶之前使用粉料高温烧结工艺去除大部分的氧杂质.使用XRD及EGA等检测方法,对不同烧结工艺下AlN烧结过程中坩埚盖处的氧杂质沉积行为及其规律进行了对比研究.研究发现,使用低温(900～1 100℃)真空保温与1 500℃的氮气保护下保温相结合的方法可以极大促进氧杂质在坩埚盖处的前期沉积.在氮气保护环境下进一步提升烧结温度至2 000～2 100℃并经过一段时间的保温后,坩埚盖沉积物表面会出现黄褐色AlN结晶层,相应的检测结果表明此阶段坩埚盖处的氧杂质大量挥发,沉积过程已经基本结束.     

半导体材料研究的新进展

首先对作为现代信息社会的核心和基础的半导体材料在国民经济建设、社会可持续发展以及国家安全中的战略地位和作用进行了分析,进而介绍几种重要半导体材料如,硅材料、GaAs和InP单晶材料、半导体超晶格和量子阱材料、一维量子线、零维量子点半导体微结构材料、宽带隙半导体材料、光学微腔和光子晶体材料、量子比特构造和量子计算机用材料等目前达到的水平和器件应用概况及其发展趋势作了概述.最后,提出了发展我国半导体材料的建议.本文未涉及II-VI族宽禁带与II-VI族窄禁带红外半导体材料、高效太阳电池材料Cu(In,Ga)Se.CuIn(Se,S)等以及发展迅速的有机半导体材料等.     

第14届全国晶体生长与材料学术会议将于今年11月在福州召开

由中国硅酸盐学会晶体生长与材料分会主办、中国科学院福建物质结构研究所和国家光电子晶体材料工程技术研究中心联合承办、山东大学晶体材料国家重点实验室等7家科研单位协办的“第14届全国晶体生长与材料学术会议”将于2006年11月5日～7日在福州召开。本次会议的宗旨是,促进我国晶体材料最新研究成果的交流,推进晶体材料基础研究和应用技术在国民经济和高新技术开发中的广泛应用和技术转化。会议将就晶体生长与材料基础理论;激光和非线性光学晶体;压电、热电、闪烁及其它功能晶体;半导体晶体材料;低维晶体材料;光子晶体和声子晶体;晶体结构、缺陷与表征;晶体后处理、晶体器件     

常用元器件的识别与使用（五）用途广泛的晶体二极管

晶体二极管简称二极管，它和晶体三极管一样都是由半导体材料制成的。所谓半导体，是指导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质，常用的半导体材料有硅和锗。我们常听说的美国硅谷，就是因为起先那里有很多家半导体厂商。     

电压敏电容双功能元件制备

为提高元件半导化原理并提高元件的氧气灵敏度,对以SrTiO3为基材的样品分别在强还原气体条件和大气条件下的N型电压敏、电容双功能元件和P型氧气敏感元件,分别测试了N型元件的压敏电压U1mA等电参数和P型元件在不同的温度下的阻温特性、氧敏特性,并进行了TPD测量。研究表明氧空位是在SrTiO3晶体中杂质扩散、实现半导化的重要条件,因此控制氧空位的浓度成为制备钙钛矿型半导体功能陶瓷元件的重要因素;还原气氛烧结产生的氧空位是材料实现N型半导化的重要手段;受主杂质所产生的氧空位促进了环境氧与晶格氧的交换,是材料实现P型半导化的重要手段,也提高了元件的氧气灵敏度。     

光电子技术的又一重大发展——光子晶体及其应用

光子晶体就是指具有周期性结构的材料,其周期尺度为光波长的数量级。这种光子晶体具有“光半导体”功能,其应用前景无限广阔,有可能成为一个巨大的产业。