退火气氛对钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜性能的影响

用溶胶–凝胶法制备的钴掺杂氧化锌薄膜在不同气氛下退火后均显示室温铁磁性,并且具有不同的载流子浓度。通过对薄膜进行电、磁、光性能及微结构的系统表征,建立了磁性能与载流子浓度之间的关联。研究表明:在氧气和氧氮混合气氛以及氧氩气氛下,退火的样品均具有室温铁磁性。相对于氧氮混合气氛,300K,在无氮气氛退火的样品具有更低的矫顽力,更高的剩磁及大的电子浓度。光致发光谱研究表明:氧氮混合气氛下,退火的样品中存在No受主,这是样品电子浓度及铁磁性下降的原因;因此,体系的铁磁性来源于电子间接机制,使通过控制载流子浓度来调节钴掺杂氧化锌稀磁半导体的铁磁性能成为可能。     

La0.70Ca0.30–xSrxMnO3薄膜的制备及磁卡效应

采用溶胶–凝胶旋涂法在Si基片上生长La0.70Ca0.30–x Srx MnO3(x=0,0.05,0.10,0.15)薄膜材料。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜和振动样品磁强计对薄膜的结构、形貌、膜厚、Curie温度和磁卡效应进行了研究。分析了Sr含量对薄膜磁性能和磁卡效应的影响。结果表明,薄膜为单相正交钙钛矿结构,薄膜表面平整致密,均方根粗糙度约为2.3 nm,薄膜厚度约为260 nm。在室温条件下,随Sr含量增加,薄膜的磁性由顺磁性转变为铁磁性,Curie温度和最大磁熵变均向高温移动。当x=0.15时,薄膜在299 K时的最大磁熵变达到16.04 mJ/(cm3 K),有较好的室温应用前景。     

电沉积法制备纳米SnO_2薄膜

采用一种电沉积法室温下制备纳米SnO2薄膜。经研究得到了电沉积SnO2薄膜的最佳工艺条件:电流密度、电沉积时间、主盐浓度、游离酸浓度分别为i=8 mA.cm-2,t=120 m in,c(SnC l2)=0.02 mol/L,c(HNO3)=0.03 mol/L。用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜、透射电镜等对薄膜的物相和微观结构、表面形貌等进行了研究。结果表明,室温下干燥得到的薄膜由SnO2.xH2O组成,但经过400℃热处理后,逐渐转变成结晶较为完整的四方结构SnO2薄膜,薄膜的表面较为平整、呈多孔状,薄膜粒径大小为8~20 nm。     

恒电位法电沉积聚8-羟基喹啉薄膜

采用恒电位法在镀镍工件表面制备聚8-羟基喹啉薄膜。研究了沉积电位、8-羟基喹啉浓度、Na OH浓度、沉积时间等工艺条件对薄膜耐蚀性的影响。分别采用盐水周浸泡试验、三氯化铁缝隙试验和Tafel极化曲线法对比研究了恒电位法电沉积试样、循环伏安法电沉积试样和空白工件的耐蚀性。采用扫描电镜表征了聚8-羟基喹啉薄膜的表面形貌。恒电位法沉积的最佳工艺条件为:8-羟基喹啉2 mmol/L,Na OH 0.4 mol/L,电位0.5 V,时间300 s,室温。采用最佳工艺所得薄膜的耐蚀性略优于循环伏安法试样,远优于空白工件。     

液相反应自组装制备ZrO_2薄膜及性能研究

本次试验利用自组装单分子层技术与液相沉积技术的结合在较低温度下硅基板表面上沉积了二氧化锆晶态薄膜。并利用X-射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜等对二氧化锆膜层的相组成和表面形貌进行了观察。实验在前驱液是硫酸锆盐酸水溶液且硫酸锆的浓度为0.02 mol/L,盐酸溶剂的浓度为0.3 mol/L,沉积温度为70℃,沉积时间在10h以上且不会超过14h,烧结温度为500℃,并利用基底表面的功能化自组装膜层对前驱体溶液的诱导作用,在单晶硅基板表面制备出与基底结合紧密、结构致密均一的二氧化锆纳米晶态薄膜。     

厚度对溶胶-凝胶法制备BaTi0.99Fe0.01O3薄膜的结构及电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备在Pt/Ti/SiO₂/(100)Si基片上不同厚度的BaTi_0.99Fe_0.01O₃(BFTO)薄膜，研究了不同薄膜厚度对BFTO薄膜的晶体结构、介电和铁电性能的影响。在薄膜厚度低于370 nm时，BFTO薄膜呈现四方相结构，而随着厚度进一步增加，薄膜的四方性降低。随着厚度的增加，有利于提高薄膜的介电常数，而铁电性能逐渐降低。在厚度为370 nm时，薄膜具有良好的铁电性能和较低的漏电流，剩余极化P_r为12μC/cm²，漏电流密度为2.4×10^-6 A/cm²。     

碳纳米管/铜复合薄膜的制备及表征

通过有机溶剂对多壁碳纳米管薄膜进行溶剂热及有机电镀处理,制备了高导电性能和载流能力的Cu/MWCNTs复合薄膜,其中铜晶体均匀的分布在MWCNTs内部及外部,且复合材料的密度仅为铜的1/4。在碳纳米管薄膜的电学性能提高下进一步分析了溶剂热、不同电流密度、退火还原及热压对碳纳米管电学性能的影响。结果表明:溶液浓度为7. 5 mmol/L电流密度为2 m A/cm2,沉积时间2 h,水浴温度为26℃,复合薄膜的性能达到最佳;退火温度为300℃,以及在1000℃和2. 6 MPa压力下热压,复合薄膜的电导率及载流性能达到最佳,分别为2. 5×107 S/m和1×105 A/cm2。     

用于微电机系统的Co-Pt-P磁性薄膜的制备

使用电沉积方法制备了用于微电机系统的Co-Pt-P磁性薄膜。研究了次磷酸钠的浓度对薄膜的沉积速率、厚度、成分、表面形貌及磁性能的影响。结果表明:提高次磷酸钠的浓度,有利于加快沉积速率,提高薄膜中钴和磷的质量分数。Co-Pt-P磁性薄膜是一种典型的瘤状颗粒膜。磷的析出有利于细化薄膜表面颗粒,限制畴壁位移,从而大大提高薄膜的矫顽力。然而,高浓度的次磷酸钠会破坏镀液的稳定性,使薄膜的磁性能下降。     

化学溶液沉积法制备Bi4Ti3O12铁电薄膜及其性质的研究

报道了用化学溶液沉积法采用价格低廉的原料在电阻率为6～9Ω·cm的n型Si(100)衬底上生长Bi4Ti3O12铁电薄膜,并对薄膜的性质进行了研究。结果表明此制膜工艺简单,成本低,制备的Bi4Ti3O12铁电薄膜具有较低的结晶温度,且薄膜均匀,致密,无裂纹。在650℃下退火30min时得到的Bi4Ti3O12铁电薄膜具有良好的绝缘性和铁电性,薄膜的剩余极化Pr＝4.9μC/cm2,矫顽电场Ec＝87kV/cm。     

循环伏安法电沉积聚8-羟基喹啉–苯酚复合薄膜

采用循环伏安法在镀镍工件表面制备聚8-羟基喹啉–苯酚复合薄膜。研究了8-羟基喹啉和苯酚的浓度比、单体总浓度、氢氧化钠浓度、扫描速率和循环次数对复合薄膜耐蚀性的影响。分别采用盐水浸泡试验(时间1周)、三氯化铁缝隙试验、Tafel极化曲线法对比研究了聚8-羟基喹啉–苯酚复合薄膜、聚8-羟基喹啉薄膜和空白工件的耐蚀性。采用红外光谱仪、扫描电镜对所得复合薄膜的表面成分和形貌进行表征。电沉积复合膜的最佳工艺条件为:8-羟基喹啉和苯酚的浓度比1∶30,单体总浓度0.021 mol/L,Na OH浓度0.8 mol/L,扫描速率100 m V/s,循环次数6,室温。在最佳工艺条件下制备的聚8-羟基喹啉–苯酚复合薄膜的腐蚀电位、腐蚀速率分别为-0.277 0 V和4.54×10-4 g/(m2·h),耐蚀性优于聚8-羟基喹啉膜,远优于空白镀镍工件。