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。     

溶胶-凝胶法制备Co掺杂ZnO薄膜及其室温铁磁性(英文)

以聚乙烯醇为溶剂,用溶胶-凝胶法在石英玻璃基底表面制备了Zn1-xCoxO(x=0.08,0.10,0.12)稀磁半导体薄膜。研究表明:Zn1-xCoxO薄膜均为纤锌矿结构,没有出现与Co相关的杂质相,Co2+取代Zn2+位置进入ZnO的晶格,样品的光学带隙随Co含量的增加而减小。Zn1-xCoxO稀磁半导体薄膜具有室温铁磁性,其饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)均随Co2+含量(x=0.08,0.10,0.12)的增加而逐渐增大,Ms分别为1.12×104,1.45×104A/m和1.66×104A/m,Hc分别约为2.31×105,3.30×105A/m和4.26×105A/m,并讨论了其铁磁性的来源。     

氮气气氛下热处理对ITO薄膜光电性能的影响

利用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了掺锡氧化铟(ITO)导电薄膜,并在氮气气氛下对薄膜进行热处理。采用四探针测试仪、双光束紫外-可见分光光度计、X-射线粉末衍射仪和扫描探针显微镜等手段对所制备的ITO薄膜进行分析表征,并对掺Sn量、退火温度和退火时间对薄膜光电性能的影响进行了研究。实验结果表明:当掺Sn量为11%、热处理温度为480℃、热处理时间为60min时,能在氮气气氛中成功制备纳米ITO导电薄膜,其晶粒大小在20~90nm之间,薄膜的方阻较小为390Ω/□,可见光透过率达80%以上。     

不同方法制备的前驱物对水热合成Zn_(0.95)Ni_(0.05)O稀磁半导体粉体的影响

分别用沉淀法和溶胶–凝胶法制备Zn0.95Ni0.05O前驱物,然后以3mol/LNaOH作为矿化剂,采用水热法在240℃保温24h合成制备了Zn0.95Ni0.05O稀磁半导体粉体。采用X射线衍射、场发射扫描电镜、能谱仪和振动样品磁强计分析了合成粉体的物相组成、形貌、元素含量和铁磁性能。结果表明:用溶胶–凝胶法制备前驱物所合成的Zn0.95Ni0.05O粉体中有杂相Ni和Ni(OH)2出现。用沉淀法制备前驱物可以合成纯净的Zn0.95Ni0.05O粉体,样品中Ni离子的实际掺杂量为4.55%(摩尔分数)。Zn0.95Ni0.05O样品在室温下有良好的磁滞回线,表现出铁磁性。     

SiO2·Bi2O3对NiZn铁氧体的烧结和磁性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法制备NiZn铁氧体-SiO2·Bi2O3复合材料。结果表明:烧结过程中Bi2O3与SiO2形成非晶态玻璃相促进烧结,使瓷体烧结温度降至1030℃,并且瓷体的磁导率随非磁性玻璃相的增加显著减少。磁导率的变化主要是由于非磁性相的引入导致磁路隔断、退磁场增加以及铁氧体晶粒减小所致。加入适量非磁性相有助于改善瓷体的高频特性。     

退火温度对BaTiO3薄膜的结构和介电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Si(100)基片上的BaTiO3陶瓷薄膜,并用红外光谱(IR)、x射线衍射(XRD)、扫描探针(SPM)等技术分析了钛酸钡凝胶的热解过程,以及不同退火温度下薄膜的晶粒、晶相、表面形貌、介电性能等指标.实验结果表明:高温有利于钛酸钡由立方相向四方相的转化;温度升高到1023 K时,钛酸钡薄膜的表面形貌平整、均匀并具有良好的介电性能.     

制备条件对铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜结构和电学性质的影响

本文利用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备得到了AZO透明导电薄膜,就两种不同的热处理-退火方式对薄膜的结构与性质的影响做了比较,研究了掺杂浓度、退火温度对薄膜结构及性质的影响规律.结果表明,高温、分层退火、铝掺杂均有利于生成结晶度高、具有C轴优先取向的AZO薄膜;高温和分层退火有利于晶粒长大,相反铝掺杂却有碍晶粒长大;薄膜的电学性质随退火温度和铝掺杂量的变化呈现规律的变化.通过分析AZO薄膜内的晶体生长过程,本文认为主要是制备条件和AZO晶体的晶面习性导致了薄膜的结晶度、晶体生长取向性和晶粒尺寸等方面的差异.     

退火温度对BaTiO_3薄膜的结构和介电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Si（100）基片上的BaTi03陶瓷薄膜,并用红外光谱（IR）、x射线衍射（XRD）、扫描探针（SPM）等技术分析了钛酸钡凝胶的热解过程,以及不同退火温度下薄膜的晶粒、晶相、表面形貌、介电性能等指标。实验结果表明：高温有利于钛酸钡由立方相向四方相的转化;温度升高到1023K时,钛酸钡薄膜的表面形貌平整、均匀并具有良好的介电性能。     

紫外光照射对掺铝氧化锌薄膜导电和透光性质的影响

本文采用光助溶胶—凝胶法制备了掺铝氧化锌(AZO)透明导电薄膜.研究了紫外光照射对薄膜导电性和透光性质的影响.结果表明:光照使薄膜的导电性显著提高,且光照后薄膜方阻的降低幅度随薄膜晶粒尺寸的减小而逐渐增加;而随着紫外光照射时间延长,薄膜的紫外吸收边蓝移,近红外区透光率降低.以上实验现象可能与表面吸附氧解吸引起的载流子浓度增加、迁移率升高以及分层退火处理形成的薄膜结构有关.     

掺杂金属离子对Ca3Co4O9的热电性能的影响

采用溶胶-凝胶法,在常压空气中,经850℃烧结4h制备了Ca3Co4O9掺杂不同金属离子M(Na ,Ag ,La2 )的(Ca1-xMx)3Co4O9热电材料.通过X射线衍射、扫描电镜等对材料的微结构进行了表征,重点考察了掺杂不同金属离子对Ca3Co4O9中温热电性能参数Seebeck系数、电导率和功率因子的影响.结果表明:金属掺杂的(Ca1-xMx)3Co4O9热电材料具有致密的内部结构,并能够明显改善Ca3Co4O9的热电性能,尤其是掺杂Na 样品的热电性能有较为明显的提高,并且掺杂离子浓度对改善热电性能也有一定影响,组成为(Ca0.90Na0.10)3Co4O9时的功率因子提高最明显.     

Cu含量对Zn1-xCuxO薄膜光学性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备CuxZn1-xO薄膜,用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪研究薄膜的微结构、表面形貌、透射谱和光致发光谱,结果表明:薄膜均呈六角纤锌矿结构,随着Cu含量增加,薄膜平均晶粒尺寸先增大后减小,表面RMS粗糙度先减小后增大,紫外吸收边发生蓝移,薄膜在可见光波段范围内的平均透过率在80％左右.未掺杂ZnO薄膜中出现一个相对较弱紫光发射带和一个很强的绿光发射带,其它薄膜中出现一个紫光发射和一个蓝光发射带;紫光发射归因于导带以下的局域能级与价带之间的电子跃迁,绿光发射来自于氧空位缺陷能级与价带之间的电子跃迁.     

热处理温度对Co_(0.8)Fe_(2.2)O_4/SiO_2纳米复合薄膜结构和磁性能的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法在经表面氧化的Si(100)基片上制备了Co0.8Fe2.2O4/Si O2纳米复合薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和振动样品磁强计对Co0.8Fe2.2O4/Si O2纳米复合薄膜的结构、形貌和磁性能进行分析,研究了热处理温度对复合薄膜结构和磁性能的影响。结果表明:热处理温度高于750℃时复合薄膜中Co0.8Fe2.2O4呈现尖晶石结构;当热处理温度从750℃升高到1 100℃,复合薄膜中Co0.8Fe2.2O4的晶粒尺寸从6 nm增大到34 nm,晶胞常数从0.836 9 nm增大到0.839 5 nm。样品的矫顽力随热处理温度的升高先增大后减小,经1 000℃热处理样品的矫顽力达到298.3 k A/m。     

Effects of Annealing Temperature on Microstructure and Electrical and Optical Properties of Radio-Frequency-Sputtered Tin-Doped Indium Oxide Films

Indium tin oxide (ITO) films (0.3 μm thick), with a doping level of 28 mol% SnO₂, were prepared by a radio frequency magnetron sputtering mehthod. The effects of postannealing on the microstructure and the electrical properties of the ITO films were investigated. The as-sputtered film showed an amorphous structure, whereas the films annealed at 350° and 510°C exhibited crystalline structures with grain sizes of 0.12 and 0.14 μm, respectively. Examination by TEM showed that the postannealing treatment induced SnO₂ precipitates along the grain boundaries. The resistivity increased with increasing postannealing temperatures. The mobility of carriers appears to be responsible for the resistivity increase in these specimens. The mobility change is discussed in connection with the SnO₂ precipitates.     

退火温度对纳米Co0.8Mg0.2Fe2O4/SiO2复合薄膜结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法制备纳米Co0.8Mg0.2Fe2O4/SiO2复合薄膜.用X射线衍射仪、原子力显微镜及振动样品磁强计分析复合薄膜的结构、表面形貌和磁性,研究退火温度对复合薄膜结构和磁性的影响.结果表明:经800℃退火处理的样品中已形成Co0.8Mg0.2Fe2O4晶相;随着退火温度的提高,Co0.8Mg0.2Fe...     

氧气对磁控溅射HfO2薄膜电学性能的影响

采用射频磁控溅射法在无氧和有氧气氛下制备了HfO2薄膜.通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、椭圆偏振光谱(SE)以及电容-电压(C-V)测试对薄膜的结构、成分、HfO2/Si界面和HfO2栅介质MOS结构的电学性能等进行了分析表证.结果表明,溅射过程中通入氧气后,薄膜出现了较明显的结晶化;薄膜的氧化程度得到提高,成分更接近理想化学计量比HfO2.在HfO2/Si界面处存在的SiO2界面层,有氧条件下界面层的厚度增大.氧气的通入改善了HfO2栅介质MOS结构的电学性能.     

The Effects of Annealing Atmosphere on the Electrical Properties of MgNb2O6/ITO Heterostructures

The effects of annealing atmosphere (N₂, air and O₂) on the electrical properties of sol–gel‐derived MgNb₂O₆/ITO heterostructures are discussed in this work. All samples exhibited the amorphous phase and were highly transparent. The percentage of Nb⁴⁺ content increased when the films were annealed in the oxygen‐deficient conditions, which could lead to semiconducting films. In addition, the results show that the electrical properties of sol–gel‐derived MgNb₂O₆ thin films could be tuned based on the annealing atmosphere. Moreover, the conduction mechanisms of MgNb₂O₆/ITO heterostructures are also discussed in this study. The results show that MgNb₂O₆ thin films have potential for use in multifunctional optoelectronic applications, due to their flexible electrical properties and good transparency.     

Fe_(0.97)Pt_(0.03)纳米线的制备与磁性研究

以FeSO4与H2PtCl6的混合溶液作为沉积液,采用电化学沉积法成功地制备了Fe0.97Pt0.03合金纳米线.磁性测量表明,样品的矫顽力为1925Oe,剩磁比为0.95,磁各向异性显著提高。δM曲线,起始磁化曲线及回复曲线的分析表明,纳米线之间以及纳米线内部的主要相互作用可归结为静磁相互作用;同时发现,回复曲线的面积随磁场增大而增大。     

Zn3V2O8的电子结构与光学性质的理论研究

采用平面波超软赝势密度泛函理论的方法研究了Zn3V2O8的能带结构、电子态密度和光学特性.能带结果显示Zn3V2O8呈间接带隙的绝缘体型能带,其禁带宽度为2.9 eV.详细的电子态密度结果显示其费米面上的态密度达到20 e/eV,费米能级附近的能级由Zn3p、V3p和O2p电子形成,Zn3d和O2s之间有强的杂化作用.介电性能结果显示在4.4 ～5.7 eV附近有强的吸收峰,在20.6 eV附近有一个次强吸收峰;吸收光谱显示在6.8 eV处有强吸收,在20.7 eV处有一个较弱的吸收峰.     

Glass Additive Influence on the Sintering Behaviors,Magnetic and Electric Properties of Bi–Zn Co‐Doped Co2Y Ferrites

The Bi₂O₃–B₂O₃–ZnO–SiO₂ (BB35SZ) glass effects on the sintering behavior and magnetic properties of Bi–Zn co‐doped Co₂Y ferrites were investigated in developing low‐temperature‐fired ferrites. The results indicate that BB35SZ glass can be used as a sintering aid to reduce the densification temperature of Co₂Y ferrites from 1300°C to 900°C. The 2(Ba_0.9Bi_0.1O)·2(Zn_0.4Co_0.4Cu_0.2O)·6(Fe_1.97Zn_0.03O₃) ferrite with 4 wt% BB35SZ glass can be densified below 900°C, exhibiting an initial permeability of 3.4 and quality factor of 55. This process provides a promising candidate for multilayer chip magnetic devices for microwave applications.     

Na2CO3对O2/CO2气氛下CaCO3固硫特性的影响研究

从添加剂改性角度研究了O2/CO2气氛下Na2CO3的加入对CaCO3硫化特性的影响.结果表明经Na2CO3的调制处理,可以得到较好的孔结构和孔尺寸分布;尤其在离子比γ为151时,效果最为显著.从热重等温条件(850℃)分析结果显示,经1.5小时硫化加钠的情况使硫化转化提高了15%,而在转化率X为0.1时活化能由CaCO3情况下的150kJ(mol(1减少为105 kJ(mol(1.从而证明经过Na2CO3调制处理,CaCO3硫化速率加速,促进了向CaSO4的转化.