不同退火气氛下Bi2NiMnO6薄膜的铁电性能和漏电流研究

采用化学溶液法以LaNiO₃为底电极在Si(100)衬底上生长了Bi₂NiMnO₆薄膜,分别在N₂和O₂下对薄膜进行退火,退火温度均为600 ℃,研究不同退火气氛对薄膜结构与电性能的影响.用XRD测量分析了Bi₂NiMnO₆薄膜的结构,用铁电性能测量仪表征了样品的铁电性能和漏电流特性.结果表明,在N₂或O₂气氛下,Bi₂NiMnO₆薄膜均能成相,所有样品在室温下均表现出铁电性能,同时,这些样品都呈现出相当低的漏电流密度.此外,还讨论了Bi₂NiMnO₆薄膜的导电机制.     

涤纶表面TiO2薄膜的制备及抗紫外线性能研究

通过磁控溅射将二氧化钛（TiO₂）沉积在涤纶织物表面形成薄膜,制备二氧化钛/涤纶（TiO₂/PET）抗紫外线功能织物,探讨制备过程中磁控溅射时间和溅射功率对织物抗紫外线功能的影响,分析TiO₂薄膜的紫外线吸收和屏蔽机理,同时检测织物隔热、热稳定性能的变化情况. 结果表明:在PET织物表面沉积TiO₂薄膜可改善织物的抗紫外线性能,归因于TiO₂薄膜对紫外光较好的吸收和对紫外可见光有效的屏蔽能力;且因TiO₂薄膜在溅射150 W以上的功率下粗糙度增加、厚度减少,当溅射功率为150 W,溅射时间为90 min时,TiO₂/PET织物具有较强的抗紫外线能力,其紫外线防护系数（Ultraviolet Protection Factor,UPF）达到1211.19;同时,TiO₂薄膜的沉积赋予了PET织物良好的热稳定性能和隔热性能.     

基于溶胶-凝胶法制备的ZnO膜系在紧凑型荧光灯制造工艺中的应用

作为民用第三代新光源的紧凑型荧光灯,即节能灯,是照明光源的发展方向之一.但由于其发光原理导致的较强紫外线辐射却一直是一个危害人类健康的因素.为此提出了采用溶胶-凝胶法在节能灯灯管内表面上制备ZnO薄膜,用于替代现在节能灯制造工艺中普遍使用的Al₂O₃膜.通过对其晶体结构及光学特性进行测试表征,结果表明:前者在紫外波段完全吸收,而在可见光波段的透过率与后者相当.这些特性为生产具有优良紫外防护功能的基于ZnO膜层节能灯打下了良好的基础.     

硅烷偶联剂对TiO2薄膜的改性

采用溶胶-凝胶法在镀锡钢表面构建硅烷偶联剂KH-570改性TiO₂薄膜.运用SEM,极化曲线,交流阻抗谱,紫外加速老化实验等方法,考察用不同量的KH-570对TiO₂薄膜性能进行改变的过程.结果表明,当KH-570与Ti（OBu）₄的体积比为1:1时,得到的改性TiO₂薄膜表面更致密,具有最佳的防护特性和抗紫外老化的性能.     

沉积温度对ZnO薄膜结构形貌及光学性能的影响

以Zn(NO3)2·6H2O为前驱体,采用超声喷雾热解法在玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外光谱仪(UVS)等对所得ZnO薄膜进行表征,研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、微观形貌及光学性能的影响。结果表明,沉积温度为500℃时所制备的薄膜质量最佳,形成的是六角纤锌矿ZnO结构,且薄膜沿(002)晶面择优取向生长显著,薄膜表面光滑致密,晶粒细小均匀,尺寸在50~60nm。薄膜表现出良好的光学性能,可见光透过率可达87%。     

ZnO／PVP纳米复合膜的制备及其光学性质

采用溶胶-凝胶技术在玻璃衬底上利用旋转涂胶法制备了ZnO/PVP纳米复合薄膜.紫外可见透射光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)表明PVP实现了对ZnO纳米晶的有效包覆,从而有效阻止了ZnO纳米晶的团聚,强化了ZnO纳米粒子的量子限域效应,导致ZnO/PVP复合薄膜吸收边明显蓝移.PVP的包覆同时减少了界面缺陷,提高了复合薄膜的紫外发光效率,降低了可见区的发光强度.退火温度、薄膜层数及zn2+和PVP物质的量比对复合薄膜的UV-Vis谱的吸收边和PL谱的发光峰位及强度都产生了影响.     

掺杂与热处理对VO_2膜的微观结构及可见光透过率的影响

采用溶胶凝胶法制备了钨掺杂和不掺杂的二氧化钒薄膜,研究了不同退火温度、退火时间对薄膜微观结构的影响,以及不同掺杂量的钨离子对薄膜可见光透过率的影响。XRD结果表明:薄膜样品为VO_2(M)相结构;SEM结果分析表明:薄膜晶粒尺寸大小和间距随退火温度的升高、退火时间的增加而变大;UV-vis测试结果表明:与未掺杂氧化钒薄膜相比,W离子掺杂有利于提高VO_2薄膜可见光的透过率,在400nm处透过率从47%增加到67%,在VO_2薄膜表面涂覆SiO_2膜,该涂层可以提高可见光的透过率(在600 nm附近提高3%)。     

ZnO/g-C3N4光催化剂在微流控芯片中的光催化性能

采用浸渍法合成ZnO质量分数不同的ZnO/g-C₃N₄复合光催化剂,分析样品的结构、形态、化学组成和光学性能等. 将制备好的样品固定到微流控芯片中,降解不同的染料（亚甲基蓝、中性红、孔雀石绿、罗丹明B）,评价样品在可见光下的光催化性能. 样品的表征结果表明,在ZnO/g-C₃N₄复合物中,ZnO、g-C₃N₄间存在相互作用,ZnO/g-C₃N₄复合物对可见光的利用更为充分;与g-C₃N₄相比,在ZnO/g-C₃N₄复合物中光生电子-空穴对的复合明显被抑制. 光催化实验结果表明,6 % ZnO/g-C₃N₄具有最佳光催化性能,在光照强度为60 klx,液体流速为20 μL/min时,其对罗丹明B溶液的降解效率为98.9%.多次循环后的光催化降解亚甲基蓝性能研究表明,样品在微流控芯片中进行光催化降解实验具有稳定性和可靠性.     

TiO2@H+/g-C3N4复合材料的光催化产氢性能及机理分析

本文研究了TiO₂含量对TiO₂@H⁺/g-C₃N₄异质结光催化剂产氢性能的影响。首先将石墨相氮化碳(g-C₃N₄)用硫酸处理,得到酸洗氮化碳(H+/g-C₃N₄),然后通过煅烧法在H+/g-C₃N₄表面负载TiO₂得到TiO₂@H⁺/g-C₃N₄复合材料,利用透射电镜、 X射线衍射仪、紫外-可见漫反射仪和比表面仪对TiO₂@H⁺/gC₃N₄复合材料进行了表征,研究了其在可见光下的光催化产氢性能,探讨了TiO₂@H⁺/g-C₃N₄复合材料光催化产氢机理。实验结果表明：...     

H2O2修饰层状钛酸的离子交换性能

采用H₂O₂溶液处理层状钛酸H_1.07Ti_1.73O₄·H₂O（HTO）,对其实现H₂O₂插层改性。H₂O₂分子进入到层状钛酸的TiO₆八面体层间,并与层中Ti⁴⁺形成过氧钛配位键,提高了TiO₆层负电荷密度。利用XRD、SEM、TEM、XRF、FT⁃IR等测试手段对离子交换前后的样品进行表征。结果表明,H₂O₂修饰后的HTO相对于HTO,其离子交换效率和离子交换容量都得到大幅度提升,其主要原因是H₂O₂的引入使TiO₆八面体层的负电荷增多。     

Growth and characterization of indium doped zinc oxide films sputtered from powder targets

Indium doped Zn O films were grown on quartz glass substrates by radio frequency magnetron sputtering from powder targets. Indium content in the targets varied from 1at% to 9at%. In doping on the structure, optical and electrical properties of Zn O thin films were studied. X-ray diffraction shows that all the films are hexagonal wurtzite with c-axis perpendicular to the substrates. There is a positive strain in the films and it increases with indium content. All the films show a high transmittance of 86% in the visible light region. Undoped Zn O thin film exhibits a high transmittance in the near infrared region. The transmittance of indium doped Zn O thin films decreases sharply in the near infrared region, and a cut-off wavelength can be found. The lowest resistivity of 4.3×10~(-4) Ω·cm and the highest carrier concentration of 1.86×10~(21) cm~(-3) can be obtained from Zn O thin films with an indium content of 5at% in the target.     

氧氩比和退火温度对AZO薄膜结构与性能的影响

在通氩气和不同比率氧氩混合气体的条件下,利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备铝(Al)掺杂氧化锌(AZO)薄膜(溅射功率为180W,衬底温度为300℃),并对部分薄膜样品进行400℃或500℃退火处理.采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和分光光度计对薄膜的结构、表面形貌和光学性能进行测试研究.结果表明,制备的所有薄膜均呈现(002)晶面择优生长;与氩气溅射相比,当采用氧氩混合气体溅射时,生长的AZO薄膜晶粒尺寸显著增大;退火处理使2类薄膜的表面粗糙度都明显减小,晶粒也有所增大(7%~13%).其中,在氧氩比为1∶2的混合气体中制备的薄膜,经过500℃退火后,晶粒尺寸最大(39.4nm),薄膜表面更平整致密,在可见光区平均透过率接近最大(89.3%).     

Influence of argon gas pressure on the ZnO:Al films deposited on flexible TPT substrates at room temperature by magnetron sputtering

Aluminium doped ZnO thin films(ZnO︰Al) were deposited on transparent polymer substrates at room temperature by rf magnetron sputtering method from a ZnO target with Al2O3 of 2.0 wt%. Argon gas pressure varied from 0.5 Pa to 2.5 Pa with radio frequency power of 120 W. XRD results showed that all the ZnO︰Al films had a polycrystalline hexagonal structure and a (002) preferred orientation with the c-axis perpendicular to the substrate. The grain sizes of the films were 6.3-14.8 nm.SEM images indicated the ZnO︰Al film with low Argon gas pressure was denser and the deposition rate of the films depended strongly on the Argon gas pressure, increasing firstly and then decreasing with increasing the pressure. The highest deposition rate was 5.2 nm/min at 1 Pa. The optical transmittance of the ZnO︰Al films increased and the blue shift of the absorption edge appeared when the Argon gas pressure increased. The highest transmittance of obtained ZnO︰Al films at 2.5 Pa was about 85% in the visible region. The electrical properties of the films were worsened with the increase of the Argon gas power from 1 Pa to 2.5 Pa. The resistivity of obtained film at 1.0 Pa was 2.79×10-2 Ω·cm.     

液位沉降法制备ITO薄膜及其光电性能研究

采用自制的液位沉降制备薄膜装置在普通玻璃衬底上沉积了ITO薄膜,并对实验条件进行正交设计以考察制备ITO薄膜的最优条件。结果表明,采用液位沉降法成功地制备出ITO薄膜。该装置结构简单、操作方便。影响ITO薄膜光电性能的主要因素是镀膜层数,在进行的实验中,制备ITO薄膜的优化条件为:注射回抽速度为2.5cm/min,膜层数为20层,装置倾斜角度为30°,在300℃下预处理5min,500℃下退火处理2h,得到的薄膜的透光率为88.3%,方块电阻为970Ω/□。     

Effects of potential and temperature on the electrodeposited porous zinc oxide films

Porous ZnO films were prepared by electrodeposition method in zinc nitrate aqueous solution using ITO glass covered with polystyrene sphere (PS) colloidal crystal arrays as substrates. The preparation procedure includes two parts: deposition of ZnO in the interstices of the colloidal crystals and subsequent removal of the PS templates. The influences of deposition potential and temperature on the ZnO films were investigated. The ordered, uniform porous ZnO films with optical transmittance of approximately 63.6% at 600 nm could be obtained when the deposition potential and temperature were –1.1 V and 70 ℃, respectively. The optical band gap energy increased along with the absolute deposition potential and temperature, ranging from 3.33 to 3.43 eV and from 3.35 to 3.42 eV, respectively.     

(110)和(002)择优取向ZnO薄膜的制备及光学性能研究

运用射频溅射法在Si和LaNiO3/Si衬底上分别制备了高度(002)和(110)取向的ZnO薄膜.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征,发现ZnO/LaNiO3/Si薄膜的(110)取向度高达96%,ZnO/Si薄膜为(002)择优取向,两种薄膜表面均致密平整,晶粒尺寸小于80nm.光致发光结果表明,ZnO/LaNiO3/Si薄膜的光致发光峰主要为带边发射的紫外光,而ZnO/Si薄膜的光致发光峰主要为过量氧导致的缺陷引起的缺陷发光峰.因此,采用LaNiO3薄膜作为ZnO在Si衬底上生长的过渡层,能够有效抑制缺陷发光,改善ZnO薄膜的发光性能.     

退火对nc-Si镶嵌复合薄膜结构及发光特性的影响

采用减压化学气相沉积方法，依靠纯N2稀释的SiH4气体的热分解反应，在玻璃表面生长了纳米硅
镶嵌的复合薄膜.实验研究了退火前后薄膜样品的结晶状态和光致发光特性.结果表明，未退火样品的光致
发光特性随沉积温度升高反而减弱.当退火温度＞600℃时，晶化趋势明显；当退火温度＜600℃时，对晶
化的影响不显著，但提高退火温度或延长退火时间可以增加光致发光谱(PL)强度.通过HRTEM分析证实了薄
膜为纳米硅镶嵌复合的特殊结构.并通过Raman、PL、HRTEM的比较分析，认为在退火前后分别有两种不同
的发光机制起主导作用.     

退火条件对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用溶胶-凝胶法在单晶硅Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜,研究了退火温度对ZnO结构和光学性能的影响。实验发现,退火可以明显地改善ZnO薄膜的结构和光学性能。随着退火温度的升高,ZnO薄膜的晶粒增大,同时在室温下观察到明显的紫外发光现象,其紫外PL谱峰值变强,并有红移现象。     

等离子束辅助沉积制备ZnO薄膜的特性研究

采用等离子束辅助沉积的方法在n-Si(001)衬底上制备出ZnO薄膜。X射线衍射谱显示，所制备的ZnO薄膜有较强的(002)晶面衍射峰，表明ZnO薄膜为c轴择优取向生长的，并且随着退火温度升高，晶粒逐渐增大，衍射峰逐渐增强。光致发光谱测量发现，样品分别在3．28eV和2．48eV存在紫外发射和深能级发射两个较强的发射峰，并且随着退火温度升高，深能级发射逐渐减弱，紫外发射峰得到进一步改善。四探针测试电阻率结果表明，随着退火温度的升高，ZnO薄膜的电阻率呈线性增加。     

注射超声喷雾热分解方法制备ZnO薄膜研究

以乙酸锌为原料加水合成ZnO前驱液,利用注射超声喷雾热分解方法在玻璃衬底上成功制备ZnO薄膜。通过正交选择液体注射速度、注射量、衬底温度、退火温度为实验要素,通过XRD、SEM、可见光透过率分析优化的制备条件为:液体注射速度为0.2 mL/min,注射量为3 mL,衬底温度为450℃,退火温度为500℃。制备的ZnO薄膜透光率达到85%。新的制备薄膜装置采用注射超声雾化手段,克服其雾化不均问题。