室温InAsSb长波红外探测器的研制

用熔体外延法(ME)生长出厚度达到100μm的InAsSb外延层,截止波长进入8～12μm波段。测量结果表明,InAsSb材料具有良好的单晶取向和结晶质量,位错密度达到104cm-2量级。室温下,霍尔测量得到的载流子浓度为1～3×1016cm-3,电子迁移率大于5×104cm2/Vs。用此材料制得了2～9μm波段的高灵敏度In-AsSb室温红外探测器。该探测器为浸没型光导元件,安装了镀有SiO或ZnS增透膜的单晶Si光学透镜。在黑体温度为500K、黑体调制频率为800 Hz和外加偏置电流为10 mA的测试条件下,测得293K下该探测器的最高黑体响应度达到168V/W,黑体探测率为2～6×108cm·Hz1/2·W-1,峰值探测率大于1×109cm·Hz1/2·W-1。     

水解聚马来酸酐的阻垢分散性能

静态阻垢法研究了水解聚马来酸酐(HPMA)的阻垢性能,失重法研究了HPMA的分散性能,采用正交组合实验考查了几个主要因素对HPMA的阻垢性能和分散性能的影响.结果表明:HPMA的加入量为8.0mg.L-1时有最佳阻垢效果,阻垢率为68.7%;HPMA的浓度为10.0mg.L-1时,其平均分散性能达到6.30×10-2mg.cm-2h-1,加入渗透剂T后效果更好,在渗透剂T为1.0mg.L-1时,平均分散能力达到了6.56×10-2mg.cm-2h-1.     

局部双轴应变SiGe材料的生长与表征

利用分子束外延（MBE）对双轴应变SiGe局部区域外延生长和表征进行了研究.图形窗口边界采用多晶Si侧墙,多层SiGe薄膜分段温度生长.采用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线双晶衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和位错密度测试等多种实验技术,结果表明：薄膜表面窗口内双轴应变SiGe薄膜厚度和Ge组分得到精确控制,垂直应变度达到1.175%,其表面粗糙度为0.45 nm,SiGe位错密度为1.2×103 cm-2.由于采用多晶Si侧墙,外延材料表面没有发现窗口边缘处明显位错堆积.实验证实,采用该技术生长的局部双轴应变SiGe薄膜质量良好,基本满足SiGe BiCMOS器件制备要求.     

CuxS(x=1,2)纳米薄膜的异步脉冲超声喷雾热解法制备

采用改进的异步脉冲超声喷雾热解技术在玻璃衬底上成功地制备了CuxS(x =1,2 )纳米薄膜 .研究发现 ,所制备的CuxS薄膜为多晶态 ;薄膜的晶相结构依赖于CuCl2 ·2H2 O和硫脲的摩尔比及衬底温度 .XRD和XPS分析表明 :样品为纯CuxS(CuS ,Cu2 S) ,拉曼谱研究表明其峰位分别在 472cm- 1 (Cu2 S)和 474cm- 1 (CuS)处 .     

Mn掺杂ZnO纳米晶粉体的结构及磁性研究

为探寻ZnO稀磁半导体材料的室温铁磁性来源,采用溶胶凝胶法制备掺Mn量为0、1%、2%和3%的ZnO粉体,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪以及振动样品磁强计,研究粉体的形貌特征、物相、电子结构以及室温磁性能。结果表明:掺Mn可使粉体粒度减小;Mn以离子形式取代Zn的位置,保持了本征ZnO的六方纤锌矿结构,无第二相形成;掺Mn形成的Zn—Mn键和Mn—O—Mn键改变了本征ZnO的缺陷结构,从而导致磁性变化;样品中的氧空位浓度决定ZnO的室温铁磁性;掺Mn量为1%时为最优掺入量,具有最大的饱和磁矩22.599×10?2 emu/g。     

聚苯胺/氧化石墨烯导电复合材料的制备

通过原位聚合非二次掺杂制备了高导电性聚苯胺/氧化石墨烯复合材料。采用盐酸为掺杂酸,研究了聚苯胺/氧化石墨烯的微观形貌;探讨了盐酸浓度及氧化石墨烯(GO)用量对反应过程和复合材料导电性的影响。结果表明:聚苯胺(PANI)以球状物的形式均匀地包覆在GO表面;盐酸浓度超过0.5mol·L-1,反应诱导期明显缩短,复合材料的导电性显著提高。在聚合体系中加入GO可延长聚合反应诱导期,但随着GO用量的增加反应诱导期缩短。当盐酸浓度为0.5mol·L-1,GO与苯胺单体质量比超过2%时,制备的PANI/GO复合材料中GO形成导电通路,电导率较纯PANI提高一个数量级,达到1.4S·cm-1。     

Yb:ZW单晶生长缺陷和光谱性能

采用丘克拉斯基法生长了３块名义掺杂浓度分别为０．０５％、０．５％、１％的ＺｎＷＯ４：Ｙｂ３＋晶体,根据Ｘ射线粉末衍射数据计算了晶胞参数,由密度实验确定了Ｙｂ３＋是以置换Ｚｎ２＋离子的方式进入晶格．观察了组分过冷和位错蚀坑,研究了不同掺杂浓度晶体的（０１０）晶面上的位错类型、连接方式,计算了位错密度．发现随着掺杂浓度的增加,位错密度也增大,必须控制合理的生长工艺条件以减少位错密度,提高晶体质量．对晶体的吸收光谱进行了测试,并对晶体的激光性能进行了讨论．     

太阳能热发电用堇青石-莫来石复相陶瓷的制备及抗热震性

以合成莫来石和合成堇青石为原料,采用常压烧结制备了太阳能热发电用堇青石-莫来石复相陶瓷。研究了质量比、烧结温度等对样品的吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度及抗热震性等的影响。结果发现,最优配方是1 440℃烧结的A3样品,堇青石和莫来石质量比为7∶3,气孔率为0.30%,吸水率为0.12%,体积密度为2.487g/cm3,抗折强度达68.49MPa,抗热震循环(室温～1 100℃)30次无裂纹。通过XRD和SEM分析发现样品由低温堇青石、高温堇青石和莫来石组成。该复相陶瓷可作为潜在的太阳能输热管道材料。     

Ce_(1-x)Ho_xO_(2-δ)(x=0.05～0.3)固体电解质的性能研究

利用溶胶-凝胶法合成固体电解质Ce1-xHoxO2-δ(x=0.05～0.30),采用X-射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)对样品的结构进行表征,利用交流阻抗谱测试掺杂稀土Ho对其电性能的影响.XRD结果表明:800℃焙烧的所有样品均为单相立方萤石结构,Raman光谱表明:Ce0.85Ho0.15O2-δ具有氧缺位的萤石结构,AFM照片显示Ce0.85Ho0.15O2-δ致密度较好,阻抗谱结果表明:掺入Ho3+提高了Ce1-xHoxO2-δ的电导率,Ce0.85Ho0.15O2-δ的电导率最高,活化能最小,600℃时的电导率为0.016 S·cm-1,活化能为0.92 eV,比未掺杂的CeO2的电导率提高了4个数量级.     

聚苯胺/席夫碱原位复合物的制备及席夫碱用量对其性能影响

采用原位化学法合成了聚苯胺/席夫碱复合物,研究了席夫碱用量对复合物性能和产率的影响,通过红外光谱和扫描电镜对复合物的结构及表面形态进行了表征。研究表明,室温下,保持席夫碱质量为1.0 g和盐酸浓度不变的情况下,当苯胺为4.0 mL,过硫酸铵为10.0 g时,复合物的电导率最高可达到2.05×10-3S/cm,比PANI的电导率(9.21×10-6S/cm)提高了3个数量级;同时聚苯胺/席夫碱复合物的溶解性能及分散性有明显改善。     

Eu（Ⅲ）-TLA体系的荧光增强及其在测定痕量铕中的应用

采用荧光光谱对比法,研究了Eu^3＋在偏苯三甲酸（TLA）为配体的水溶液中的荧光增强效果。研究结果表明,在pH值为6．3的水溶液中,偏苯三甲酸的敏化可使Eu^3＋荧光强度提高3个数量级;有表面活性剂TritonX-100存在时,稀土La^3＋能使Eu^3＋-TLA体系的荧光强度进一步增大约2个数量级。采用分子内、分子间能量传递模式解释了该体系在不同测试条件下的共发光机理。在最佳测定条件下,当Eu^3＋浓度在6．7×10^-8-5．0×10^-6mol／L的范围内时,其浓度与Eu^3＋-La^3＋-TLA-TritonX-106体系的荧光强度呈线性关系,且Eu^3＋在该体系中的检出限达到了8．0×10^-9mol／L。     

工艺条件对中频磁控溅射CIGS薄膜的影响

采用铜铟镓硒(CIGS)四元合金靶材,利用中频溅射电源在钠钙玻璃基底上磁控溅射CIGS薄膜。研究了溅射功率及基底温度对CIGS薄膜结构及性能的影响。采用SEM、XRD、UV-Vis及四探针方阻测试仪对CIGS薄膜结构及性能进行了表征。结果表明,随着功率的升高,薄膜晶界明显,晶粒增大,光吸收系数达到105 cm-1数量级;随着基底温度升高到250℃,制备的CIGS吸收层薄膜结晶性最好,晶粒尺寸达到1μm,电阻率3 200Ω·cm,光吸收系数达到0.98×105 cm-1,禁带宽度为1.41eV。     

胶束增溶分光光度法测定水中的铅

研究了在表面活性剂存在下,测定水溶液中铅含量的方法.该体系的最大优点是可在水相中直接用光度法测定样品中的铅含量.配合物的最大吸收波长为480nm,ε480=7.1×103L·mol-1·cm-1.铅浓度在0.4～2.4μg·mL-1范围内符合比尔定律.采用已知样进行回收实验,得到了满意的结果.     

LiAl0.05Mn1.95O4正极材料锂离子嵌脱动力学研究

采用超声辅助溶胶凝胶法成功制备了LiAl0.05Mn1.95O4正极材料,并利用循环伏安和电化学阻抗谱研究了不同合成方法对LiAl0.05Mn1.95O4正极材料锂离子嵌脱动力学的影响.结果表明:超声辅助溶胶凝胶法制备的尖晶石材料具有更好的可逆性和最小的电荷转移电阻;LiMn2O4(sol-gel)、LiAl0.05Mn1.95O4(sol-gel)和LiAl0.05Mn1.95O4(UASG)的交换电流密度分别为2.57×10-2、4.16×10-2、5.08×10-2mA.cm-2,固相锂离子扩散系数分别为3.27×10-10、4.94×10-10、6.91×10-10cm2.s-1,表明超声辅助溶胶凝胶法制备的样品具有较好的锂离子嵌脱动力学.     

聚苯胺/席夫碱原位复合物的制备及席夫碱用量对其性能影响

采用原位化学法合成了聚苯胺/席夫碱复合物,研究了席夫碱用量对复合物性能和产率的影响,通过红外光谱和扫描电镜对复合物的结构及表面形态进行了表征。研究表明,室温下,保持席夫碱质量为1.0 g和盐酸浓度不变的情况下,当苯胺为4.0 mL,过硫酸铵为10.0 g时,复合物的电导率最高可达到2.05×10-3S/cm,比PANI的电导率(9.21×10-6S/cm)提高了3个数量级;同时聚苯胺/席夫碱复合物的溶解性能及分散性有明显改善。     

Eu(Ⅲ)-TLA 体系的荧光增强及其在测定痕量铕中的应用

采用荧光光谱对比法,研究了Eu3+在偏苯三甲酸(TLA)为配体的水溶液中的荧光增强效果.研究结果表明,在pH值为6.3的水溶液中,偏苯三甲酸的敏化可使Eu3+荧光强度提高3个数量级;有表面活性剂TritonX-100存在时,稀土La3+能使Eu3+-TLA体系的荧光强度进一步增大约2个数量级.采用分子内、分子间能量传递模式解释了该体系在不同测试条件下的共发光机理.在最佳测定条件下,当Eu3+浓度在6.7×10-8～5.0×10-6mol/L的范围内时,其浓度与Eu3+-La3+-TLA-Triton X-100 体系的荧光强度呈线性关系,且Eu3+在该体系中的检出限达到了8.0×10-9 mol/L.     

等离子体辅助蒸发制备InN及其光电性能研究

采用射频等离子辅助蒸发法,在玻璃衬底上制备InN薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构和形貌进行表征,使用分光光度计、拉曼光谱仪和霍尔测量系统检测薄膜的光电特性。结果表明:制备的InN薄膜沿非极性晶面择优生长,薄膜表面由不规则晶粒紧密堆积而成;InN晶体的对称性存在一定缺陷,出现B1振动模式峰;室温下背景电子浓度为1.48×10~(23)cm~(-3),电子迁移率为2.36×10~(-1)cm~2/(V·s);薄膜在近红外波段的透过率高达60%;室温光致发光谱中存在中心波长为573nm的发光峰。     

催化动力学光度测定微量亚硝酸根的研究

研究了微量亚硝酸根催化溴酸钾氧化甲基红褪色反应及其动力学,建立了催化动力学光度法测定微量亚硝酸根的新方法.检出限为2×10-8 g/mL, 表观摩尔吸光系数1.3 ×106 L* mol-1*cm-1,线性范围为0.0～7.0 mg/L.已用于化学试剂和榨菜等实际样品中微量NO2-的测定,结果满意.     

In2O3/TiO2室温氢气传感器及其优异的氢敏性能

为改善纳米TiO₂传感器在室温下对H₂虽有快速响应但恢复过慢的问题,引入商业纳米In₂O₃对其进行改性。分别采用压片法和阳极氧化-沉积法制备了In₂O₃/TiO₂纳米复合压片薄膜和In₂O₃/TiO₂纳米管阵列,并将其应用于氢气传感器,研究了其室温氢敏性能。采用扫描电镜、X射线衍射、比表面积测试等方法对样品进行了表征,并研究了不同电极(Ag、Pt、Pd)、不同热处理温度及不同质量分数的In₂O₃对复合传感器室温氢敏性能的影响。结果表明,与纯TiO₂传感器相比,复合传感器扩大了氢气的检测范围,室温下可检测到体积分数1×10^-6～1×10^-3的氢气,且恢复时间大大缩短。其中,以Pt为电极,经600℃退火的质量分数为20%的In₂O_3<...     

Cδ掺杂AlxGa1-xAs多层外延与超晶格的MOVPE生长及其霍耳评估

使用自动变温霍耳测试系统测定了减压 MOVPE外延生长的 Cδ掺杂 Alx Ga1-x As多层外延与pipi Alx Ga1-x As超晶格 .结果表明 ,以 TMAl为掺杂源的 Cδ掺杂 Alx Ga1-x As多层外延样品的二维空穴浓度可达到 1.1× 10 13 / cm2 ,比以 TMG为掺杂源的样品提高一个数量级 ,且其掺杂浓度对 Al摩尔分数的依赖程度远较使用 TMG为低 .实验还发现具有 10 15/ cm2二维空穴浓度的 Cδ掺杂 pipi Alx Ga1-x As超晶格的迁移率与具有 10 13 / cm2二维空穴浓度的 Cδ掺杂 Alx Ga1-x As多层外延的迁移率几乎没有差别 ,证实了 pipi Alx Ga1-x As超晶格中各δ掺杂层的电子云交叠大大减弱了电离杂质散射 ,使迁移率得到显著提高 .