SnO2:Fe2O3混合薄膜的制备及其在丙酮蒸汽中的反射光谱

以SnCl4·5H2O,FeCl3·6H2O及无水乙醇为主要原料,采用溶胶 凝胶法制备了SnO2:Fe2O3混合薄膜,测量并研究了其在可见光区附近的丙酮气敏反射光谱.     

气敏器件用SnO_2薄膜材料

采用溶胶－凝胶法以ＳｎＣｌ２·Ｈ２Ｏ和ＺｒＯＣｌ２·８Ｈ２Ｏ为原料,制备出性能优良的纳米ＳｎＯ２薄膜材料。用Ｘ射线衍射仪分析了晶相,ＴＥＭ分析了微观结构。研究了掺杂、处理温度等对其性能的影响。在此基础上制作了ＳｎＯ２薄膜气敏器件,并检测了其气敏特性。     

SnO_2∶Fe_2O_3混合薄膜的制备及其在丙酮蒸汽中的反射光谱

以ＳｎＣｌ４·５Ｈ２Ｏ，ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ及无水乙醇为主要原料，采用溶胶凝胶法制备了ＳｎＯ２∶Ｆｅ２Ｏ３混合薄膜，测量并研究了其在可见光区附近的丙酮气敏反射光谱。     

Pb(Sc1/2Ta1/2)O3铁电薄膜的制备及性能研究

用Pb(CH3COO)2·3H2O、Sc(CH3COO)3·xH2O和C10H25O 5Ta为原材料,乙二醇甲醚为溶剂,用改进的溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SO2/Si基片上成功地制备出ABO3钙钛矿型结构Pb(Sc1/2Ta1/2)O3(PST)铁电薄膜.该薄膜是研制铁电微型致冷器和非致冷热释电红外焦平面阵列的优选材料.对制备出的PST薄膜进行了介电、铁电和热释电性能测试.测试得到在1 kHz下PST薄膜的介电常数为570,介电损耗为0.02.铁电性能良好,剩余板化强度为3.8～6.0 μC·cm-2,矫顽场为40～45 kV·cm-1.热释电系数为4.0×10-4～20×10-4Cm-2K-1.     

掺杂浓度对AZO薄膜结构和性能的影响

采用溶胶–凝胶工艺在玻璃基片上制备出Al3+掺杂型的ZnO(AZO)透明导电薄膜,对薄膜进行了XRD和SEM分析,并对其光电性能作了详细的研究。结果表明薄膜为纤锌矿型结构,呈c轴方向择优生长;薄膜的可见光透过率可达80%以上;Al3+掺杂型的ZnO透明导电薄膜的电阻率为1.5×10–2~8.2×10–2?·cm。     

溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡薄膜

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备钛酸锶钡(BST)薄膜,采用快速热处理(RTA)对薄膜进行烧结。利用DSC、XRD、SEM等技术分析了钛酸锶钡凝胶的热解过程,以及不同溶胶浓度下薄膜的晶粒、晶相、介温特性。实验表明:低浓度的溶胶(0.05mol/L)所制备的薄膜具有较大的介电反常,其晶相具有(111)取向性;而用0.3mol/L的溶胶制备的BST薄膜,晶粒没有(111)取向;用0.05mol/L溶胶制备,使BST薄膜的介温特性得到很大的改善,介温变化率dε(ε·dT)在11°C左右可达6%。     

ITO薄膜的溶胶-凝胶法制备

介绍了几种用溶胶 凝胶法制备ITO薄膜的工艺方法 ,用其中一种无机的方法成功制备了ITO透明导电膜。当薄膜厚度为 30 0nm左右时 ,所得ITO薄膜在可见光区域内的平均透过率在 85 %以上 ,电阻率最低可达 0 .1 5Ω·cm。     

利用椭偏仪研究氢气退火处理对ZnO-Ga薄膜光学性能的影响

通过溶胶凝胶技术制备了不同Ga掺杂含量的ZnO透明导电薄膜,研究了Ga掺杂对GZO薄膜结构、电学及光学性能的影响.从X射线衍射光谱分析,所有薄膜均表现为六方纤锌矿结构,经过氢气退火处理之后,薄膜的电学性能均得到提高,当Ga掺杂含量为5 at%时,得到薄膜的电阻率为3.410×10-3 Ω·cm.利用可变入射角椭圆偏振光谱仪(VASE)在270~1 600 nm波长范围内研究了GZO薄膜折射率和消光系数的变化,采用双振子模型对实验数据进行拟合.     

射频磁控溅射法制备SnO2:Sb透明导电薄膜的光电性能研究

采用射频磁控溅射法在载波片玻璃衬底上制备了锑掺杂二氧化锡(SnO2Sb)透明导电薄膜.利用霍耳效应实验、紫外可见光光谱仪、n(折射率)k(消光系数)d(薄膜厚度)光谱仪对该导电薄膜的光电性能进行了测试.讨论了氧气分压对样品光电性能的影响,增加氧气分压,薄膜的厚度减小、吸收边和截止波长蓝移,光学带隙增大,并且氧气分压对薄膜电阻率、载流子浓度和霍耳迁移率的影响不是线性的,而是存在一个最佳值.当氧气分压为0.10 Pa时,薄膜的光电性能最佳,此时膜厚为399 nm,可见光平均透过率为70 %,电阻率为2.5×10-3 Ω·cm,载流子浓度为1.2×1021 cm-3,载流子霍耳迁移率为2.04 cm2·V-1·s-1,其光电特性已达到了TFT-LCD透明电极的要求.     

溶胶-凝胶旋涂法制备ITO薄膜

以InCl_3和SnCl_4·5H_2O为主要原料,采用溶胶-凝胶法和旋转涂膜工艺,在普通玻璃基片上制备掺锡氧化铟(ITO)纳米透明导电薄膜。应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对薄膜进行表征;研究了不同热处理温度、热处理时间及不同旋转速度对薄膜形态和结构的影响。结果表明,采用溶胶-凝胶旋涂法制备的ITO薄膜是由立方相纳米颗粒构成,随涂层增加,薄膜表面变得平滑。随热处理温度的提高或时间的延长,薄膜由非晶态逐渐转化为良好的晶态薄膜。     

分子束外延PbTe薄膜中的红外光电导探测器

中红外探测器在诸多领域具有重要的应用,目前,我国在PbTe、PbSe中红外探测器方面研制较少,通过分子束外延技术、以CdZnTe(lll)为衬底生长PbTe外延薄膜,XRD表征表明:PbTe外延薄膜是单晶薄膜,且与衬底具有相同(lll)取向,光吸收光谱测量得到外延薄膜的光学吸收边位于3.875 μm,光致发光谱显示发光波长位于3.66 μm,蓝移是红外激光泵浦导致PbTe温升所致.以PbTe为有源区材料、ZnS薄膜作为钝化和绝缘材料,用AuPtTi合金作为欧姆接触电极,研制了PbTe光电导中红外探测器原型器件,探测器在78 K温度下的光电导响应在红外波段的1.5～5.5μm,探测率约为2×10~9 cm·Hz~(1/2)·W~(-1).最后,对影响探测器工作的因素和改进方法进行了讨论.     

红外宽频吸收硅基复合气凝胶的制备及表征

以正硅酸乙酯为硅源,采用酸碱两步催化法经过溶胶-凝胶和冷冻干燥制备出SiO2气凝胶基材,并在凝胶老化过程中添加三乙胺盐酸盐得到兼具中远红外吸收特性的硅基复合气凝胶。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、氮吸附-脱附和傅里叶红外吸收光谱对气凝胶的结构和性能进行了表征。结果表明:胺盐在硅气凝胶网络结构中穿插结晶;基材的比表面积、最大孔容和平均孔径分别为524.5 m2/g、1.2 cm3/g和9.2 nm,复合材料的比表面积、最大孔容和平均孔径分别为37.93~138.7 m2/g、0.08~0.28 cm3/g和7.1~8.8 nm;基材和复合气凝胶的表观密度分别为0.25 g/cm3和0.35~0.51 g/cm3;复合气凝胶在中远红外窗口具有宽频吸收的特性,且三乙胺盐酸盐含量的增加,中红外相对吸收强度成比例增强。     

红外宽频吸收硅基复合气凝胶的制备及表征

以正硅酸乙酯为硅源,采用酸碱两步催化法经过溶胶-凝胶和冷冻干燥制备出SiO2气凝胶基材,并在凝胶老化过程中添加三乙胺盐酸盐得到兼具中远红外吸收特性的硅基复合气凝胶。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、氮吸附-脱附和傅里叶红外吸收光谱对气凝胶的结构和性能进行了表征。结果表明:胺盐在硅气凝胶网络结构中穿插结晶;基材的比表面积、最大孔容和平均孔径分别为524.5 m2/g、1.2 cm3/g和9.2 nm,复合材料的比表面积、最大孔容和平均孔径分别为37.93~138.7 m2/g、0.08~0.28 cm3/g和7.1~8.8 nm;基材和复合气凝胶的表观密度分别为0.25 g/cm3和0.35~0.51 g/cm3;复合气凝胶在中远红外窗口具有宽频吸收的特性,且随着三乙胺盐酸盐含量的增加,中红外相对吸收强度成比例增强。     

二氧化硅复合气凝胶红外隐身材料的制备及表征

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用酸碱两步催化法经过溶胶-凝胶和冷冻干燥制备出SiO2气凝胶基材,并在凝胶老化过程中通过加入不同含量β-氯乙基二甲胺盐酸盐(β-DCH)制备出兼具中远红外吸收特性的硅基复合气凝胶。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、氮吸附-脱附和傅里叶红外吸收光谱对气凝胶的结构和性能进行表征。结果表明:基材和复合气凝胶的表观密度分别为0.25g/cm3和0.36～0.54 g/cm3;基材和大部分复合气凝胶均为非晶型,只有当复合气凝胶中N:Si摩尔比为1时才有微弱的β-DCH结晶峰出现;所添加的胺盐以球形颗粒或无规则块状附着于硅气凝胶网络结构中;基材属于介孔材料,比表面积、最大孔容和平均孔径分别为:524.5m2/g、1.209 cm3/g和9.216 nm,添加胺盐后复合气凝胶不断向非多孔、大孔材料过渡,比表面积、最大孔容和平均孔径分别为:1.688～103.5 m2/g、0.0079～0.2695 cm3/g和10.42～18.68 nm。复合气凝胶在中远红外窗口具有宽频吸收的特性,且随着β-DCH量的增加,中红外相对吸收强度成比例增强。     

递进式脉冲激光沉积CN_x薄膜的组织结构与摩擦学特性

采用脉冲激光沉积法(PLD)在不同激光通量下烧蚀CNx靶,在单晶硅基底上沉积CNx薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线光电子谱仪(XPS)等对薄膜的形貌、化学成分和微观结构进行了表征。采用球-盘式磨损试验机在大气(相对湿度48%～54%)环境下测试了薄膜的摩擦学特性。结果表明,递进式PLD技术可显著提高CNx薄膜的含氮量。当激光通量从5.0J/cm2提高至10.0J/cm2时,薄膜含氮原子数分数由23.8%上升至29.9%,膜中N-sp2 C键的含量上升,N-sp3 C键和sp3 C-C键的含量下降,薄膜的磨损率从2.1×10-15 m3/(N.m)上升至9.0×10-15 m3/(N.m)。摩擦系数为0.15～0.23,激光通量5.0J/cm2沉积的薄膜有最佳摩擦学性能。     

Peltier effect in doped silicon microchannel plates

The Seebeck coefficient is determined from silicon microchannel plates（Si MCPs） prepared by photoassisted electrochemical etching at room temperature（25℃）.The coefficient of the sample with a pore size of 5×5μm²,spacing of 1μm and thickness of about 150μm is -852μV/K.along the edge of the square pore.After doping with boron and phosphorus,the Seebeck coefficient diminishes to 256μV/K and -117μV/K along the edge of the square pore,whereas the electrical resistivity values are 7.5×10^-3Ω·cm and 1.9×10^-3Ω·cm,respectively. Our data imply that the Seebeck coefficient of the Si MCPs is related to the electrical resistivity and is consistent with that of bulk silicon.Based on the boron and phosphorus doped samples,a simple device is fabricated to connect the two type Si MCPs to evaluate the Peltier effect.When a proper current passes through the device,the Peltier effect is evidently observed.Based on the experimental data and the theoretical calculation,the estimated intrinsic figure of merit ZT of the unicouple device and thermal conductivity of the Si MCPs are 0.007 and 50 W/（m·K）, respectively.     

柔性衬底硅基太阳电池ZAO透明导电膜的研究

采用孪生对靶直流磁控溅射的方法,在室温下制备了ZnO:Al(ZAO)薄膜材料,将其应用于柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池的窗口电极。通过调整Ar气流量(1.67×10-7 m3/s～8.33×10-7 m3/s),优化了ZAO薄膜的结构、成份及光电性能。得到如下结论:理想的Ar气流量为3.33×10-7 m3/s,此时ZAO薄膜具有较高的晶化率和C轴择优取向,薄膜的霍尔电阻率达为4.26×10-4Ω.cm,载流子浓度达到1.8×1021cm-3,可见光波长范围内的光学透过率达到85%以上。将优化后的ZAO薄膜用于柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池的窗口电极,转化效率达到了4.26%。     

Er3+: Y0.5Gd0.5VO4激光晶体的生长和热学性质

用提拉法生长出Er3 : Y0.5Gd0.5VO4单晶,用电感耦合等离子体(ICP)光谱法测定晶体中Er3 原子数分数为0.83%,有效分凝系数为1.03.在30～1300℃测量了晶体a轴和c轴的热膨胀系数分别为2.08×10-6/℃,8.87×10-6/℃;测得晶体在25℃时的比热值为0.48J/(g·K).采用激光脉冲法测量了晶体的热扩散系数,并通过计算得出晶体的热导率,在25～200℃温度范围,晶体在<100方向上的热导率为6.1～4.9W/(m·K),在<001方向上的热导率为7.7～6.2W/(m·K).     

电子束沉积技术生长WZO-TCO薄膜及其特性研究

采用电子束沉积技术生长w掺ZnO（WZO,ZnO：w）透明导电氧化物（TCO）薄膜（即WZO-TCO薄膜）并研究了衬底温度（100-350℃）对薄膜微观结构、表面形貌以及光电性能的影响。实验表明,随着衬底温度的升高,薄膜的晶体质量取得明显改善（从非晶化状态转变到结晶状态）,生长的WZO薄膜呈现C轴择优取向[即（002）...     

磁场退火对FePt/Ag薄膜磁性能的影响

采用磁控溅射法室温沉积获得FePt/Ag薄膜,然后在500℃下,于真空磁退火炉中对薄膜进行退火处理。利用XRD和振动样品磁强计(VSM),研究了磁场退火对薄膜结构和磁性能的影响。结果表明,500℃零磁场退火获得了矫顽力为0.763 4 MA.m–1、平均晶粒尺寸21 nm的L10-FePt薄膜。磁场提供了FePt成核生长的驱动力,0.8 MA.m–1磁场退火后FePt的平均晶粒尺寸为26 nm,矫顽力增大至0.804 3 MA.m–1。非磁性Ag的掺杂可有效抑制磁性FePt晶粒的团聚生长。