He~+辐照对非晶碳氢薄膜表面硬度的影响

在室温下,利用等离子体增强的化学气相沉积法(PECVD)在硅衬底上制备了非晶碳氢薄膜。采用100keV,剂量分别为1.0×1015、5.0×1015、5.0×1016和1.0×1017ions/cm2的He离子(He+)对非晶碳氢薄膜进行辐照实验。通过基于原子力显微镜(AFM)的纳米压痕和纳米划痕技术,对He+辐照前后碳氢薄膜的表面硬度进行分析。结果表明,经He+辐照后碳氢薄膜的表面硬度明显增加,并且随着He+辐照剂量增加,碳氢薄膜的表面硬度呈逐渐增加的趋势。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱分析表明,He+辐照会导致碳氢薄膜中sp2C键含量明显增加,而sp3C键及H原子的含量明显降低,这可能是引起碳氢薄膜硬度变化的主要原因。     

基于相变材料锗锑碲全介质光开关的研究

提出了基于相变材料锗锑碲(GST)在1550nm波段的全介质光开关模型,研究了金属与相变材料组合的光开关模型,实现对入射波的调制,仿真并分析了光开关产生的谐振内部机理,探讨了谐振器的尺寸、材质对光开关谐振响应的影响,对比了相变材料锗锑碲(GST)的光开关效果,引入调制深度、灵敏度和品质因数对光开关性能进行评估,研究得出铝材料的灵敏度较好,在半径为170nm时可达到0.834,铜、金的调制深度最好,分别是28.22%和57.09%。同时考虑到制作成本,应根据实际需要来选择铝或铜作为全介质光开关的材料。引入相变材料大大提升了光开关的灵活性,为光开关的设计提供了新思路。     

均匀电子束辐照诱导多壁碳纳米管非晶化

室温下利用已经发展成熟的透射电镜原位观察技术,在均匀电子束辐照下对多壁碳纳米管(MWCNT)的非晶化过程进行研究。实验结果表明,在均匀电子束辐照下MWCNT内、外壁完整的石墨结构开始出现断裂或塌陷,即内层和外层优先开始非晶化,但是内层非晶化的速度明显更快。随着辐照时间的延长,非晶化逐渐由内、外表面向中间推进。同时,内壁断裂或塌陷形成的无定形碳开始向管的内部中空部分填充,而外壁非晶化的碳原子部分被融蒸到真空中。最终,无定形碳填满整个管的内部空间,导致MWCNT完全非晶化。另外,在整个过程中由于非晶化体积膨胀补偿,MWCNT的外径基本保持不变。利用在碳纳米管纳米曲率效应和能量束诱导非热激活效应基础上新发展的碳原子"融蒸"机制,对上述MWCNT的非晶化过程进行了全新、合理的解释。     

γ辐照和电子束辐照对猪肉火腿肠质量的影响研究

比较研究了经不同剂量的γ辐照(GR)(0,5,10,15,20 kGy)和电子束辐照(EB)(0,5,10,15,20kGy)处理的猪肉火腿肠在30℃下储藏10 d过程中的品质(TBARS值、硬度、色泽),感官特性和细菌总数的变化.结果显示,GR辐照与EB辐照对猪肉火腿肠在储藏过程中脂质氧化、硬度、色泽和感官特征变化的影响相似(P≥0.05);然而,经GR辐照处理的样品的细菌总数显著小于经EB辐照处理的样品细菌总数(P<0.05),并且当GR辐照剂量增至10 kGy,样品中细菌总数得到有效抑制,而对火腿肠的品质和主要感官特征(色泽,咀嚼性和味道)没有显著影响(P≥0.05).     

非晶形砷硫硒锗薄膜用于全息存储实验研究

文叙述了砷硫硒锗非晶形材料薄膜用作全息记录介质的参数测试,分析了用不同波长记录和再现的全息系统,给出了文字资料存贮结果。     

强流脉冲电子束辐照TiN薄膜表面形貌与性能研究

利用强流脉冲电子束对Ti N薄膜进行辐照处理。辐照加速电压25 k V,辐照能量密度5 J/cm2,脉冲次数10,20次。使用扫描电镜观察强流脉冲电子束辐照后薄膜表面与截面形貌,原子力显微镜测试薄膜表面粗糙度,X射线衍射测试表面物相组织,划痕仪、纳米硬度计和摩擦试验机测试薄膜机械性能。研究表明:强流脉冲电子束辐照后,Ti N薄膜表面发生了重熔,薄膜表面粗糙度增加,薄膜的物相组织、纳米硬度和摩擦系数没有发生明显变化。强流脉冲电子束辐照可以增加薄膜与基体的结合力,从7.4增加到15 N。     

电子束辐照对HDPE结构与亲水性能影响的研究

研究了在空气中电子束辐照所引起的ＨＤＰＥ分子结构变化以及辐照对ＨＤＰＥ亲水性的影响”。结果表明,通过电子束辐照可在ＨＤＰＥ分子链上引入含氧极性基团,使的表面自由能增大,极性增强,与水的接触角减小。辐照ＨＤＰＥ的分子量降低,分子量分布变窄。     

电子束辐照对碳纳米管结构及性能的影响

对近年来电子束辐照碳纳米管(CNTs)的研究进展进行了评述,重点阐述了电子束辐照对CNTs的结构缺陷、管径、力学性能、电性能和场发射性能的影响,探讨了电子束辐照技术在CNTs切割和焊接方面的独特优势,并对辐照温度和入射电子能等条件对CNTs辐照效果的影响进行了分析。可以预期,采用电子束辐照处理CNTs仍将是未来一段时间研究的热点之一。     

电子束辐照对UNMWPE树脂结构和力学性能的影响

研究了电子束辐照超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂的交联现象,探讨了不同电子束辐照吸收剂量对UHMW-PE的微观结构、力学性能和溶胀度的影响。结果表明,辐照UHMWPE的最大拉伸强度、结晶度和交联度都随着吸收剂量的增大先增大后减小,分别在10kGy、50kGy和100kGy时达到最大值47.3MPa、54.4%和1.66×10-4mol/cm3;溶胀度(SR)和交联网链平均分子量(Mc)随吸收剂量增大先减小后变大;断裂伸长率随吸收剂量的增加而变小。     

电子束辐照对氧化锌纳米线I-V特性的影响

在扫描电镜中,采用纳米微操纵仪构成一个2探针电流-电压（I-V）测试装置。测试了单根ZnO纳米线接触钨电极构成的金属-半导体-金属（M-S-M）结的I-V特征曲线。ZnO纳米线的I-V曲线呈现出较弱的肖特基特性。研究了电子束辐照对ZnO纳米线的I-V曲线的影响。30 keV电子束辐照使ZnO纳米线的总电阻减小。计算得到ZnO纳米线的电导率σ=0.24S/cm,载流子浓度n=1.64&#215;10^16cm^-3。为了对比,还测试了单根碳纤维接触钨电极的I-V特征曲线。在30 keV电子束辐照下,碳纤维的总电阻保持不变,电导率σ=22 S/cm。     

电子束辐照对尼龙66纤维结构和力学性能的影响

研究了室温空气条件下电子束辐照剂量(范围0~1000 k Gy)对尼龙66纤维结构和力学性能的影响。利用广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电镜以及YG065型织物强力仪等测试方法研究了不同辐照剂量尼龙66的特性黏数、晶型结构、取向度、结晶和熔融行为,以及表面形貌和力学性能。研究结果表明,在设置的辐照剂量范围内,随着剂量的增加,纤维原有的晶型结构不变,但是,伴随辐照诱导非晶区分子链的重排,纤维的结晶度提高,取向有所改善,而结晶和熔融温度向低温偏移,熔融峰出现宽化。说明辐照主要导致尼龙66分子链氧化降解,降低其热稳定性,在电子束的撞击下,纤维表面产生了微裂纹,增加了应力集中,破坏了纤维的力学性能。     

磁控溅射氧气流量对非晶InGaZnO薄膜特性的影响研究

采用射频磁控溅射法在不同氧气流量条件下制备了非晶In Ga Zn O(a-IGZO)薄膜。利用霍尔效应,X射线光电子能谱(XPS)和光透过率谱研究了氧气流量对a-IGZO薄膜性能影响的规律。研究表明a-IGZO薄膜呈现n型半导体特性。当氧气流量为0.5 m L/min时薄膜电子迁移率达到最大12 cm2/Vs。当氧气流量大于1 m L/min时,薄膜呈现出半绝缘电导特性。XPS揭示了a-IGZO薄膜中In,Ga,Zn元素均以In3+,Ga3+及Zn2+价态存在,氧气流量分别为0和4 m L/min的a-IGZO薄膜的O 1s高分辨率XPS图谱表明低氧气流量a-IGZO薄膜中存在与氧空位相关的氧晶格元素O 1s峰而高氧气流量样品中没有显示此峰,表明生长过程中增加氧气流量降低了a-IGZO中氧空位缺陷浓度。此外,a-IGZO薄膜在可见光范围内的光透过率随氧气流量的增加而提高,当氧气流量为1 m L/min时a-IGZO薄膜平均透过率达到80%,光学禁带宽度为3.37 e V,为实现高性能透明a-IGZO-TFT器件奠定基础。     

非晶金刚石薄膜对温度的敏感性研究

采用过滤阴极真空电弧技术制备非晶金刚石薄膜, 在-190～600℃范围研究非晶金刚石薄膜的温度敏感性. 利用液氮泵在Linkam试验台上冷却样品并实时采样, 通过炉中退火实现样品加热. 分别测试可见光拉曼光谱和纳米压痕, 研究薄膜的微结构和机械性能的变化. 实验表明: 过滤阴极真空电弧制备的非晶金刚石薄膜具有较好的热稳定性. 在空气中退火到400℃, 其硬度和弹性模量基本保持不变, 其结构可以一直稳定到500℃, 但是到600℃, 薄膜因为氧化作用而快速消耗. 非晶金刚石薄膜的可见光拉曼光谱显示随着温度的升高, 谱峰峰位向高频偏移. 在低温冷却过程中, 薄膜对温度变化不敏感, 其结构保持不变.     

铝掺杂对非晶SiOx薄膜电致发光的影响

为提高硅基薄膜（SiOx）发光材料的发光效率，采用双离子束溅射法制备了不同铝含量的Al—Si—SiOx薄膜。对所制备样品的电致发光（EL）测试表明：由于金属（Al）的掺入，使得在同样的电压下。薄膜中的电流随着铝含量的增加而增加；并且铝含量增大使得通过薄膜的电流增强，因而得到较高强度的电致发光。所以当硅基薄膜中掺入铝时，薄膜的发光效率得以提高；并且，随着铝含量的增加，薄膜的发光效率亦相应提高。     

电子束辐照对BBO晶体一阶超极化率的影响

与传统热力学方法不同,本文从辐照电场角度出发研究电子束辐照对BBO(β-BaB2O4)材料的非线性性能影响。利用量子化学方法和有限场方法计算其一阶超极化率β的全部分量,以此分析不同辐照强度下β的改变规律。研究表明:在电子束流强度为50μA的情况下,当射线能量小于400Mev时辐照电场对β的影响不大,平均值βav波动幅度最大仅为3%;此后随射线能量增大βav开始急剧下降,能量越高下降速度越快,420Mev时已经下降10%,材料面临失效的危险。研究结果还表明辐照电场对β三个分量的影响并不一致,随辐照能量增加βx、βy分量呈减小趋势,但βz分量却增加较快,预示着晶体中的共扼π轨道可能受到破坏。     

电子束辐照接枝对涤棉混纺织物亲水性能的影响

涤棉混纺织物是目前用途最广的面料品种之一,其亲水改性是功能纺织品的研究重点。采用电子束辐照方法将丙烯酰胺(AM)接枝到涤棉上,以提高混纺织物的亲水性能。采用傅里叶变换红外光谱表征了改性织物化学结构,证明AM已接枝到混纺织物上;研究了辐照剂量、单体质量分数、七水合硫酸亚铁质量分数等因素对接枝率的影响。实验结果表明,接枝率随辐照剂量、单体质量分数以及阻聚剂质量分数的增大而先增大后减小,当辐照剂量为165 k Gy,单体质量分数为60%,七水合硫酸亚铁质量分数为1%时接枝率最大,达23.23%。接枝后织物的亲水性随接枝率的增大而增大,且经30次洗涤后,混纺织物仍具有良好的接枝率。     

电子束辐照对氧化锌纳米线Ⅰ-Ⅴ特性的影响

在扫描电镜中,采用纳米微操纵仪构成一个2探针电流-电压(I-V)测试装置.测试了单根ZnO纳米线接触钨电极构成的金属-半导体-金属(M-S-M)结的I-V特征曲线.ZnO纳米线的I-V曲线呈现出较弱的肖特基特性.研究了电子束辐照对ZnO纳米线的I-V曲线的影响.30 keV电子束辐照使ZnO纳米线的总电阻减小.计算得到ZnO纳米线的电导率σ=0.24 S/cm,载流子浓度n=1.64×1016 cm-3.为了对比,还测试了单根碳纤维接触钨电极的I-V特征曲线.在30 keV电子束辐照下,碳纤维的总电阻保持不变,电导率σ＝22 S/cm.     

质子辐照对聚酰亚胺薄膜摩擦学性能的影响

采用流延法制备了聚酰亚胺(PI)薄膜，利用空间环境地面模拟设备，研究了空间环境中质子辐照对PI薄膜表面结构、化学组成和摩擦学性能的影响，探讨了质子辐照对材料的影响机理。结果表明：质子辐照导致PI分子链的结构发生了变化，PI薄膜表面发生了碳化反应，硬度与弹性模量显著提高，平均粗糙度降低。质子辐照改善了PI薄膜的摩擦磨损性能。     

薄膜厚度和微量元素对非晶存储器性能的影响

非晶态存储器的主要性能是改写循环次数和读出、存放稳定性。本文以这两个特性为依据,研究非晶薄膜厚度和添加微量元素的影响,目的是寻找最佳的非晶薄膜厚度和组分,改进非晶存储器的性能。 Te_(81)Ge_(15)S_2Sb_2薄膜厚度分别为0.8μm,1.3μm,1.8μm和 2.6μm用高频溅射成膜,并做成夹层形。改写循环数的比较是以“成形”后的阈值电压下降3V来计算。薄膜厚度为1.8μm和2.6μm的样品改写次数最高(约是10~5),其次是1.3μm的样品,0.8μm的循环次数最少。不同厚度的薄膜,其最佳复位电压随厚度增加而增加。此外对这4种厚度的薄膜存储器作了抗干扰的对比试验。结果得到膜厚为2.67μm的存储器抗干扰最好,其次是膜厚为1.8μm的,并对此作了定性解释。微量元素影响的试验采用Te_(81)Ge_(15)Sb_2S_2,Te_(81)Ge_(15)Sb_2Bi_2,Te_(81)Ge_(15)Sb_2S和Te_(81)Ge_(15)Sb_4四种材料。首先比较了它们的“成形”过程。发现含有 Sb_4和 Bi_2的两种材料,其“成形”过程较快,其它两种较慢。比较了4种材料的改写循环数。在改写中存储器失效大多数是随改写循环数的增加,阈值电压降低,最后永久处于低阻态。试验证明:在所添加的微量元素中,金属性越强,材料越容易析晶,改写时所需的擦除能量越大,改写循环数亦最少。如含Bi_2的材料,改写循环最少,含Sb_4的材料,改写循环数居中,而含S_2和S_1的材料,改写循环数最高。此外,还比较了4种材料的读出、存放稳定性。发现所添加的微量元素中,金属性越强,抗干扰性越强。如含Bi_2的材料,在各种写入电流时,其抗干扰性均显著优于其它3种,而含Sb_4的材料,抗干扰性次之,含S_2和S_1的材料,抗干扰性最差。总之,提高改写循环数和提高抗干扰性是矛盾的,要兼顾两方面只好采用折中的办法。