PLD法制备高取向透明KTa0.65Nb0.35O3/SiO2(100)薄膜性能研究

用PLD技术结合后期退火,在透明石英单晶(100)上制备了高取向的纯钙钛矿相KTN薄膜.对薄膜的光学、电学性能分析表明,薄膜铁电居里温度为15℃,矫顽场7.32kV/cm,剩余极化强度9.25μC/cm2,折射率在波长1.2μm处为1.776,厚度968nm,沉积速率约为0.027nm/脉冲.I-V特性表明,低电场强度下,I-V服从欧姆定律,高电场强度下,I-V服从平方关系,可用空间电荷限制电流(SCLC)模型解释.薄膜漏电流在0～5V内低于250μA/mm2,具有良好的电学性能,C-F测试表明,低频电容色散大,高频色散小,在室温10kHz时介电常数为12600.介电损耗tanδ为0.04.     

溶胶—凝胶方法制备KTa0.65Nb0.35O3薄膜的凝胶化和热处理研究

本文较系统地研究了溶胶－凝胶方法制备ＫＴａ０．６５Ｎｂ０．３５Ｏ３薄膜的凝胶化行为和热处理。用自制的金属醇盐ＫＯＣ２Ｈ５、Ｎｂ（ＯＣ２Ｈ５）５和Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５为原料，无水乙醇作溶剂，配制均匀的溶液。实验结果表明，溶液浓度、介质或催化剂的使用、匀胶时的环境温度和湿度及单层膜厚等因素凝胶薄膜的形成有较大影响。条件适宜时可得到与衬底附着紧固的均匀透明的凝胶薄膜。随着热处理温度升高，薄膜首先从非晶态     

SrTiO3(111)衬底上KTa0.65Nb0.35O3薄膜的取向生长研究

以乙酸钾、乙醇钽、乙醇铌为前驱体，在SrTiO_3（111）衬底上取向生长了KTa_（0.65）Nb_（0.35）O_3薄膜.通过DTA-TG分析，确定了预烧工艺，发现钙钛矿结构KTN在高温（＞950℃）下可分解，产生缺钾中间相K_2Ta_4O_11．单层凝胶膜预热处理（＞450℃），多层覆盖，慢速升降温（1～2℃／min），750℃保温2h，可得到晶粒大小分布均匀，平均直径约0．2μm、致密的薄膜．升高温度、延长时间，晶粒长大，甚至团聚，产生气孔、裂纹，烧结温度应控制在950℃以下．     

取向对PLD法制备BiFeO3薄膜性能的影响

以快速等离子烧结法(SPS)制备的BiFeO3块体为靶材,用激光脉冲沉积(PLD)法在不同衬底上制备了BiFeO3(100)/LaNiO3(100)/Si(100)、BiFeO3(111)/LaNiO3(111)/SrTiO3(111)、BiFeO3(110)/Pt/TiO2/SiO2/Si、BiFeO3(110)LaNiO3(110)/Pt/TiO2/SiO2/Si不同择优取向的薄膜,并对薄膜进行了XRD和SEM分析。X射线衍射结果表明,BiFeO3薄膜外延沉积在导电层衬底上,并且它们具有相同的高度取向。SEM分析表明,薄膜上的晶粒是柱状形态,表面光滑致密且颗粒分布非常均匀,晶粒的边界和尺寸也能被清晰地观察到。通过铁电铁磁性能研究,BiFeO3(111)择优取向性能最佳。SrTiO3衬底上(111)取向的BiFeO3薄膜铁电剩余极化值达到了30.3μC/cm2,漏电流为1.0×10-3 A/cm2,饱和磁化强度为20.0kA/m。     

PLD方法制备CaCu3Ti4O12薄膜结构研究

采用脉冲激光沉积法(PLD)分别在LaAlO3(100)以及MgO(100)基片上,在不同的沉积温度下,制备具有体心立方类钙钛矿结构的CaCu3Ti4O12(CCTO)薄膜.在LAO基片上生长的CCTO薄膜,X射线衍射(XRD)分析表明沉积温度在680℃以上可以实现 (400)取向生长,740℃薄膜可以实现cubic-on-cubic的方式外延生长.原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)分析分别显示CCTO薄膜的表面平整,界面清晰.后位的反射高能电子衍射(RHEED)观察到CCTO薄膜的电子衍射图谱,为点状.在MgO基片上,由于薄膜与基片较大的晶格失配,通过生长具有(100)和(110)取向的LaNiO3(LNO)缓冲层,诱导后续生长的CCTO薄膜随着温度的提高,由(220)取向生长转变成(220),(400)取向生长.     

Si(100)衬底上PLD法制备高取向度AlN薄膜

采用脉冲激光沉积法(PLD),以KrF准分子为脉冲激光源,Si(100)为衬底,同时引 入缓冲层TiN和Ti_0.8Al_0.2N,制备了结晶质量优异的A1N薄膜,X射线衍射(XRD)及反射 式高能电子衍射(RHEED)分析表明A1N薄膜呈(001)取向、二维层状生长.研究发现,薄膜 的生长模式依赖于缓冲层种类,直接在Si衬底上或MgO／Si衬底上的A1N薄膜呈三维岛状生 长;而同时引入缓冲层TiN和Ti_0.8Al_0.2N时,A1N薄膜呈二维层状生长.此外,激光能量密 度大小对A1N薄膜的结晶性有显著的影响,激光能量密度过大,薄膜表面粗糙,有颗粒状沉积 物生成.在氮气气氛中沉积,能使薄膜的取向由(001)改变为(100).     

低温制备Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜及其性能研究

采用脉冲激光沉积技术（PLD）在（100）p-Si衬底上,低温淀积、快速退火成功地制备了具有完全钙钛矿结构的多晶PZT铁电薄膜,所制备的PZT铁电薄膜致密、均匀,表现出良好的介电和铁电性能,其介电常数和介电损耗100kHz下分别为320和0.08,剩余极化Pr和矫顽场Ec分别为14μC/cm^2和58kV/cm,＋5V电压下漏电流密度低于10^-7A/cm^2。10^7次极化反转后剩余极化仅下降10％,具有较好的疲劳特性。     

PLD法制备NiO薄膜及结构和形貌的研究

利用脉冲激光沉积法(PLD)在Si衬底上制备NiO薄膜,利用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对所制备薄膜的晶体结构和表面形貌进行表征分析,研究衬底温度和脉冲激光能量对NiO薄膜结构和形貌的影响,得到生长质量较高、择优取向的多晶NiO薄膜的一种最佳制备条件.制备了p-NiO/n-Si异质结器件,Ⅰ-Ⅴ特性测试表明,器件具有良好的整流特性.     

稀土Nd掺杂Ba_(0.65)Sr_(0.35)TiO_3薄膜的微结构与光致发光性能研究

用溶胶-凝胶法制备了不同浓度(0、1%、3%、5%(摩尔分数))的Nd掺杂钛酸锶钡(Ba0.65Sr0.35TiO3,BST)薄膜.XRD结果表明,经700℃退火1h后,样品晶化为完整的多晶钙钛矿结构,平均晶粒尺寸为20nm.原子力显微镜(AFM)观察发现,薄膜表面均匀致密,光滑平整.室温光致发光谱(PL)显示在808nm氩离子激光激发下,Nd掺杂的BST薄膜在876、1060、1337nm处有较强的近红外(NIR)发光,分别对应于Nd3+的4F3/2-4I9/2、4F3/2-4I11/2、4F3/2-4I13/2跃迁.这些结果表明Nd掺杂BST薄膜在激光器和光放大器等光电器件领域有着广泛的应用前景.     

溶胶—凝胶法制备Al2O3—SiO2陶瓷薄膜的研究

研究了溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制备Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２体系多孔的陶瓷膜过程中的溶胶、凝胶反应，通过冷冻复型法观察到溶胶颗粒的微观形貌，认为组分之间的去极化作用是导致溶胶颗粒团聚的原因，利用ＦＴＩＲ地复合交的热处理过程反应情况进行观察，结果表明，组分各自的相变互不影响，也不发生反应，由此可制得保持各组分特性的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２复合陶瓷薄复合薄膜的ＴＥＭ形貌表明，组分在溶胶状太的去极化作用地致     

基于PECVD方法制备的透明硅氧烷（SiOxCyHz）阻隔薄膜特性研究

柔性、透明的高阻隔性薄膜在有机太阳能薄膜电池、柔性有机发光二极管、电子纸和真空绝热板等领域都有需求。采用对电极辊结构的等离子体增强化学气相沉积方法,卷对卷的方式在聚酯(PET)基膜上,以硅醚(HMDSO)为单体,氧气(O₂)为反应气体,制备了柔性硅氧烷(SiOxCyHz)薄膜。研究了膜厚,氧气/单体比例、压力等参数对透水率(WVTR)的影响规律、测试了膜层的组分、透射光谱、应力等特性。研究结果表明,透水率随硅氧烷薄膜厚度增大而减小,随氧气/单体比例增大而减小,随压力减小而增大。500 nm厚的硅氧烷薄膜透水率低于5×10^-3g/(m²·day),可见光谱段(380-760 nm)透光率达到88.6%,表面粗糙度为1.8 nm,薄膜应力随薄膜厚度增加显著增大。     

水浸腐蚀对SiO_2/Ag/SiO_2复合膜光学特性的影响

用蒸镀法制备了SiO2 Ag SiO2 复合膜 ,探讨了水浸腐蚀和薄膜厚度对该复合膜光学特性的影响。试验结果表明 :适当增加复合膜中SiO2 膜层的厚度不但可以提高SiO2 Ag SiO2 复合膜可见光的透光率 ,而且可以相对有效地防止复合膜进一步被氧化 ,提高SiO2 Ag SiO2 复合膜的抗水浸腐蚀性能     

SiO2/聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）薄膜研究

目的研究纳米SiO2对可生物降解聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P34HB)包装膜结晶行为和力学性能的影响。方法采用溶液浇铸法制备SiO_2/P34HB纳米复合薄膜,利用红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、正置热台显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)和万能力学试验机等研究纳米SiO_2对P34HB结构、结晶性和力学性能等的影响。结果纳米SiO_2在P34HB中起到异相成核的作用,SiO2/P34HB复合膜的结晶速率和结晶度得到明显改善。相比P34HB包装膜,当纳米SiO_2质量分数为2%时,SiO_2/P34HB复合膜的弹性模量和拉伸强度分别提高了72.7%和60.9%。结论获得了纳米SiO2改善可生物降解聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)包装膜结晶度和力学性能的最佳掺杂比例参数。     

透明全息防伪薄膜光学性质研究

一种透明全息防伪薄膜,在透明的同时反射全息图像.用全息摄影、激光雕刻和电铸手段,以光栅条纹的形式记录和制备金属模版.热压具有蚋米结构的TiO2信息层,再现全息图像.用溶胶-凝胶方法制备信息层,选择合适的前驱体、催化剂、热处理条件使折射率≥1.8.据光学匹配原理设计膜系,信息层/基底层厚度分别为≥0.3 μm和≥10μm.正弦波状光栅,深度0.1 μm.在视角≥60再现的全息图像最清晰.     

Photoluminescence characteristics of Li-doped CaTiO3:Pr thin films grown on Si (100) substrate by PLD

The effects of Li-doped CaTiO₃:Pr³⁺ thin films have been investigated by varying the lithium ion concentrations from 0 to 5 wt.%. The films have been deposited on Si (100) substrate using a pulsed laser deposition technique. Structural properties of these films have been studied by the measurement of their XRD, SEM, and AFM. The variation of Li⁺ concentration influences the crystallinity and surface morphology of the CaTiO₃:Pr³⁺ thin films. As Li⁺ content increases from 0 to 1 wt.%, the crystallinity and intensity of emission increases. The dominant emission is from ¹D₂ → ³H₄ transition at 613 nm. The ¹D₂ emission quenching has also been observed in highly doped sample and is related to the cross-relaxation process between Pr³⁺ ions.     

高透明复合薄膜用聚氨酯胶粘剂的制备

以混合低分子二元酸、多元醇为原料,采用一步聚合法制备了高透明复合薄膜用双组分聚氨酯胶粘剂的主剂,研究了对苯二甲酸(PTA)、低分子多元醇A、低分子多元醇B、醇酸比和催化剂对胶粘剂性能的影响.结果表明:当醇酸比为1.15, PTA的用量为所用低分子二元酸物质的量的37.5%,低分子多元醇A的用量为所用低分子多元醇物质的量的1.5%,低分子多元醇B的用量为所用低分子多元醇物质的量的15%时,可以制得满足复合薄膜工艺要求的高透明聚氨酯胶粘剂主剂.     

溶胶-凝胶法制备透明超疏水性SiO2涂层

用溶胶-凝胶法制备出粒径分别为50nm、180nm的SiO2胶粒,用硅烷偶联荆对这2种胶粒进行表面修饰,使胶粒表面分别带有氨基与环氧基官能团.通过控制工艺,使表面带有不同官能团的SiO2胶粒组装,获得具有两种胶粒复合结构的胶体.采用浸渍提拉法镀膜,并用氟硅烷对涂层进行表面修饰,制备出透明超疏水性涂层.采用扫描电镜、透射电镜、紫外可见分光光度计和接触角测量仪等对涂层进行表征.结果表明,水滴在涂层上的平均接触角达到160°,滚动角接近0°,同时涂层的透光性超过80%.     

退火对ZnO/Cu/ZnO透明导电薄膜性能的影响

室温下利用磁控溅射制备了ZnO/Cu/ZnO透明导电薄膜,采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔效应测量仪和紫外-可见分光光度计研究了薄膜的结构、形貌、电学及光学等性能与退火温度之间的关系。结果表明:退火前后薄膜均具有ZnO(002)择优取向,随着退火温度的升高,薄膜的晶化程度、晶粒粒径及粗糙度增加,薄膜电阻率先降低后升高,光学透过率和禁带宽度先升高后降低。150℃下真空退火的ZnO/Cu/ZnO薄膜的性能最佳,最高可见光透光率为90.5%,电阻率为1.28×10-4Ω·cm,载流子浓度为4.10×1021cm-3。     

阳极氧化疏松钛膜制备高光催化活性的透明TiO_2纳米多孔涂层

采用磁控溅射法在玻璃基底上制备出一层特殊结构的Ti膜,该钛膜经过电化学阳极氧化和退火工艺处理,可直接在玻璃基底表面形成一层具有高光催化活性的透明TiO_2纳米多孔涂层(简称TNP涂层)。利用XRD和SEM对TNP涂层的结构和形貌特征进行了表征。利用紫外可见分光光度计、接触角测试仪以及划痕测试仪对该涂层的透光率、浸润性、结合力进行了测试。最后,通过降解亚甲基蓝溶液对该涂层的光催化活性进行了评价。结果表明:制备的TNP涂层具有疏松多孔结构,退火后可形成锐钛矿相,透光率在可见光范围内达到80%以上,表面具有超亲水性(接触角6°),与玻璃基底间的结合力为2.9N;2h内对浓度为1×10-5 mol/L的亚甲基蓝溶液降解率可达到94%,光催化反应速率常数为1.47h-1。