掺氮对纳米金刚石薄膜形貌及组成结构的影响

采用微波等离子体化学气相沉积技术,通过在甲烷和氢气的混合反应气源中通入不同浓度的氮气,合成了氮掺杂的纳米金刚石薄膜.表征结果表明随着氮气浓度的增加,所得到的金刚石薄膜的材料特征发生了明显的改变:膜层晶粒结构由从未见过的大尺寸片状向团簇状再向微颗粒状转变,并且薄膜的表面粗糙度相应变小;同时薄膜中非金刚石组份逐渐增多,膜材的物相纯度下降.氮气浓度除决定了纳米金刚石薄膜中N的掺杂度外,还会对膜材的物相组成、形貌及结构产生巨大的影响.     

基片温度对纳米金刚石薄膜制备的影响

采用多模谐振腔微波等离子体CVD在不同基片温度下制备了纳米金刚石薄膜,通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱测试,研究了基片温度对纳米金刚石薄膜性能的影响.结果表明：在其他工艺条件不变时,基片温度对薄膜性能具有较大的影响,较低的基片温度更有利于制备高质量的纳米金刚石薄膜,实验所获得的优化基片温度为720℃左右.     

碳纳米管薄膜的制备及处理对场发射特性的影响

采取直接在硅片上真空蒸镀NiCr合金作为催化剂,用化学气相沉积法制备了碳纳米管薄膜。并采用H2等离子体球处理碳纳米管薄膜,测试其场发射特性,并与未经处理的碳纳米管薄膜进行了比较,得到碳纳米管薄膜开启场强有所降低,为1~1.2 V/μm。对碳纳米管薄膜进行老炼处理,最大场发射电流由12.3 μA提高到34 μA。     

基片温度对纳米金刚石薄膜掺硼的影响

采用微波等离子体化学气相沉积法,以氢气稀释的乙硼烷为硼源进行了纳米金刚石(NCD)薄膜的生长过程掺硼,研究了基片温度对掺硼NCD薄膜晶粒尺寸、表面粗糙度、表面电阻和硼原子浓度的影响.利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察NCD薄膜的表面形貌,并通过Imager软件对原子力显微镜数据进行分析获得薄膜的表面粗糙度及平均晶粒尺寸信息;采用四探针测量掺硼NCD薄膜的表面方块电阻,利用二次离子质谱仪对掺杂后NCD薄膜表面区域的硼原子浓度进行测量.实验结果表明,较高的基片温度有利于提高薄膜的导电能力,但随着基片温度的提高,NCD薄膜的平均晶粒尺寸和表面粗糙度逐渐增大;此外,当反应气体中的乙硼烷浓度一定时,掺杂后NCD薄膜的表面硼原子浓度随基片温度升高存在一个饱和值.在所选乙硼烷浓度为0.01%的条件下,基片温度在700℃左右可以在保证薄膜表面电性能的基础上保持较好的表面形貌.     

激发频率对纳米晶硅薄膜微结构的影响

以SiH4和H2为气源,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术制备了纳米晶硅薄膜,利用傅里叶变换红外光谱技术对不同激发频率下薄膜的微结构变化进行了研究.结果表明,薄膜中的氢含量(摩尔分数)和硅氢键合模式与激发频率有密切关系,提高激发频率可降低薄膜中的氢含量,并且硅氢键合以SiH2为主.     

退火温度对ZnS/PS薄膜的晶体结构和光电性质的影响

用脉冲激光沉积法(PLD)在多孔硅(PS)衬底上生长ZnS薄膜,分别在300℃、400℃和500℃下真空退火。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了退火对ZnS薄膜的晶体结构和表面形貌的影响,并测量了ZnS/PS复合体系的光致发光(PL)谱和异质结的I-V特性曲线。研究表明,ZnS薄膜仅在28.5°附近存在着(111)方向的高度取向生长,由此判断薄膜是单晶立方结构的-βZnS。随着退火温度的升高,-βZnS的(111)衍射峰强度逐渐增大,且ZnS薄膜表面变得更加均匀致密,说明高温退火可以有效地促进晶粒的结合并改善结晶质量。ZnS/PS复合体系的PL谱中,随着退火温度升高,ZnS薄膜的自激活发光强度增大,而PS的发光强度减小,说明退火处理更有利于ZnS薄膜的发光。根据三基色叠加的原理,ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,ZnS/PS体系可以发射出较强的白光。但过高的退火温度会影响整个ZnS/PS体系的白光发射。ZnS/PS异质结的I-V特性曲线呈现出整流特性,且随着退火温度的升高其正向电流增加。     

退火处理对脉冲激光沉积制备ZnS薄膜的影响

利用射频辅助脉冲激光沉积技术,研究了退火处理对制备ZnS薄膜的影响.利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对制备样品的结构、形貌特性进行了表征.结果表明:退火处理更有利于ZnS薄膜的发光.     

大氢稀释逐层法制备纳米硅薄膜

如何制备高密度、分布可控、尺寸一致的纳米硅量子点,是各种纳米器件研究中首先需要解决的问题。在等离子体增强化学气相沉积系统（PECVD）中,用大氢稀释逐层淀积技术在氮化硅表面上自组装生长高密度、尺寸均匀的硅量子点结构,这种方法充分利用了氢气等离子体在薄膜淀积中诱导晶化作用和对非晶结构的选择刻蚀作用,能够在低衬底温度的条件...     

退火温度对ZnO薄膜结构及光学性能影响

以二水醋酸锌为原料,使用溶胶凝胶法在玻璃基体上旋涂氧化锌薄膜.用X射线衍射、室温光致发光、可见分光光度计等方法对薄膜的结构、光学特性进行了研究,同时结合AFM和分光光度计,讨论了不同退火温度对氧化锌薄膜结构,透光率的影响.结果表明随着退火温度的升高,ZnO薄膜衍射峰增强,其中在500 ℃时,(002)峰最强,即沿C轴的取向性最好,晶粒尺寸依次增大,其中500-550 ℃时,晶粒尺寸比较小且分布均匀,平均粒径40 nm,表面粗糙度最小,小于8 nm;退火温度为550 ℃时,ZnO薄膜的透光率最高,达96%以上.并在380 nm附近有很强的紫外发射峰.     

氧气气氛下退火处理对ITO薄膜性能的影响

采用AFM,XPS,Hall等手段分析了氧气气氛下退火处理对ITO薄膜性质的影响,并用处理的ITO制作了有机电致发光器件.结果表明,退火处理后ITO薄膜的表面粗糙度增加,光学透过率降低.ITO薄膜经0.5 h退火后电阻率增大了近2倍,对有机半导体材料的空穴注入能力显著提高,相应的有机发光器件性能得到明显改善.ITO薄膜光电性能的变化归因于ITO表面化学组分的改变.     

磁场退火对冷轧无取向硅钢微观组织的影响

在正交实验基础上,研究磁场退火工艺对0.5 mm厚的0.3%Si冷轧无取向硅钢微观组织的影响.分析了磁场强度、退火温度和保温时间对无取向硅钢微观组织的影响.实验结果表明,退火温度是影响无取向硅钢晶粒尺寸的最主要因素,其次是保温时间与磁场强度.磁场强度一定时,随着退火温度的升高、保温时间的延长,晶粒尺寸有长大的趋势,并且晶粒均匀性有所提高.在实验条件下,当施加的磁场强度为1 T、退火温度为800℃、保温时间为60 min时,晶粒尺寸最大.     

Synthesis of vertically aligned carbon nanotube arrays on silicon substrates

In 1991, Ijima first observed carbon nanotubes (CNTs) using a high-resolution transmission electron microscope[1]. CNTs represent a new material with unique struc-tural, electrical, mechanical, physical and chemical properties, and have received much attention from researchers worldwide. A significant amount of work has been done in the past decade to reveal the properties and synthesis of CNTs and great progress has been made. The focus of researches has transferred recently to the large-…     

再结晶退火温度对无取向硅钢织构和磁性能的影响

对冷轧及退火后无取向硅钢织构及磁性能的变化进行研究。借助电子背散射衍射（EBSD）技术测量退火试样的极图,计算取向分布函数（ODF）和织构组分的体积分数,并利用TYU-2000M磁性能测量仪测量试样的磁性能。结果表明,810、840、880℃下退火3min后,试样的再结晶均充分完成,且晶粒随着退火温度的升高而长大;退火后,试样中首先显现{111}〈112）织构组分,且随退火温度的升高呈增强趋势;退火温度继续升高时,{111}〈110〉织构组分增强,一次再结晶后材料中出现{111}面织构,导致试样的磁感应强度B50降低,同时由于晶粒的长大使得试样的铁损P15减小。     

Raman and ellipsometric characterization of hydrogenated amorphous silicon thin films

Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) thin films were deposited by plasma-enhanced vapor deposition (PECVD) at different silane temperatures (Tg) before glow-discharge. The effect of Tg on the amorphous network and optoelectronic properties of the films has been investigated by Raman scattering spectra, ellipsometric transmittance spectra, and dark conductivity measurement, respectively. The results show that the increase in Tg leads to an improved ordering of amorphous network on the short and intermediate scales and an increase of both refractive index and absorption coefficient in a-Si:H thin films. It is indicated that the dark conductivity increases by two orders of magnitude when Tg is raised from room temperature (RT) to 433 K. The continuous ordering of amorphous network of a-Si:H thin films deposited at a higher Tg is the main cause for the increase of dark conductivity.     

High rate deposition of microcrystalline silicon films by high-pressure radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD)

Hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si:H) thin films were prepared by high-pressure radio-frequency (13.56 MHz) plasma enhanced chemical vapor deposition (rf-PECVD) with a screened plasma. The deposition rate and crystallinity varying with the deposition pressure, rf power, hydrogen dilution ratio and electrodes distance were systematically studied. By optimizing the deposition parameters the device quality μc-Si:H films have been achieved with a high deposition rate of 7.8 ?/s at a high pressure. The V _oc of 560 mV and the FF of 0.70 have been achieved for a single-junction μc-Si:H p-i-n solar cell at a deposition rate of 7.8 ?/s. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50662003) and the State Development Program for Basic Research of China (Grant No. G2000028208)     

Cu掺杂对ZnO量子点光致发光的影响

通过溶液法合成了Cu掺杂ZnO量子点。X射线衍射(XRD)和高分辨电子透射电镜(HRTEM)图像显示Cu掺杂ZnO量子点具有六角纤锌矿结构,晶粒大小为4～5nm。Cu掺杂抑制了ZnO量子点颗粒长大。室温光致发光(PL)谱观察到紫外带边和可见区两个发射峰。随着Cu掺杂浓度的增大,紫外荧光峰位发生缓慢红移,由366nm移到370nm;可见区发射峰位发生蓝移,由525nm移到495nm;同时,两个发射峰强度降低。光谱结果表明:Cu的掺入,一方面抑制表面与O空位有关的缺陷,在495nm出现了与Cu1+有关的发射峰;另一方面,Cu离子掺入ZnO量子点引入一些非辐射中心,降低了自由激子发射。     

常化与退火工艺对50W470H无取向硅钢磁性能的影响

研究了常化温度和退火温度对冷轧无取向硅钢的显微组织和磁性能的影响。结果表明,常化温度升高,铁损呈先降低后升高的趋势,磁感应强度波动程度小。退火温度升高,铁损逐步降低,磁感应强度同样波动程度小。在常化1000℃-1050℃+退火925℃-1025℃下能获得最佳磁性能,最佳磁性能P1.5/50=2.5W/kg-2.9W/kg、磁感B50=1.74-1.76T。     

铝基底上SiOx陶瓷膜层的CVD制备及结构性能

本研究采用常压化学气相沉积(CVD)的方法在金属铝基底上制备出硅氧化合物陶瓷膜层。介绍了陶瓷膜层的制备工艺及设备。通过SEM、TEM观察了该膜层的形貌，并用XPS测定了膜层的成分，用TEM分析了陶瓷膜层的结构特征。通过拉伸实验、划痕实验及弯曲实验考察了陶瓷膜层与铝基底的结合性能，结果表明，膜层与基底的结合非常好。