氟系非晶态硅材料的研究

作者用辉光放电方法,基本上按照Ovshinsky等人报道的制备a-Si:F:H合金的工艺条件制得了a-Si:F:H合金薄膜.这种材料的含氢量远比a-Si:H合金材料为低.据初步测试结果,这种材料具有良好的光电导特性和热稳定性.目前,我们正在继续完善有关工作并将做具体报道.还将报道对a-Si:F:H材料用溅射方法制备的有关结果.     

非晶硅薄膜用于半导体器件表面钝化的初步研究

近年来Pankove等人证实了用原子氢的氢化作用能显著地降低单晶硅[C-Si]的界面态密度,之后,它们又用氢化的非晶硅[a-Si:H]作Pn结的钝化膜,发现a-Si:H膜钝化的Pn结反向漏电流比通常的热氧化SiO_2膜钝化的漏电流小1～2个数量级.本文给出a-Si:H膜在结型器件表面钝化方面的初步实验结果,简要地分析了a-Si:H薄膜钝化作用的机理.就结型器件来说,用非晶硅薄膜钝化的反向漏电流比SiO_2钝化的要小1～2个量级,与Pankovc报道的基本一致.实验结果还表明钝化作用能经受520℃左右常规的合金热处理.     

制备非晶态Si∶F∶H合金膜的新方法

①用Si H_4+HF混合气氛制备a-Si:F:H合金膜:在国内SiH_4和HF皆有商品供应,容易获取.而且在辉光放电系统中Si H_4的分解要比Si F_4容易.因此,采用SiH_4+FH混合气氛为制备a-Si:F:H合金膜的原料是可行的.在全不锈钢系统中使用r·f辉光放电技术,为了获得均匀的薄膜对气流通入的形式做了必要的改进.     

用场效应方法研究a-Si中定域态密度

a-Si能带中隙态密度的分布N(ε),是决定a-Si输运性质的一项重要参数.它的测量不仅为工艺条件的比较和检验,而且为材料结构和光学、电学性质的解释提供了重要依据.作者采用场效应方法,测量了辉光放电生长的a-Si薄膜的隙态密度.     

Au-aSi肖特基势垒太阳电池

在对a-Si:H进行研究的基础上制成了光电转换效率为1.5%的肖特基势垒太阳电池.a-Si:H是用硅烷辉光放电方法生长的.在10~(-3)的真空室通入用Ar稀释到10%的硅烷.频率为13.56MC,功率为20-200W的功率源通过外电容加到反应室,使之产生等离子体.衬底温度为180℃到250℃之间.控制生长速率为50A-100A/分.硅烷的气相分压为4×10~(-1)到5×10~(-2)之     

硅平面P-n结器件的a—Si∶H钝化

本文回顾了硅P-n结器件钝化技术发展过程和特点,认为在以往的钝化技术只着眼于对外来沾污的掩蔽作用.是一种被动的钝化概念.而现在提出的是以a-Si:H合金钝化平面P-n结,它不仅可以掩蔽外来的沾污,而且还可以作为一种氢源.在不同的场合中源源不断地提供原子氢去终结单晶硅表面上的悬挂键.从而减少相应的表面态,使反     

等离子体氢化非晶态硅薄膜

本文提供了一种可控制掺氢量的a-Si氢化工艺,这种工艺是在高真空下,用射频氢等离子体(频率15MHz,功率几十瓦)将预先沉积好的纯a-Si薄膜进行处理,使氢原子进入a-Si薄膜中与悬挂键结合形成Si-H键.经过这样氢化处理后的a-Si,其红外吸收光谱各种振动模的强度及位置有一定的规律,且与氢化处理时间及温度有关.实验表明:     

共溅射制备a-Si-Ag薄膜及其电化学储氢性能

氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜因其具有很高的电化学储氢容量而在质子型电池中极具研究和应用价值，但其电化学循环稳定性较差的问题已然成为其商业化应用的最大阻碍。为了改善a-Si薄膜的导电性和力学性能以提高a-Si薄膜电极的电化学容量和循环寿命，通过磁控共溅射技术制备了具有不同Ag含量的复相Si-Ag薄膜，研究了高导电性金属Ag对a-Si薄膜电极在质子型离子液体中电化学储氢性能的影响。结果表明，在磁控溅射制备的Si-Ag薄膜中，Ag以单质纳米晶颗粒的形式弥散分布在非晶态a-Si基体中；复相Si-Ag薄膜的导电性能和电化学储氢性能均优于a-Si薄膜电极，其中Ag原子分数为20%时的Si-Ag薄膜电极具有高达887.7 mAh·g^-1的电化学容量，经100次充放电循环后其容量保持率S₁₀₀为64.23%。Ag纳米颗粒的引入可以有效缓解Si-Ag薄膜充放电过程中的体积效应，改善了薄膜电极的循环性能。     

a-Si∶H肖特基结特性的研究

文章从低成本a-Si肖特基电池材料着眼,研究了Au和Ni与辉光放电法制备的非晶态硅所形成的肖特基结特性,即接触势垒的高度?n;二极管的I-V曲线和品质因子. 出于以下目的分别测量经不同表面处理的势垒高度.N等离子体处理竞在生成一层薄的氮化硅膜;H等离子处理则希望进一步饱和硅的悬挂键;氧气下贮存则是模拟在实际形成肖特基结时难以避免的表面氧化过程.其结果如下表所示.     

Hazy Backside Gettering with a-Si: H Film

Hazy backside gettering of boron-doped <111> siljcon wafer with a-Si: H film deposited by rf glowdischarge technique (rf-GD) has been investigated by SEM, optical microscope and preferential etching tech-lique. lt is evident that the deposited film can effectively getter the haze after annealing at l l00℃in wet oxy-len ambient for 120 min. The pre-crystallization annealing at 650℃ in argon ambient for 10 min enhances thegettering effectiveness. The low temperature(200～300℃) process of growing extrinsic gettering film reducesthe processing contamination.     

非晶态硅的电场效应研究

Mott曾利用Mos结构对无序系统进行了研究,后来先后有作者对a-Si进行场效应研究,其测量量是表面电导,所用样品的结构比较复杂,对工艺要求也比较苛刻.本文作者根据a-Si在外电场作用下的电容效应,选择电容作为测量量,并称之为电场效应.测量样品的典型形式为M-a-Si-c-Si结构.     

气体氢化处理对非晶硅薄膜电化学性能的影响

针对传统水系镍氢电池电化学窗口较窄以及能量密度较低的缺点,基于硅材料优异的储氢性能,采用射频磁控溅射方法和后气体氢化处理分别制备非晶硅(a-Si)和氢化非晶硅(a-Si∶ H)薄膜作为镍氢电池负极材料,通过XRD、TEM、XPS、SEM、EDS和电化学测试等方法研究了气体氢化处理前后非晶硅薄膜结构以及其在质子型离子液体中的电化学性能.结果 表明,溅射所制备的硅薄膜呈非晶态,溅射后在硅薄膜与镍衬底界面处形成了硅镍化合物相,且溅射时非晶硅薄膜有一定程度的氧化.经气体氢化处理后,非晶硅薄膜中硅与氢形成SiH、SiH2和SiH3三种键合方式,并伴有少量的非晶硅晶化发生,薄膜发生一定程度的剥落,且氧化程度加重.电化学测试分析表明,溅射态非晶硅薄膜电极的放电容量很低(113mAh· g-1),气体氢化后的非晶硅薄膜电化学性能显著改善,当气体氢化30 min时薄膜电极具有最大的放电容量480mAh·g-1,其充放电20个循环后其容量仍未衰减.     

20g纯净钢中氢陷阱对氢扩散系数的作用

对理想晶体中的H扩散通量与充H时间的关系式进行修正,并用修正后的公式直接从实验数据中拟合H在材料中的扩散系数和穿透时间,结果表明,用理想晶体中H扩散通量随充H时间变化的修正关系式可以表征实际材料在电化学充H过程中的H原子扩散通量随充H时间变化的关系曲线,也可以用以研究实际材料中H陷阱对H原子扩散系数的作用.用修正后的公式对20g纯净钢电化学充H实验数据进行最小二乘法拟合,直接得到H原子在不同H陷阱状态20g纯净钢中的扩散系数和穿透时间.拟合结果显示:20g纯净钢中的不可逆H陷阱对H原子的扩散系数没有影响,只是延长了H原子的穿透时间,而可逆H陷阱则降低了H原子的扩散系数.     

钢挤压工模具制造工艺规范(挤压筒、挤压轴、穿孔系统及模具等部件)

1材质钢挤压机用挤压工模具常用锻件材料如下。挤压筒、穿孔筒外套材料:5GrMnMo,5GrNiMo,4Gr5MoSiV(H11);挤压筒扩孔筒中套材料:4Gr5MoSiV(H11);挤压筒内套材料:H13(1.2344),1.2367,4Gr3Mo2V;穿孔轴、挤压轴材料:H13;     

炼油工业中H_2S的腐蚀

综述了含H2 S介质中材料的各种腐蚀形态 ,阐述了H2 S腐蚀发生的机理和影响因素 (外部环境 ,材料条件等 ) .介质温度和浓度对腐蚀有较大的影响 ;腐蚀过程中析出的H是引起SSCC的重要因素 ;硬度、夹杂和带状组织降低材料对H2 S腐蚀开裂的阻力 .     

ITO-a-Si异质结太阳电池

在研究氢化a-Si生长条件的基础上,我们开展了ITO-a-Si异质结太阳能电池的研究和实验.初步做成了有光电转换的太阳能电池,在9cm~2的面积上成功地获得了三十五个微区面积,为了mm~2的单体电池,其典型参数是:Voc=223mV Jsc=1.5mA/cm~2.本文共分五部分.     

短波长X射线衍射无损测定铝板内部残余应力

利用重金属靶短波长特征X射线WKα1对轻质材料的强穿透性,自主研发了1台用于工件内部晶体物质衍射分析的短波长X射线衍射仪（SWXRD）。介绍了短波长X射线衍射仪无损测定工件内部应力的原理和方法,在国内首次无损地测定了30 mm厚7075铝合金淬火板内部残余应力及其分布,并与中子衍射和高能同步辐射的短波长X射线衍射测定内部应力进行了比较分析,表明该新方法具有设备体积小,投资少,使用维护方便等优势。     

Dependence of Microstructure and Hardness of Nanocomposite Coatings of nc-（Ti1-xAlxN）／a-Si3N4 on Aluminum Contents

Super-hard nanocomposite coatings have been received a great attention during recent years. Based on our previous investigations onto the several super-hard nanocomposite coating systems including nc-TiN/a-Si3N4,nc-TiN/a-BN. This paper reports on the nc-(Ti1-xAlxN)/a-Si3N4 nanocomposite coatings prepared by direct current plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). And the effect of aluminum contents on the microstructure and hardness of the coatings have been mainly investigated. The coatings were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive analysis of X-rays (EDX), and the hardness measurements were done by means of the automated load-depth sensing technique using Vickers diamond indenter. The thermal stability of nanocomposite coatings of TiN/a-Si3N4 was evaluated by annealing at elevated temperatures up to 1000~C. The results shows that super hardness of nc-(Til_xAlxN)/a-Si3N4 could be obtained with a wide aluminum content from 10at.% to 86at.% in (Til-xAlx)N phase, while the silicon content can be kept at 4-5 at.%. These nanocomposite coatings shows a relatively better thermal stability of nanocrystallite size and therefore high hardness up to 1000~C, which further support our earlier concept for the design of super-hard nanocomposite coatings. These results are suggested mainly due to the formation of nanostructure, and this indicates that the aluminum has also the role of controlling the crystallite size within nc-(Ti1-xAlxN)/a-Si3N4 besides its known well property of the super anti-oxidation.     

超超临界火电用奥氏体耐热钢的热变形行为

利用Gleeble-3500热力模拟试验机研究了奥氏体耐热钢Super304H在变形参数950～1100℃、0. 01～1 s-1条件下的热加工性能。根据流变应力曲线,推导出Super304H奥氏体耐热钢的Arrhenius型本构模型并构建了耦合应变量因素的改进型本构模型。基于动态材料模型(DMM)构建了Super304H的热加工图,给出材料的建议热加工参数区间。结果表明:较低应变速率、较高温度对应的流变应力值较小,流变应力曲线的动态再结晶特征也更为明显。依据所构建的本构模型,得到材料在实验参数条件下的流变应力预测值与实验值的相关系数R为0. 99306,平均相对误差δ为3. 046%,说明所构建耦合应变量因素的本构模型具有良好的预测能力。Super304H奥氏体耐热钢的可加工区间为:1060～1100℃、0. 01～1. 8 s-1。     

WO3气敏材料的制备及H2敏感性能

采用简易水热法并通过控制原料Na2WO4·2H2O和盐酸的配比制备了六方相WO3纳米棒及斜方相WO3纳米颗粒气敏材料,并用丝网印刷法将WO3材料制备成气敏元件。测试了气敏元件在200~350 ℃对低浓度 (5~100) μL/L H2的气敏性能。结果表明：材料具有良好的响应-恢复特性、重复性和稳定性。当n(Na2WO4·2H2O):n(HCl) = 1: 2时,材料具有最高的灵敏度和稳定性;在该测试温度和H2浓度范围内,随温度和H2浓度的升高,材料的灵敏度呈上升趋势