Sb掺杂ZnO纳米材料的研究进展

ZnO纳米材料是一种新型的直接带隙半导体材料,其禁带宽度为3.37eV.Sb掺杂ZnO纳米材料在光电、气敏效应、p型导电等方面具有优良的性质.介绍Sb掺杂ZnO纳米材料在这几方面的最新研究进展.     

Sb掺杂ZnO薄膜电学、光学性能研究

采用氧等离子体辅助脉冲激光沉积（PLD）法,在n-Si（001）衬底上制备出性能良好的Sb掺杂p型ZnO薄膜,其电阻率为44.18Ω.cm,空穴浓度为3.78×1016cm-3,霍尔迁移率为3.74 cm2V-1s-1,ZnO薄膜在室温下放置9个月,其p型性能基本保持不变。Ⅰ-V曲线显示良好的整流特性,进一步证明了Sb掺杂ZnO薄膜的p型导电性。进行低温光致发光（PL）谱测试,确认Sb掺杂p型ZnO薄膜存在2种受主态,其受主能级分别为161和336 meV,分析认为336 meV深受主为Zn空位;161 meV浅受主为由于Sb掺杂产生的SbZn-2VZn缺陷复合体。     

高温高压下Co掺杂ZnO的压敏特性

利用CS-m-D六面顶压机,对钴掺杂氧化锌Zn1-xCoxO(x=0,0.02,0.05,0.1)纳米粉末样品,在温度为600℃和压力为常压、4 GPa、6 GPa的条件下进行高温高压处理。通过对样品的X射线衍射分析和伏安特性测量,结果表明,高温高压能够有效促进材料晶粒成长,并有效提高样品的压敏特性。同时,实验显示,不同组分的Zn1-xCoxO样品中,x=0.05的样品具有较好的压敏特性。另外,通过分析指出,高温高压下掺杂样品产生的晶界偏析也是提高样品非线性的原因之一。     

P掺杂ZnO的第一性原理研究

用第一性原理的赝势方法计算了纯ZnO和P掺杂ZnO的原子和电子结构,计算结构表明,ZnO为直接带隙半导体;P掺杂后晶胞膨胀,晶格常数变大;单独的P掺杂不利于p型ZnO的获得。     

掺杂型有机电致发光器件

成功制备了可溶性电子型聚合物PPQ [poly (phenylquinoxaline) ]掺杂的可溶性空穴型聚合物PDDOPV[poly(2 ,5 bis (dodecyloxy) phenylenevinylene) ]的单层发光器件。与具有相同厚度的纯PDDOPV的单层器件相比 ,起亮电压从 4 .5V降低到 2 .6V ,在电压相同的条件下 ,掺杂的单层器件的电流和纯PDDOPV的单层器件在同一个数量级 ,但其亮度和发光效率均比未掺杂器件提高 1个数量级以上。结果表明 ,在可溶性空穴型聚合物中掺杂可溶性电子型聚合物是提高器件性能的有效方法。     

p型ZnO薄膜的研究进展

ZnO是一种多用途的半导体材料,一直受到国内外学术界的广泛关注。自1997年发现ZnO薄膜的室温紫外光发射以来,ZnO薄膜的制备及其光电子特性的研究成为新的研究热点。由于ZnO薄膜中存在较强的自补偿机制,使得很难有效地进行p型元素的掺杂。本文介绍了ZnO薄膜p型掺杂的理论和国内外通用的掺杂方法,对不同方法制备的p型ZnO薄膜的特点进行了比较分析。     

热喷涂法制备Sb掺杂的SnO_2薄膜

以SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,采用喷雾热分解法在管状石英玻璃基材上制备出Sb掺杂的SnO透明导电薄膜,并采用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜的结构和表面形貌进行了分析,研究了Sb掺杂量和喷涂温度对薄膜方阻及结构的影响.结果表明:当Sb掺杂量为6 mol%、成膜温度为500℃时,薄膜的方阻达到最低(65Ω/□),结构最致密.     

离子注入技术及其在ZnO薄膜掺杂中的应用

离子注入是将具有高动能的掺杂离子引入到半导体中的一种工艺,其目的是改变半导体的载流子浓度和导电类型.将离子注入技术用于ZnO薄膜p型掺杂,其可重复性和稳定性良好.     

ADN掺杂的高效率红光有机电致发光器件的制备

针对目前红光有机电致发光器件普遍存在效率低的缺点,以9,10-di-beta-naphthylanthracene(AND)为主体材料,利用真空蒸镀双掺杂的方法,制备了基于ADN的结构为ITO/N,N'-Di-[(1-naphthalenyl)-N,N'-diphenyl]-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamineNPB/ADN:AIQ(20%):DCJTB(2%)/AlQ/Mg:Ag/Al的红光掺杂器件.测试结果表明该器件亮度可以达到3000cd/m2,EL光谱的峰值为598nm,色纯度CIE坐标为(0.59,0.41),最大流明效率为2.541m/W,比AIQ为单一主体材料的红光掺杂器件性能有很大的提高.     

掺杂ZnO薄膜发光特性的研究进展

ZnO薄膜是一种Ⅱ～Ⅵ族的宽禁带半导体材料,在发光二极管和激光二极管方面极有希望取代GaN材料,成为一种全新的候选材料。通过对薄膜的掺杂,可以获得有望取代现有的氧化铟锡材料的高电导率的透明导电膜,在平板显示器、太阳能电池等光电器件中具有巨大的应用前景。     

硬水铝石在高温高压下的弹性性质研究

利用激光加温金刚石对顶砧装置（DAC）并结合基于平面波赝势方法的密度泛函理论研究了高温高压下硬水铝石的压缩特性和晶格参数.研究表明：温度为1 900 K时,在较低压力区域（13.5～18 GPa）,a轴方向要比b和c轴方向更容易压缩,而在较高压力区域（18～27.87 GPa）3个轴的压缩性质趋于一致;硬水铝石在300 K,1 900 K及淬火后300 K条件下,等温体模量KT值分别为137.6 GPa,124.8 GPa和141.3 GPa;常压下且温度为300 K时,利用平面波赝势方法计算出的等温体模量KT值为139.3 GPa.     

高温高压气井测试中合理生产压差的确定方法

高温高压气井测试中合理生产压差的确定需要综合考虑使气流能够在井筒中携液、返排侵入地层中的泥浆固相颗粒、避免井壁出砂、满足测试工具性能要求等;地层不出砂压差计算还涉及到井壁岩石的强度计算、气流流速计算等。综合这些计算结果所确定的生产压差可以确保测试过程的安全及测试结果的可靠性。     

高低压脱丙烷精馏系统流程模拟及操作优化

论述了高低压塔脱丙烷精馏系统存在的问题,分析了产生问题的原因,介绍了流程模拟计算的方法和步骤。应用ASPENPLUS对高低压脱丙烷系统进行了模拟计算,并根据计算结果,逐步对系统进行了操作优化。实际操作证明,稳定了高低压脱丙烷系统,节约了能耗,产生了较好的经济效益。     

Gd2Zr2O7烧绿石的高温高压快速合成

为了研究Gd2Zr2O7烧绿石的合成条件,以Gd2O3,ZrO2混合粉体为原料,在1773K的温度、3GPa和5．2GPa的压力及10-30min的保温保压时间内,进行了高温高压实验。借助于XRD,SEM,IR等分析,对合成样品结构、形貌等进行表征,结果表明：在1773K的高温、5．2GPa的高压和10min的保温保压条件下可合成单一物相的Gd2Zr2O3立方烧绿石。为固化锕系核素的陶瓷基材合成及其固化体的制备提供了一种快速高效的方法。     

高温高压环境下C_(60)的相变研究

高温高压环境下,C60分子之间发生聚合反应,邻近的C60分子间相对的两个六边形上的双键打开,通过[2+2]加环反应在C60分子之间形成sp3杂化键。聚合物的聚合链的维度及相结构和所加的压力与温度有关,X-ray衍射(XRD)花样研究表明,在不同的压力和温度条件下主要形成3种不同的有序结构,一维正交相orthorhombic(1D-O)、二维四方tetragonal(2D-T)和二维菱形相rhombohedral(2D-R),更高的压力和温度将导致C60分子球笼的毁坏而形成超硬相结构,为研究铁磁相的C60聚合物提供一定的参考价值。     

活性碳、碳黑与石墨高温高压下的溶解再结晶研究

本文介绍了不同结晶度的碳材料（石墨、活性碳、碳黑）在一定的高温高压条件下的形态及变化,并对碳在触媒合金Ｎｉ７０Ｍｎ２５Ｃｏ５中的溶解再结晶情况进行了观测和分析,得出在同一条件下碳材料在触媒中的扩散与其结晶度有关。唯在碳黑样品中发现有金刚石生成并讨论了成因。研究结果对实践有指导意义。     

高温高压下高密度全油基钻井液流变模式

在高温高压深井中,受温度和压力的影响,油基钻井液处理剂会发生降解、交联、甚至固化等,导致钻井液的流变性发生巨变,严重影响了钻井液的携岩性,甚至会导致钻井无法进行,为准确掌握油基钻井液在井底高温高压下的流变状态,建立了全油基钻井液的高温高压流变模式。使用Fann50SL型高温流变仪分析温度和压力对两种油基钻井液体系流变性能的影响,并采用回归分析方法对实验数据进行处理。实验及回归分析表明,钻井现场作业中普遍采用的宾汉模式不能完全准确表示全油基钻井液的高温高压流变特性,应根据具体地层条件和钻井液组成采用实验手段选出最优流变参数模型。     

温度、质量浓度对富氟流体中Hf高温高压水解行为的影响

Hf是一种高场强元素,在地壳中的丰度较低,往往以类质同象的形式进入锆石中。以氟铪酸钾(K₂HfF₆)络合物为研究对象,观察它们在富水热液中的水解程度,进而研究Hf元素在地质过程中的迁移行为。结果表明:K₂HfF₆络合物在热液条件下能发生一定程度的水解反应,总体趋势为络合物的初始质量浓度越低且反应的温度越高,其水解程度越剧烈,络合物的稳定性也就越低; 获得了高温高压条件下K₂HfF₆络合物的累积水解平衡常数。同时运用实验模拟的方法, 根据提取液中Hf元素含量来推测矿物结晶时富氟流体中Hf元素含量,若以K₂HfF₆络合物最高配位的离子团形迁移时,Hf与F元素之间的质量浓度比值为1.6,据此可以计算成矿流体所需的最小F元素含量。     

深部煤岩体高温高围压下力学性质的研究现状与展望

我国煤矿正在逐步进入深部开采阶段,深部煤岩体在高温高压作用下的力学性质和工程响应。与浅部煤岩体在低温低压作用下的力学性质和工程响应有着本质的区别．综合分析了我国目前在深部煤岩体高温高围压下力学性质研究现状,指出了目前深部煤岩体高温高围压下力学性质的研究在实验条件、试验的范围、试验理论基础方面存在的问题,并提出今后深部煤岩体高温高围压下力学性质的研究方向,对当前我国煤矿深部开采具有重要的理论和现实意义．