SnO_2-MWCNTs薄膜的静电增强超声雾化热解法制备及其气敏性能

对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行氧等离子体改性,并将其超声分散于四氯化锡(SnCl4·5H2O)的盐溶液中,利用静电增强超声雾化热解法制备SnO_2-MWCNTs薄膜,研究了薄膜的气敏性能随沉积温度和MWCNTs掺杂量的变化关系。拉曼光谱分析结果表明MWCNTs中sp3杂化C含量增加,反映了MWCNTs表面接枝了含氧官能团。采用场发射扫描电镜、原子力显微镜对薄膜形貌进行表征,结果表明,随着沉积温度和MWCNTs掺杂量的增加,薄膜孔隙率、不匀率都有所增加。X射线衍射结果表明反应过程中SnCl_4·5H_2O全部转化为了四方晶系金红石结构的SnO_2,晶粒尺寸为3nm左右。气敏性能测试结果表明当沉积温度为300℃、MWCNTs掺杂量为10mg/mL,薄膜的气敏性能较好。     

超声喷雾热解法制备半导体薄膜技术

超声喷雾热解法(USP)作为一种新兴的薄膜制备技术,已制备出多种半导体薄膜材料,并成功应用于太阳能电池、传感器、固态氧化物燃料电池等领域。介绍了USP制备薄膜技术的原理,结合近年来USP技术在半导体薄膜制备领域的研究进展,系统阐述了超声喷雾热解法制备薄膜的原理、工艺过程及在此过程中发生的物理化学变化,详细分析了前驱体溶液化学组成、沉积温度、退火处理等各个工艺参数对薄膜沉积过程和成膜质量的影响,指出了该技术目前存在的问题及今后的发展方向。     

ATO制备方法的选择及其在透明隔热涂料中的应用

研究了采用化学共沉淀法与聚合热解法制备氧化锡锑(ATO,Antimony Tin Oxide),并通过红外光谱、XRD、TEM、电导率仪等分别分析Sb元素的存在形式、晶体结构、粒径及导电性能。结果表明,用聚合热解法制备ATO工艺流程简单,所需时间短,粒径小、分布均匀,导电性能好。将聚合热解法制备的ATO添加到水性丙烯酸乳液中制备出的透明隔热涂料可见光透过率达75%,表明其具有良好的透光效果;通过自制测温系统发现,环境温度在35℃以上时,该涂料可降低内部空气温度2~3℃,表明其具有一定隔热效果。     

喷雾热分解法制备SnO2透明导电薄膜

利用压缩空气气雾化器,通过喷雾热分解法,以ＳｎＣｌ２．２Ｈ２Ｏ为原料,在载玻片上成功制备了ＳｎＯ２薄膜,在１１０℃到３６５℃间的不同沉积温度下进行镀膜,考察了沉积温度,沉积时间对ＳｎＯ２薄膜制备的影响,结果表明,在３２５℃的沉积温度下,薄膜已晶化,随着温度升高,喷雾时间增加,方块电阻降低３２５℃下的样品在可见光区透射率达８０％以上,近红外区透射率达９０％以上。     

ZnO系低压压敏薄膜的喷雾热分解法制备及膜厚对其压敏特性影响的研究

本研究首次报导了利用喷雾热分解法成功地制备出ＺｎＯ低压压敏薄膜,沉积温度３５０℃,沉积时间２ｈ,退火温度６５０℃,ＸＲＤ谱表明薄膜已良好晶化且薄膜的生长具有取向性。所制备的薄膜的非线性系数α可在７．９９－２２．３８之间变化,压敏电压Ｖdisplay status     

利用Sb掺杂提高SnO_2基热线型气体传感器响应值

以SnCl_4·5H_2O和SbCl_3为前驱体,采用共沉淀法制备了Sb掺杂SnO_2纳米复合材料(ATO),并用X射线和扫描电镜对粉末进行了表征。考察了Sb掺杂对SnO_2基热线型气体传感器的气敏性能影响,并分析了气敏机理。结果显示:6%Sb掺杂的ATO材料粒径减小至3.5nm,Sb的掺杂抑制了SnO_2材料晶粒的生长;Sb掺杂能有效提高SnO_2基热线型气体传感器响应值,6%Sb掺杂使SnO_2基传感器对0.1%H_2的最佳响应值从115mV提高到了435mV;工作电压为3.5V时,响应和恢复时间分别小于10和30s。机理分析表明:Sb掺杂降低了SnO_2气敏材料的电阻,从而提高了SnO_2基传感器的响应值。     

静电增强超声雾化法制备SnO_2-MWCNTs薄膜研究

将等离子处理的多壁碳纳米管(MWCNT)超声分散于四氯化锡(SnCl_4)的乙醇盐溶液中,利用静电增强超声雾化法制得二氧化锡-多壁碳纳米管(SnO_2-MWCNTs)薄膜。采用场发射扫描电镜对其微观形貌进行表征,结果表明经等离子处理的MWCNTs团聚减弱,均匀分散于微孔薄膜上,薄膜厚度5~6μm;X-射线衍射分析结果表明制得的SnO_2-MWCNTs薄膜无其他杂质,较为纯净,晶粒尺寸3nm左右。电阻率测试结果表明薄膜的导电性能随沉积温度的升高而增大,随后趋于平缓,当沉积温度为300℃时,SnO_2-MWCNTs薄膜的电阻率低至0.01Ω·cm。     

遮阳可控性低辐射玻璃的制备及性能

本研究通过常压CVD法在玻璃基板上分别镀制单层SnO2∶Sb(ATO)薄膜和SnO_2∶F(FTO)/ATO复合薄膜,研究单层ATO薄膜和复合薄膜对玻璃光电性能的影响。结果表明:单层ATO薄膜和复合薄膜均为四方金红石型多晶SnO_2薄膜,且结晶性能良好,结晶度高。单层ATO薄膜可明显降低玻璃的透过率,改善玻璃的导电性和遮阳性。复合薄膜相对于单层ATO薄膜,导电性、遮阳性和辐射性能均有较大的提升,薄膜电阻率、遮阳系数和辐射率随着复合薄膜膜厚的增加而逐渐降低,薄膜晶粒增大。当复合薄膜厚度为821nm时,薄膜电阻率为4.9×10~(-4)Ω·cm,遮阳系数和辐射率分别为0.50和0.06,远红外反射率达到93.9%。     

电沉积-热解法制备Cr2O3薄膜及其抗高温氧化性能

Cr2O3薄膜具有保护性,采用电沉积-热解法制备还未见报道.采用电沉积-热解法在304不锈钢表面制备Cr2O3薄膜,并将其于900℃高温氧化100 h,研究了电沉积溶液[Cr(NO3)3酒精]浓度、沉积电压对Cr2O3薄膜抗高温氧化性能的影响,分析高温氧化样的组织结构.结果表明:电沉积-热解法制备的Cr2O3薄膜显著提高了304不锈钢的抗高温氧化性能;沉积电压为25 V,电沉积溶液浓度为0.10 mol/L条件下制备的Cr2O3薄膜抗高温氧化性能最佳.     

常压CVD法制备Sb掺杂SnO2薄膜的性能研究

以C4H4SnCl3和SbCl3为反应先驱体,采用常压化学气相沉积法制备Sb掺杂SnO2薄膜,研究了薄膜沉积时间、基板温度以及Sb掺杂量对薄膜结构和红外反射性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对所制备薄膜的结构、形貌、成分进行了分析表征。XRD结果表明薄膜具有四方相金红石晶型结构,在基板温度为650℃时能制得结晶性能较好的多晶薄膜;XPS结果表明元素Sb主要以Sb5+的形式掺杂于SnO2薄膜中。还讨论了Sb掺杂量对方块电阻、透射率等薄膜性质的影响。结果表明,当Sb掺杂量为2%,基板温度为600℃,镀膜时间为4min时可制备出可见光透过率为75%、红外透过率仅为30%的薄膜,且此时薄膜方块电阻为38.4Ω/□。     

一维导电掺锑氧化锡粉体的制备和表征

为了探究一维导电掺锑氧化锡的制备条件,分别以SnCl_4·5H_2O和SbCl_3为Sn源和Sb源,以NaOH为沉淀剂,添加Na_2SiO_3·9H_2O和Na Cl作为烧结助剂制备掺锑氧化锡(ATO)纳米棒,研究前驱体反应条件对ATO形貌和结构的影响;在硅酸铝纤维表面沉积ATO前驱体并高温焙烧制备导电纤维,研究不同煅烧温度对ATO沉积硅酸铝导电纤维导电性能的影响。结果表明:在Na_2SiO_3·9H_2O与Na Cl的协同作用下,高温焙烧后可制备形貌规则、晶型良好的ATO纳米棒;当焙烧温度为900℃时,导电纤维的导电性最佳。     

反应磁控溅射制备SnO2薄膜及其微观形貌与光致发光性能研究

利用反应磁控溅射法(RMS)制备了SnO_2薄膜,并研究了溅射参数对薄膜微观结构和光学性能的影响。结果表明,随着溅射气压、氧分压的增大和衬底温度的升高,薄膜沉积速率相应减小;在不同衬底温度下(室温至600℃)溅射薄膜时,较高的衬底温度可得到较大的SnO_2晶粒,表面更为粗糙;此外,将原生SnO_2薄膜在O_2气氛下退火可以改善其结晶度,原本的柱状结构转变成致密的薄膜结构,其光学禁带宽度变宽至3.85eV;经过退火的SnO_2薄膜的光致发光(PL)强度显著增强,位于约610nm的PL发光峰主要是源于SnO_2纳米晶体表面悬挂键的未饱和电子态。     

膜厚对SnO2∶Sb薄膜红外光学性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备了Sb掺杂SnO_2(SnO_2∶Sb)薄膜。研究了膜厚对SnO_2∶Sb薄膜红外光学性能的影响,利用X射线衍射仪、分光光度计、霍尔效应测试系统对薄膜样品进行表征和测试。结果表明:SnO_2∶Sb薄膜为四方金红石型结构;当膜厚为1220nm时,薄层电阻最小,为157Ω/□;在红外波段,透射率随膜厚的增加显著下降,当膜厚为890nm时,在波长2000nm处,透射率接近于0,膜厚为1220nm时,在波长1750nm处,透射率为0。     

新型锑掺杂二氧化锡纳米颗粒的水热合成

将金属锡和氧化锑溶于硝酸,再与柠檬酸配位形成稳定的溶液,采用水热-热处理工艺制备了锑掺杂二氧化锡(ATO)纳米粉体,研究锑掺杂浓度和热处理温度对ATO纳米颗粒的晶粒尺寸、晶格参数、比表面积和结晶度的影响。结果表明:水热-热处理工艺以及合成过程中无氯离子的参与都使得制备的ATO纳米粉体颗粒细小,粒度分布窄,分散性好;随着热处理温度的升高,ATO颗粒加速长大;ATO晶体中Sb5+与Sb3+的物质的量比随着锑掺杂量和煅烧温度的变化而变化,导致Sn O2的晶胞体积和导电性变化;Sb元素的掺杂限制了纳米粒子的生长,降低了Sn O2的结晶度。     

衬底温度对ZnO薄膜生长过程及微观结构的影响研究

以醋酸锌水溶液为前驱体,采用改进的超声喷雾热解法在Si(100)衬底上沉积ZnO薄膜,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段分析所得ZnO薄膜的晶体结构和微观形貌,着重考察了衬底温度对ZnO薄膜生长过程及微观结构的影响.结果表明,在衬底温度为500℃下所得ZnO薄膜表面均匀光滑,属六方纤锌矿结构,且沿c轴择优生长,晶粒尺寸的为40～50nm;衬底温度对ZnO薄膜生长过程影响显著,随衬底温度的升高,薄膜生长速率存在一极限值,且ZnO薄膜的c轴取向趋势增强,晶粒尺寸得到细化.     

Cr2O3-Al2O3复合薄膜对304不锈钢抗高温氧化性能的影响

电沉积-热解法沉积氧化物薄膜是提高材料抗高温氧化性能的重要途径.采用电沉积-热解法在304不锈钢表面制备了Cr2O3-Al2O3单一薄膜和复合薄膜,研究了单一薄膜和不同沉积液浓度制备的复合薄膜在900℃下的高温循环氧化行为.氧化动力学曲线、SEN形貌及XRD分析结果表明:电沉积-热解沉积薄膜明显提高了304不锈钢的抗高...     

超声喷雾热解制备涂层导体研究进展

超声喷雾热解法(USP)是近些年来新兴的一种制备涂层导体的方法,使用该方法制备涂层导体薄膜具有沉积速度快、廉价以及非真空等优点。对USP法的基本过程进行了阐述,综合评述了近年来采用该方法制备涂层导体的研究进展,并对其未来发展趋势加以展望。     

甩胶喷雾热分解法制备ITO薄膜及光电性能研究

按In:Sn(物质的量比)=9:1,InCl3·4H2O和SnCl4·5H2O为前驱物,采用自制甩胶喷雾热分解制备薄膜装置在普通玻璃衬底上沉积了ITO薄膜,结果表明,采用自制甩胶喷雾热分解制备薄膜新装置成功制备出ITO薄膜。该装置结构简单、操作方便。制备ITO薄膜优化条件为:甩胶转速800r/min、衬底温度250℃、退火温度450℃、载气为空气、流量为7L/min、液体雾化速度0.2ml/min、雾粒速度3.5m/s。薄膜的沉积时间为5min,薄膜厚度约1000nm,最低电阻率为0.75*10-4Ω·cm,薄膜在可见光范围(波长在400-700nm)内平均透光率为87.2%。衬底温度在200℃以上时呈现立方相结构。     

基板温度对SnO2:Sb薄膜结构和性能的影响

以单丁基三氯化锡(MBTC)和 SbCl3 为反应原料,采用常压化学气相沉积法(APCVD 法)在不同的基板温度下制备 Sb 掺杂 SnO2 薄膜,用 XRD、SEM表征了薄膜的结构和形貌,通过测量薄膜的方块电阻、载流子浓度、霍尔(Hall)系数、紫外可见光谱等性质,详细研究了基板温度对薄膜结构和光电性能的影响。实验表明 550℃以上制备的样品为多晶薄膜,并保持四方相金红石型结构;在 650℃下沉积的薄膜具有最低的方块电阻值,为 72Ω/□;在可见光区域薄膜透射率和反射率随着基板温度的提高均有所下降。     

超声喷雾热分解法制备p型ZnO多晶薄膜及其光致发光性能研究

采用超声喷雾热分解法,室温下在玻璃衬底上沉积了N-Al共掺杂的P型ZnO薄膜.采用XRD和SEM测试手段对薄膜进行了晶体结构和表面形貌的表征,结果表明所制备的薄膜为六角纤锌矿结构的ZnO薄膜,表面均匀,结构致密,具有强烈的呈c轴垂直于衬底的(002)择优取向.对薄膜进行了电学测试和光致发光性能测试,并对薄膜的光致发光性能进行了研究.