粗糙薄膜表面的原子力显微镜研究和多重分形分析

用一系列生成元模拟了具有不同特征的、与原子力显微镜图像相似的规则粗糙表面。详细讨论了规则粗糙表面多重分形谱参数的意义。并通过与方均根粗糙度（rms）和简单分形维数D0的比较，描述了多重分形分析的优点。最后用多重分形的方法分析了由AFM测量的ZnO薄膜和高聚物PtBuA薄膜的表面形貌。     

Al掺杂ZnO薄膜原子力显微图像的多重分形研究

用原子力显微镜观察溶胶-凝胶法制备Al掺杂znO薄膜的表面形貌,运用多重分形理论研究Al掺杂ZnO薄膜的原子力显微图像,多重分形谱可以很好地定量表征薄膜的表面形貌.结果显示:Al掺杂量为0.5 at.%的ZnO薄膜经550℃退火处理后,rms粗糙度为1.817,Al掺杂量为1.0 at.%的ZnO薄膜经600℃退火处理后,rms粗糙度增大到4.625,相应的分形谱宽△α从0.019增大到0.287,分形参数△f由-0.075变为0.124.     

Na掺杂量对ZnO薄膜AFM图像多重分形谱的影响

用溶胶-凝胶法在Si（111）基片上制备Na掺杂ZnO薄膜,利用原子力显微镜（AFM）观察薄膜的表面形貌,采用多重分形理论定量表征薄膜的AFM图像。结果显示：随着Na含量的增加,薄膜平均颗粒尺寸逐渐增大,表面RMS粗糙度从7.4 nm增大到44.4 nm,分形谱宽Δα从0.059增大到0.200,说明薄膜表面高度分布不均匀程度逐渐增大;所有样品的Δf值均大于零,表明薄膜表面沉积于最高峰的原子数多于最低谷的原子数。     

半连续Ag膜的多重分形研究

用透射电镜（TEM）观察了用直流磁控溅射法制备的厚度为1．5nm～67nm的半连续Ag膜的形貌,并用多重分形理论定量表征不同厚度半连续Ag膜中Ag小岛的面分布均匀性及其尺寸分布。结果显示：随着薄膜厚度的增加,多重分形谱的谱宽△a先增大后减小,在6nm～12nm之间出现最大值,表明薄膜中小岛的面分布均匀性是由均匀到不均匀再到均匀的变化过程;当薄膜厚度达到某一临界值（在12nm～67nm之间）时,△f,从〈0向〉0发生转变,此时薄膜中小岛的尺寸分布由较大程度上取决于体积最小的小岛向较大程度上取决于体积最大的小岛过渡。     

纳米硅薄膜表面形貌分形特征的STM研究

利用扫描隧道显微镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，简称ＳＴＭ）对纳米硅薄膜在纳米尺度上的表面微观形貌进行了研究，结合分形理论，计算出样品表面形貌的分形维数Ｄ，从而得出Ｄ与有关样品微结构参数之间的关系．ＳＴＭ结合图象处理和傅利叶分析法可以很好地研究薄膜材料表面形貌的分形特征．纳米硅薄膜的表面在纳米尺度上的微观形貌呈现出分形特征．     

脉冲激光沉积法制备ITO薄膜及性质研究

本文采用脉冲激光沉积法(PLD)制备了ITO导电薄膜,并对其形貌、光学性质和电学性质进行了研究.结果表明,使用PLD方法制备的ITO导电薄膜在可见光区的平均透光率约为80%,方块电阻在100～200Ω/□之间.当衬底温度控制在300℃,氧压控制在1.33Pa时,可以得到具有较高透光率和电导率的ITO导电薄膜.     

纳秒激光诱导聚酰亚胺薄膜周期性结构的产生

采用波长为355 nm、脉宽为7 ns、重复频率为1 Hz的线性偏振激光在聚酰亚胺薄膜表面制备了微米量级的周期性表面结构,并讨论了激光参数对条纹形貌的影响。实验发现,周期性结构的产生存在一定的能量密度阈值和脉冲个数阈值,当激光能量密度范围在54~586 mJ/cm2,脉冲个数在1~50时,能在聚合物薄膜表面产生周期为4~6.65 μm的规整条纹结构。在保持激光能量密度不变的情况下,增加脉冲个数,或者保持脉冲个数不变,增大入射到材料表面的激光能量密度,都能引起条纹周期增大,并且根据实验结果,随着脉冲个数的增加,烧蚀坑的深度增加,LIPSS能持续出现在坑底。此外,为分析周期性结构形成的可能原因,通过对热传导模型的建立讨论了当周期性结构形成时材料历经的物理状态。文中的相关研究结果对基于LIPSS实现的材料表面润湿性、摩擦力学、光学特性的改善提供了一定的研究基础。     

Au／a—Ge膜退火行为的多重分形研究

研究了Ａｕ／ａ－Ｇｅ双层膜退火后形成花样的分布及其分维。单个分形枝叉的疏密可用简单分维定量描述。多重分形谱可以很好地定量描述了多个分形区的分布的变化，分形花样稀少且分布不均匀的图形对应的分形谱较宽。经１００℃退火６０ｍｉｎ后薄膜中出现分布不均匀的很少的分形花样，经１２０℃退火６０ｍｉｎ后分形花样布满整个薄膜表面，相应的分形谱宽度△α从３．７０减小到０．２３。     

Au/a-Ge膜退火行为的多重分形研究

研究了Ａｕ／ａ－Ｇｅ 双层膜退火后形成分形花样的分布及其分维。单个分形枝叉的疏密可用简单分维定量描述。多重分形谱可以很好地定量描述多个分形区的分布的变化，分形花样稀少且分布不均匀的图形对应的分形谱较宽。经１００℃退火６０ｍ ｉｎ 后薄膜中出现分布不均匀的很少的分形花样，经１２０℃退火６０ｍ ｉｎ 后分形花样布满整个薄膜表面，相应的分形谱宽度Δα从３．７０ 减小到０．２３。     

海杂波数据的多重分形谱分析

由于海杂波的复杂多变性,多重分形谱被用来分析舰载雷达海杂波数据。从距离向观察纯净的海杂波数据,把有完整起伏的波包作为一个分析单元,通过单独和组合的方式进行多重分形谱分析,谱曲线均表现出很强的相似性。使用分段谱分析和整帧谱分析方法对复杂背景环境(包含人工目标和地杂波)中的海杂波进行研究,表现出与纯净海杂波不同的特性,可用于海杂波仿真和抑制。     

PLD法制备ITO导电薄膜及其性能

为了研制可用于高温环境下进行应变测量的应变层,采用脉冲激光沉积(PLD)法在陶瓷基底上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜.研究了PLD法中不同基底温度对ITO薄膜显微结构、电学性能以及阻温特性的影响.采用X射线衍射仪(XRD)测试了薄膜的晶体结构,通过四点探针测量法测得薄膜的薄层电阻,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对...     

PTCDA/ITO表面和界面的AFM和XPS分析

利用X射线光电子能谱(XPS)对苝四甲酸二酐[3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride(PTCDA)]/铟锡氧化物(ITO)表面和界面进行了研究.用原子力显微镜(AFM)对PTCDA/ITO样品的表面形貌进行了分析.XPS表明,在原始表面的C1s精细谱存在两个主谱峰和一个伴峰,主谱峰分别由结合能为284.6eV的苝环中的C原子和结合能为288.7eV的酸酐基团中的C原子激发;而结合能为290.4eV的伴峰的存在,说明发生了来源于ITO膜中的氧对C原子的氧化现象.O原子在C=O键和C-O-C键的结合能分别为531.5和533.4eV.在界面处,C1s谱中较高结合能峰消失,且峰值向低结合能方向发生0.2eV的化学位移;O1s谱向低结合能方向发生1.5eV的化学位移.由此可以推断,在界面处PTCDA与ITO的结合是PTCDA中的苝环与ITO中的In空位的结合.AFM的结果显示,PTCDA薄膜为岛状结构,岛的直径约为100～300nm,表面起伏约为14nm.相邻两层PTC-DA分子由于存在离域大π键而交叠和PTCDA分子中的苝环与ITO的In空位的紧密结合是最终导致PTCDA岛状结构形成的原因.     

ITO:Mo透明导电薄膜的制备

利用通过固相烧结法得到的自制靶材,采用脉冲激光沉积法(PLD)在不同的衬底温度下沉积得到薄膜。通过XRD对它们的晶体结构进行分析,对薄膜断面进行扫描,测量其薄膜厚度。利用四探针法和霍尔效率测试仪,分别对薄膜的电阻率和载流子浓度及迁移率进行测量和分析。最后,用分光光度计对薄膜的透光率进行测量和分析,并计算了薄膜的禁带宽度。结果表明,在500℃下沉积的薄膜综合性能最好,电阻率可达2.611×10-4Ω.cm,透光率在90%以上,禁带宽度为4.29eV。     

超短脉冲激光烧蚀金属薄膜材料的热效应分析

基于双曲双温两步热传导模型,利用具有人工粘性和自适应步长的有限差分算法,对超短脉冲激光辐照金膜时的温度场进行了一维数值模拟计算.讨论了不同能量密度和脉冲宽度条件下金膜表面温度场的分布情况;分析了电子-晶格耦合系数对薄膜体内温度场的变化规律及电子-品格耦合至热平衡所需时间的影响.结果表明,激光脉冲的能量密度和脉冲宽度对电子温度的峰值有重大影响;电子-晶格的耦合系数决定了二者的温升速率和耦合时间;电子温度及电子温度的梯度在接近表面区域迅速达到最大值,与之相应的热电子崩力是造成金属薄膜早期力学损伤的主要原因.     

ITO薄膜的制备工艺及进展

本文对玻璃表面ITO薄膜的组成、导电机制、性质和制备工艺进行了描述。介绍了各种制备工艺的优点及在今后的研究中要解决的问题。     

磁控溅射法制备ITO薄膜的结构及光电性能

本文采用直流磁控溅射法在基板温度1OO℃、100%Ar气氛中制备了光电性能优良的铟锡氧化物(In2O3:SnO2=90:10,质量百分比)薄膜.利用XRD、AFM、SEM、多功能光栅光谱仪和四探针电阻测试仪对薄膜的结构、表面形貌、透光率和方阻进行了测定和分析,研究了溅射功率对薄膜透光率的影响.结果表明:ITO薄膜的方阻随溅射功率的增加而下降;经过热处理,ITO薄膜可见光透光率从60.4%增加到88.3%;ITO薄膜在360 nm到380 nm的紫光区域透光率最低,760 nm到800nm的红光区域透光率达到最高.     

Preparation,structural and optical investigations of ITO nanopowder and ITO/epoxy nanocomposites

Indium Tin Oxide (ITO) nanopowder was synthesized by a sol–gel method. It was characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy. ITO/epoxy nanocomposites (ITO–EP-NCs) were prepared by mechanically dispersing the as-prepared ITO nanopowder into epoxy matrix. The XRD patterns show structural changes depending on ITO content. The interdependence of structural, morphological, optical properties and the dispersed concentration of ITO nanoparticles were investigated. The UV–visible absorption spectra revealed that the ITO–EP-NCs exhibit enhanced UV light absorption properties and wide absorption bandwidth ranging up to 400 nm from 2 wt% ITO loading. Thus, it indicated that UV and IR-shielding properties have been improved with the incorporation of ITO nanoparticles into the epoxy matrix.The gap energy of epoxy matrix was reduced by adding the ITO-NPs, leading to the improvement of its electrical conductivity. Indeed, the AC electrical conductivity of ITO–EP-NCs showed a critical percolation threshold p_c=0.21 wt% ITO. For low loading (<2 wt% ITO), the ITO–EP-NCs have combined good transparency in the visible range and enhanced electrical conductivity, which are required for optoelectronics devices.     

激光辐照DNA导入番茄细胞色素氧化酶的研究

激光与DNA非线性作用会使DNA变异、断裂。因此激光辐照DNA导入番茄 ,有利于供体的一些显性基因性状在受体后代得到表达 ,品质得到改善。对细胞色素氧化酶同工酶的研究表明 ,受体后代与受体对照的同工酶图谱差异较大而与供体对照的同工酶图谱差异较小 ,这与它们在叶形与生长型表达上的差异是吻合的。这些表明了激光辐照DNA已经导入受体 ,并得到整合表达     

磁控溅射法制备ITO薄膜的结构及光电性能 磁控溅射法制备ITO薄膜的结构及光电性能

本文采用直流磁控溅射法在基板温度100 ℃、100%Ar气氛中制备了光电性能优良的铟锡氧化物（In2O3:SnO2= 90:10, 质量百分比）薄膜。利用XRD、AFM、SEM、多功能光栅光谱仪和四探针电阻测试仪对薄膜的结构、表面形貌、透光率和方阻进行了测定和分析,研究了溅射功率对薄膜透光率的影响。结果表明：ITO薄膜的方阻随溅射功率的增加而下降;经过热处理,ITO薄膜可见光透光率从60.4%增加到88.3%;ITO薄膜在360 nm到380 nm的紫光区域透光率最低,760 nm到800 nm的红光区域透光率达到最高。     

PTCDA表面射频磁控溅射ITO薄膜的特性研究

将氧化铟锡(ITO)溅射淀积在PTCDA/玻璃衬底表面,利用原子力显微镜(AFM)、四探针和紫外可见分光光度计分别测量薄膜的表面形貌、电阻率和透光率.结果表明:衬底温度对ITO在PTCDA上的淀积有着与在其他衬底上淀积所不同的影响,提高衬底温度淀积ITO并没有提高薄膜的结晶度;溅射功率的提高有利于ITO电阻率的下降,但是功率过高会破坏ITO薄膜的特性:ITO膜厚度的增加导致其电阻率减小.