沉积温度和速率对电子束沉积ZnSe薄膜应力特性的影响

在不同沉积温度和速率下,采用电子束蒸发法制备ZnSe薄膜样品,利用ZYGO GPI型干涉仪测试样品的应力行为,并采用X射线衍射（XRD）技术测试样品的晶向特征.实验结果表明,在不同条件下制备的ZnSe薄膜均呈现压应力,应力随着沉积温度升高而增大,在200 ℃应力达到最大值,之后应力随沉积温度升高呈下降趋势.XRD结果表明,沉积速率直接影响ZnSe薄膜的晶向结构,进而改变ZnSe薄膜内应力;当沉积速率为1.5 nm/s时,薄膜应力最小.     

底电极对BiFeO3薄膜电性质的影响

用溶胶-凝胶方法在LaNiO3,ITO和Pt底电极上制备了BiFeO3(BFO)薄膜.薄膜的退火温度为550℃.对不同底电极上的BFO薄膜的结构、形貌、铁电性、介电性和漏电流特性进行了研究.XRD研究表明不同底电极上的BFO薄膜呈不同的取向.所有的薄膜都没有观察到不纯相.剖面扫描电镜研究表明薄膜的厚度为350nm.铁电性测试表明在128kV/cm的测试电场下LaNiO3底电极上的薄膜的剩余极化强度最大,为3.31μC/cm2.而ITO和Pt底电极上的BFO薄膜的剩余极化强度分别为2.07μC/cm2与2.76μC/cm2.此外,漏电流的研究表明在ITO底电极上的BFO薄膜的漏电流最小.     

双极脉冲磁控溅射制备Mo薄膜背接触电极

采用双极脉冲磁控溅射技术在钠钙玻璃衬底上制备了CIGS薄膜太阳电池的Mo薄膜背接触电极,通过SEM对薄膜厚度的测试,研究了不同沉积时间和衬底温度下Mo薄膜溅射速率的变化规律;通过XRD、SEM、紫外-可见分光光度计和四探针电阻测试仪对薄膜的晶体结构、表面形貌以及光电学性能进行表征,着重探讨了沉积时间和衬底温度对Mo薄膜生长、结构及性能的影响。研究结果表明,薄膜的沉积速率随沉积时间和衬底温度而变化,沉积30min后,沉积速率趋于稳定;衬底温度100℃时,薄膜沿(110)晶面定向生长被打乱,表现为沿(211)晶面生长更为显著,SEM分析发现此时晶粒为略带间隙的梭形结构,且晶体呈柱状生长。     

玻璃衬底沉积氮化硅薄膜性能研究

为了改善玻璃衬底上制备的薄膜太阳电池的转换效率,采用高纯氮气作为等离子体气源,以质量分数为5%的SiH_4(Ar稀释)作为前驱气源,利用电子回旋共振-等离子体增强化学气相沉积技术在玻璃衬底上低温制备了氮化硅薄膜;利用各种测试设备分析了薄膜的成分、光学性能和表面形貌.结果表明:实验制备的非晶薄膜含氢量较低;薄膜的折射率随着衬底温度和微波功率的增加而增加.在衬底温度为350℃、微波功率为650 W时,薄膜的折射率在2.0左右,平均粗糙度为1.45 nm,还说明薄膜具有良好的光学性能和较高的表面质量.在此条件下,薄膜的沉积速率达到10.7 nm/min,表明本实验能在较高的沉积速率下制备均匀、平整、优质的SiN薄膜.     

Cr沉积TiO_2复合薄膜的制备及其可见光催化性能

真空蒸镀法结合溶胶凝胶法成功制备Cr沉积TiO2三层复合薄膜.通过XRD、SEM、UV-vis等手段表征沉积Cr后的TiO2薄膜的结构、可见光吸收性能,以亚甲基蓝溶液为目标物评定其可见光光催化活性.结果表明:该法制备的Cr沉积TiO2复合薄膜,在723 K热处理后,蒸镀的金属层仍然为金属Cr,823 K时被氧化为Cr2O3.不同温度热处理后Cr沉积的TiO2复合薄膜在可见光区均表现出良好的光吸收性.而且随着热处理温度的升高,光吸收性能明显增强.降解实验表明,823 K热处理后的薄膜样品光催化性能最好.在可见光光照射2 h后,对亚甲基蓝溶液降解率接近40%.     

MoS2/Zr复合薄膜的制备工艺研究

采用中频磁控溅射及多弧离子镀相结合的复合镀膜工艺,在硬质合金YT14基体上制备了MoS2/Zr复合薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)考察了复合薄膜表面及截面的形貌,利用能谱分析(EDX)薄膜的成分组成.研究了沉积温度、基体负偏压及Zr电流等沉积工艺参数对复合薄膜的结合力、显微硬度、厚度等性能的影响.结果表明:沉积工艺参数对MoS2/Zr复合薄膜的性能影响很大,合理选择沉积工艺参数能够明显提高和改善复合薄膜的性能,并分析了沉积参数对性能的影响机理.在本实验条件下,最佳沉积工艺参数为:沉积温度200 ℃,基体偏压180 V,Zr电流30 A,制备的MoS2/Zr复合薄膜结构致密,其结合力约为60 N,厚度约为2.4 μm,显微硬度约为HV900.     

不同厚度多孔TiO_2光阳极对量子点敏化太阳能电池性能的影响

通过旋涂法以P25、松油醇、乙基纤维素为原料制备了浆料,并将其均匀涂布在FTO导电玻璃上,通过控制旋涂次数来制备不同厚度的TiO_2光阳极膜,利用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌和结构进行了表征。采用CdS量子点做敏化剂,通过连续离子层沉积(SILAR)法制备CdS/TiO_2光阳极,以化学浴沉积(CBD)法制备CuS对电极,最终组装为电池器件。通过对电池的光电性能测试,首先明确了不同CdS沉积次数的CdS/TiO_2光阳极对电池的光电性能影响,在最佳的CdS沉积次数上得到了不同旋涂厚度TiO_2光阳极对电池的光电性能的影响。实验结果表明,当CdS沉积次数为9次,TiO_2旋涂次数为3次,厚度为15μm时,电池的短路电流密度和光电转换效率均达到最大值分别为:Isc=8.18mA·cm-2、η=2.32%。     

硫粉气化温度对制备WS2薄膜的影响

采用熔融盐辅助化学气相沉积（CVD）法在蓝宝石（Al₂O₃）衬底上制备WS2薄膜,改变硫粉的气化温度（750~800 ℃）,探寻其对WS₂薄膜生长的影响,为制备出大面积WS₂薄膜提供理论依据。采用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和拉曼（Raman）光谱对WS₂薄膜的形貌、结晶性和厚度进行分析。800 ℃时,WS₂薄膜平均边长可达310 μm,Raman特征峰的波数差为64.60 cm^-1（单层）。随着硫粉气化温度的升高,WS₂薄膜的生长经历了形貌及尺寸的转变,这表明在沉积过程中,硫粉引入时机对WS₂薄膜的形核、生长至关重要,适当的气化温度可以制备出尺寸较大、结晶性能良好的WS₂薄膜。     

太阳电池中CdTe多晶薄膜沉积制备及其性能

在氩氧混合气氛下近空间升华技术(CSS)制备CdTe多晶薄膜中，薄膜的结构、性质决定于整个沉积过程深入研究沉积过程中的热交换、物质输运，有助于制备薄而致密的具有进行良好光电性质CdTe薄膜．通过分析近空间沉积的物理机制，测量近空间沉积装置内温度分布，对升温过程、气压与薄膜初期成核的关系进行讨论。研究结果表明，不同气压下制备的样品，均有立方相CdTe，此外，还有CdS和SnO2：F衍射峰，CdTe晶粒随气压增加有减小趋势；随气压的增加．透过率呈下降趋势，相应的CdTe吸收边向短波方向移动。在此基础上制备出转换效率优良的结构为SnO2：F／CdS／CdTe／Au的串联集成电池。     

Al2O3与LaF3薄膜在紫外波段的特性研究

用电子束蒸发方法制造了Al2O3、LaF3单层膜,对比研究了沉积速率和基板温度对薄膜紫外（193 nm）光学特性、微结构的影响.实验结果表明,LaF3在紫外波段的光学损耗明显小于Al2O3.AFM测试发现,在相同的工艺条件下,Al2O3表面粗糙度大于LaF3,且3薄膜表面粗糙度随基板温度增加而增加.Al2O3薄膜在紫外波段的光学特性严重依赖于沉积速率等制备条件,而沉积速率对3薄膜特性的影响不明显,即使是在5 nm/s的速率条件下,LaF3仍具有良好的光学特性.X射线衍射（XRD）测试发现,电子束蒸发制备的Al2O3薄膜为非晶态,LaF3薄膜有结晶现象.     

十八烷基胺膜的光电化学研究

讨论了十八烷基胺膜对电极表面钝化膜的影响,得出了“经十八烷基胺处理后的铁电极表面氧化铁层的化学组成大致不变,十八烷基胺的成膜过程是在十八烷基受渗透到氧化铁层成膜的同时,可能改变了氧化铁层的物理结构”的结论。     

铁钝化膜的光电化学研究

本文研究了在pH=8.4的硼酸/硼酸钠溶液中铁钝化膜的光电化学行为。讨论了钝化时间、入射光强、电极电位以及光子能量对光电流的影响,指出铁钝化膜具有非晶态n型半导体特性。     

二氧化钛纳米棒阵列的制备及光电性能研究

TiO2具有价格便宜、无毒、原料易得、抗光腐蚀性等优点,成为目前太阳能电池、光催化及光解水制氢等方面研究的热点.本研究利用简单易行的水热法在FTO导电玻璃上制备TiO2纳米棒阵列,通过改变退火时间研究退火时间对TiO2纳米棒阵列形貌结构和光电性能的影响.通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪及拉曼光谱对制备的TiO2纳米棒进行形貌及光学性能表征,利用电化学工作站对样品进行光电化学性能测试.研究发现,通过水热法在FTO玻璃上形成了直径约为200 nm、长度约为2μm的形貌均一的TiO2纳米棒阵列,水热法生长在金红石上的TiO2具有沿[001]轴择优生长的特点,具有较好的晶体质量,该结果与Raman光谱的研究结果一致;光电性能研究发现二氧化钛纳米棒阵列产生了较稳定的阳极光电流.这表明通过水热法在FTO玻璃上制备的TiO2纳米棒具有较好的稳定性及潜在的高效太阳能转换效应.     

铁钝化膜厚度的电化学和光电化学测量

本文用电化学和光电化学方法研究了在硼酸/硼酸钠溶液中铁钝化膜厚度和成膜电位的关系。指出铁钝化膜由两层氧化物组成,内层为具有导电体性质的Fe_3O_4,外层为具有半导体性质的Fe_2O_3,在钝化区的电位范围内,内层Fe_3O_4的厚度和成膜电位无关,而外层Fe_2O_3的厚度和成膜电位成正比关系。     

18—8不锈钢钝化膜的光电化学研究

本文研究了18—8不锈钢钝化膜在硼酸/硼酸钠溶液中的光电化学特性,并和相同条件F纯铁、铬、镍以及铁铬合金钝化膜的光电化学行为进行了比较。结果指出,不锈钢钝化膜主要由Cr_2O_3和Fe_2O_3的固溶体组成,并具有非晶态n型半导体特性。其平带电位为-0.30V(SCE),禁带宽度为2.1eV。     

纳米介孔二氧化锡的合成及其光电性质研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米介孔二氧化锡,并利用扫描电镜、透射电镜、X-射线衍射等分析手段对纳米介孔二氧化锡进行了表征。对氧化铟锡(ITO)/SnO_2电极进行了光电信号的检测,研究了草酸钾、三乙醇胺两种电子供体和CdS量子点对ITO/SnO_2电极的光电行为的影响。结果表明:电子给体三乙醇胺与CdS量子点对介孔SnO_2薄膜具有明显的光电增强作用。     

聚硫堇/石墨烯光电化学过氧化氢酶仿生电极对过氧化氢的快速响应

将硫堇电聚合在氧化石墨烯修饰的ITO电极上,制备了石墨烯/聚硫堇光电极。该光电极作为光敏界面和电子受体,可模拟过氧化氢酶的功能,对电子供体过氧化氢催化氧化的表观米氏常数达到0.143mmol·L~(-1)。该光电极中的氧化石墨烯减小了聚硫堇激发态与ITO电极之间的带隙,提高了光电极的光电转化效率,对过氧化氢具有快速的光电化学响应。由该光电极组成的光致电化学测量系统,光电转化效率快,在5.00×10~(-7)~1.00×10~(-4) mmol·L~(-1)的浓度范围内,可对过氧化氢实现高灵敏度的流控分析。     

光电化学技术在金属腐蚀研究中应用新进展

光电化学技术是研究金属腐蚀和缓蚀行为的有效手段,除了将光电化学方法应用于研究金属铜在不同介质中的腐蚀行为及添加不同缓蚀剂后的缓蚀行为之外,综述了近年来采用光电化学技术对铜合金在不同介质中的腐蚀行为、自组装膜对金属的防护效果和将具有光响应的TiO2薄膜涂覆于金属表面进行防腐蚀等方面的研究新进展.     

两种形貌TiO2薄膜电极的制备及其光电性能的比较研究

制备了微,纳米TiO2晶体及其薄膜电极和多孔TiO2薄膜电极;采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射仪（XRD）表征微,纳米TiO2晶体的结构,采用扫描电子显微镜（SEM）表征两种薄膜电极的结构,通过测量两种薄膜电极的光电流及I-V特性研究其光电性质。结果表明,微,纳米TiO2晶体是金红石型、纳米棒自组装的球型结构,其薄膜电极为三维结构,而多孔TiO2薄膜电极为二维结构,由于微,纳米TiO2晶体薄膜电极具有大的比表面积,有利于光的吸收利用,表现出优异的光电特性,光电流、短路电流、开路电压分别为2．72μA／cm^2、37．52μA/cm^2、0．146V,比多孔TiO2薄膜电极的相应参数分别提高了28．3％、12．8％、23．7％。