电子束蒸发沉积TiO2薄膜结构及光学性能的研究

研究了工艺条件对电子束蒸发沉积在 K9玻璃上 Ti O2 薄膜的结构和光学性能的影响。正交试验结果表明 ,基片温度是影响薄膜光学常数的主要因素 ,制备 Ti O2 薄膜的最佳工艺参数为 :基片温度 30 0℃ ,工作真空 2× 10 - 2 Pa,沉积速率 0 .2 nm/ s。采用最佳工艺沉积在透明基片上的 Ti O2 薄膜在可见光区具有良好的透过特性 ,同时也得出了薄膜的光学带隙能 Eg=3.77e V。 SEM观察结果表明薄膜为柱状纤维结构 ,柱状纤维的直径在 10 0～ 15 0 nm之间     

沉积参数对ITO表面形貌及晶体结构的影响

利用离子辅助电子束蒸发技术在不同沉积工艺参数下制备了ITO薄膜,详细讨论了沉积工艺参数的变化对ITO薄膜表面形貌及晶体结构的影响。结果表明:随基板温度的升高,ITO薄膜的缺陷增多,表面粗糙度增大。高温下沉积的薄膜为多晶结构,并呈现[111]择优取向;随着沉积速率的升高,薄膜表面粗糙度变大,结晶度升高,晶粒尺寸增大,呈现出沿[001]取向择优生长的趋势,并且低速率下沉积的薄膜中包含除立方氧化铟外的其他晶相。     

温度对电子束沉积Nb_2O_5薄膜性能的影响

氧化铌作为一种重要的氧化物薄膜材料在可见到中波红外波段广泛应用。基于电子束加热蒸发方法,研究了不同温度条件下一定厚度的氧化铌薄膜的微观结构及特性,通过Kim振动模型拟合不同工艺条件下氧化铌的光学常数色散分布,采用X射线衍射仪(X-Ray Diffraction,XRD)测试薄膜的结晶态,并用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)检测薄膜表面粗糙度,分析温度对膜层表面粗糙度的影响规律。     

TiO_2薄膜表面粗糙度对光学特性的影响

薄膜表面粗糙度是影响薄膜光学性能的一个重要指标,采用Taylor Hobson表面轮廓仪对离子束辅助电子束热蒸发沉积的二氧化钛(TiO2)薄膜表面粗糙度进行了研究.采用椭偏仪通过选择不同的结构模型研究了不同基底粗糙度上沉积的TiO2薄膜的折射率和消光系数.研究结果表明:0.3 nm/s的沉积速率获得的TiO2薄膜表面粗糙度较小;在基底粗糙度较小时,TiO2薄膜具有一定的平滑作用.通过减小基底的粗糙度和考虑混合模型,TiO2薄膜特性有一定的提升,随着薄膜表面粗糙度的增加其折射率趋于2.08,消光系数趋于0.04.     

离子束溅射沉积Al2O3纳米薄膜AFM及XPS分析

在单晶Si基片用离子束溅射沉积法制备了1～100nm的Al2O3纳米薄膜.利用原子力显微镜分析和研究了不同厚度Al2O3纳米薄膜的表面形貌,并用X射线光电子能谱(XPS)仪和X射线衍射仪分别对100 nm的Al2O3纳米薄膜表面结构和成分进行了表征,结果表明:薄膜厚度在1～50 nm范围时,颗粒形态随着薄膜厚度的变化逐...     

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.     

Ta2O5材料光学常数的拟合及其在近紫外到近红外波段应用

Ta2O5在近紫外到近红外波段作为高折射率材料有着广泛的应用,由于色散和吸收,Ta2O5在不同波段的光学常数不尽相同.此外,不同的制备条件下,Ta2O5材料的光学常数也会出现差异.如何精确得出Ta2O5材料在确定工艺条件下的光学常数成了薄膜工作者关心的话题.本文介绍了一种采用电子枪蒸发并加以离子束辅助技术制备Ta2O5薄膜的方法,对薄膜从近紫外到近红外的光学常数进行了拟合,并举例说明了Ta2O5材料在近紫外波段的应用.     

半金属Fe3O4薄膜的磁控溅射制备及磁电学性能研究

利用交流磁控溅射法,在H2中采用Fe3O4靶材,成功制备了(111)取向的Fe3O4薄膜.对薄膜样品进行XRD测试,研究不同衬底温度对成相的影响.对薄膜表面的XPS测试结果表明所制备薄膜为单相Fe3O4沉积过程中随H2量增大,薄膜表面粗糙度有显著增加.对薄膜进行磁学性能的测试,饱和磁化强度高达5 000Oe,反映了反相晶粒边界(APBs)的存在.Tv以下较低的晶格对称度导致了矫顽场的增大.薄膜的电阻随温度变化曲线(R-T)显示115K附近出现Verwey相变,对R-T曲线的拟和结果显示,Fe3O4薄膜在40～300K温度区间为电子的变程跳跃VRH(Variable range hopping)导电机制.     

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.     

厚度对电子束蒸发制备IMO薄膜性能的影响

通过电子束蒸发法制备In2O3:Mo(IMO)薄膜,详细研究了厚度对薄膜光电性能的影响.当薄膜厚度为=35 nm时,XRD谱与SEM图像均证明薄膜基本上处于非晶态(存在少许纳米晶粒),其光学特性优良而电学特性较差;随着薄膜厚度增加,薄膜的晶体结构变得较完善,晶粒增大,薄膜电学性能取得到了改善,在薄膜厚度=150 nm时获得最小电阻率～2.1×10-4 cm,而光学特性有所恶化.通过性能指数比较,d=110 nm厚度的IMO薄膜光电性能较好.     

稀土La^3＋和Dy^3＋掺杂BaTiO3纳米粉体的结构及介电性能研究

采用sol-gel法制备了掺杂不同浓度的稀土La3+、Dy3+离子的纳米BaTiO3粉体样品.通过XRD表征分析了样品的粒度和晶体结构,并通过电容法研究了样品的介电常数及介电损耗因子.研究结果表明,在900℃焙烧2h制备的稀土掺杂纳米BaTiO3:RE3+(RE=La,Dy),粉体的平均粒径在20～40nm之间,比在相同工艺条件下制备的纯纳米BaTiO3粉体的平均粒径明显变小,室温介电常数明显增高.随着稀土离子浓度的增加,纳米BaTiO3:RE3+粉体粒径减小,晶体结构由四方相向立方相转变,其介电常数也随之提高.     

GdAl3(BO3)4:Eu3+红色荧光粉的结构和荧光特性

用溶胶凝胶法合成GdAl3(BO3)4:Eu3 红色荧光粉.晶化温度为960℃,晶化时间为2 h;用X射线衍射进行结构表征,并用Jade5程序对GdAl3(BO3)4:Eu3 粉末样品的X射线衍射数据进行了指标化.结果表明:GdAl3(BO3)4:Eu3 为六方晶系,晶胞参数a=9.299 2 nm,c=7.257 7 nm;荧光性能测试结果为:室温613 nm监测,其激发光谱峰为:270,391,400,472,542,728,766和791nm.在270 nm激发下,最大发射峰为613 nm.     

YF3：Eu^3＋发光纳米束的制备与性能研究

在CTAB辅助的水热条件下制备出YF3Eu3+纳米柬材料.XRD分析表明:样品为结晶良好的正交相YF3.TEM照片表明:所得样品直径为250nm,长度约为1000nm的YF3:Eu3+纳米束,且纳米束是由直径为20nm,长度为100nm的纳米晶自组装而成.SEAD显示所得样品为单晶结构.光谱测试表明样品的最强发射峰位于591 nm处,为Eu3+的特征橙红光发射.对应Eu3+的5D0→F1的磁偶极跃迁.     

3-RPS 和3-SPR 机构铰链布置形式建模与分析

通对12种典型旋转铰链布置形式下的3-RPS和3-SPR机构进行自由度计算、数学建模和运动学分析,利用Pro-E和 ADAMS软件分析验证所建模型,筛选出符合体感机构要求的三自由度并联机构,结果可用于辅助铰链布置形式的选择。     

CH3 NH3 PbI3/TiO2 复合纳米线制备及表征

采用水热法合成了纯锐钛矿TiO_2纳米线,并以此为模板结合滴涂法制备了CH_3NH_3PbI_3/TiO_2异质结复合纳米线.首先通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等分析测试手段对样品的结构和形貌进行表征.然后利用拉曼光谱对样品的分子结构进行了研究.最后通过采集紫外一可见一近红外(UV—Vis—NIR)吸收光谱,对样品的的光谱响应性能进行了分析.结果表明:CH_3NH_3PbI_3与TiO_2纳米线复合形成了异质结结构,此复合物作为光催化剂不但可以解决传统TiO_2体系吸收可见光谱带窄的缺点,将光谱范围从紫外扩展到了近红外,还可以减少光生电子与空穴复合机率,有利于提高光催化活性.     

Upeonversion Luminescence of Er3＋, Tin3＋ and Yb3＋ Co-doped Gd3Ga5O12 Nanocrystals

A series of Er3+,Tm3+ and Yb3+ doped Gd3Ga5O12 nanocrystals were prepared by a combustion method.The X-ray diffraction(XRD),field emission scanning electron microscope(FESEM)and upconversion(UC)emission spectra were used to characterize the samples.The results of XRD indicate that Gd3Ga5O12:Er3+,Tm3+,Yb3+ nanocrystals with cubic phase can be obtained.Under the excitation of a 980 nm laser,the different rare earth ions doped Gd3Ga5O12 nanocrystals show upconversion luminescence involving the green emission attributed to the 2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2 transitions of Er3+ ions,respectively,the red emissions assigned to the 4F9/2→4I15/2 transitions of Er3+ ions and the 1G4→3F4 as well as 3F2,3→3H6 transitions of Tm3+ ions,respectively,the blue emission attributed to 1G4→3H6 transitions of Tm3+ions,and the near-infrared assigned to the 3H4→3H6 transitions of Tm3+ ions.The CIE coordinates for the samples are calculated.The dependence of their upconversion luminescence properties on Yb3+ ion concentration is investigated.     

YF_3:Eu~(3+)荧光体的合成和光谱性质

采用溶剂热法合成了Eu3+单掺YF3分析了样品的结构与形貌,结果表明,所合成的样品为单相,颗粒粒度分布均匀.测定了YF3:Eu3+的激发和发射光谱,结果显示,Eu3+离子的发光以电偶极跃迁5D0→7F2(612nm)为主而发红光,稀土离子处于非中心对称的格位上.     

Phase Structure and Electrical Properties of La2O3-doped BiInO3-PbTiO3 Ceramics with High Curie Temperature

The phase structure and electrical properties of pure and La2O3-doped BiInOa-PbTiO3 (BI-PT) ceramics were studied respectively.In (1-x)BI-xPT (x=0.72-0.80) ceramics,the stability of tetragonal phase increased with increasing x,and pure perovskite structure was obtained for x=0.80 ceramics.The phase transition temperature range was between 575 ℃ and 600 ℃for x=0.72-0.80 ceramics,higher than that of PT (～490 ℃).The c/a ratio almost linearly decreased with increasing La2O3 content in x=0.80 ceramics.It is believed that Pb2+ vacancies were formed by La3+ substituting Pb2+ in La2O3-doped BI-PT ceramics.Tc shifted to lower temperature by 30 ℃/mol% La2O3.The maximum dielectric constant 8557 around 559 ℃ was exhibited in 0.5mol%-doped BI-0.80PT ceramics.La2O3-doped ceramics could be poled resulting from decreasing of c/a ratio and improving of dielectric loss and resistivity.The maximum piezoelectric coefficient d33 was 12 pC/N for 2mol%-doped BI-0.80PT ceramics.     

Sm3+掺杂BaCeO3基发光材料的制备及发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了BaCeO3:Sm3+红色荧光粉,用XRD和FL分析表征了样品的结构及发光性能。研究了Sm3+掺杂量和电荷补偿剂对其发光性能的影响。所得样品为立方晶系,荧光光谱测试结果表明:Sm3+掺杂的BaCeO3在紫外波段有两个吸收带,分别位于258nm和353nm,对应于O2-→Sm3+和O2-→Ce4+电荷迁移带;BaCeO3:Sm3+在紫外波长353nm的激发下发射出Sm3+的特征光谱,其发射峰分别位于572nm、615nm和656nm处,与Sm3+的4 G5/2→6 HJ(J=5/2,7/2,9/2)电子跃迁相对应,样品发出强烈的橙红光。Sm3+的最佳摩尔掺量为0.4%,其浓度猝灭机理是Sm3+之间的离子交换作用。共掺电荷补偿剂Li+之后,BaCeO3:Sm3+的发光强度有着很大程度的提高,当Li+摩尔浓度为12%时,其发光强度达到最大。     

铒镱共掺多金属氧酸盐合成及上转换发光研究

制备的高发射率Keggin结构稀土多金属氧酸盐ZnPOM:Er,Yb荧光体在室温下具有Er3 离子特征发射,其室温上转换光谱特性主发射有红光和绿光两部分,其中位于527 nm的绿光较强,远大于658 nm的红光发射.共掺样品中Yb是有效的敏化剂,在976 nm激光抽运下Er3 离子上转换发光强度增大.对上转换光谱分析表明,强烈的绿光激发是基于三光子的吸收过程.