退火温度对CH_3NH_3PbI_3钙钛矿薄膜结构和电学特性的影响

采用一步溶液法制备的CH_3NH_3PbI_3薄膜,用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪对CH_3NH_3PbI_3钙钛矿薄膜的表面形貌和晶体结构进行表征。通过对薄膜的电流-电压(I-V)曲线的测试结果计算得到在退火温度为60,80,100,120和140℃制备的CH_3NH_3PbI_3薄膜的电导率分别为0.0069,0.0089,0.0178,0.0104和0.0013mS/cm。研究结果表明,合适的退火温度有助于薄膜结晶度的提高,晶粒尺寸的增大且尺寸分布均匀,从而有效减少晶界缺陷和晶界散射,薄膜电导率大幅度提高。但是,过高的退火温度(120℃)会导致碘离子VI空位缺陷的数量急增,甚至导致CH_3NH_3PbI_3的分解,使得薄膜内部的缺陷浓度提高。由于缺陷散射增强,载流子迁移率降低,薄膜电导率减小。     

电子束蒸发制备PbI_2薄膜的光电性质研究

采用电子束蒸发法制备了PbI2多晶薄膜,研究制备条件对薄膜光电性质的影响。结果表明,不同条件下制备的样品呈现不同的择优取向生长特征,但均属于六方相多晶结构。随着衬底温度的升高,PbI2薄膜的紫外-可见透过谱透过性能提高,光学带隙由室温时的2.33 eV增大到200℃时的2.44 eV。同时发现,不同源-衬间距制备样品的光谱透过性能和光学带隙基本相同。光致发光谱(PL)测试表明,薄膜的发光可能源自禁带中的缺陷能级跃迁,其PL发光峰的强度和展宽随源-衬间距的增大有明显变化。论文最后测试了PbI2薄膜在绿光LED照射下的光电导响应,发现制备样品的光电导响应性能与薄膜的沉积温度和源-衬间距有密切关系,光电导率的数量级约在10-8~10-9Ω-1.cm-1之间。     

水热合成法制备非晶态α-Fe2O3薄膜及其光吸收性能

以K9玻璃为基片,在柠檬酸存在的碱性体系内,采用水热合成法制备了非晶态α-Fe2O3薄膜,并对样品进行了XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis表征。研究结果表明,随着反应体系初始pH值升高及Fe3+初始质量浓度增大,所得样品的结晶度略有增大。水热反应体系初始pH值从9.5升高至10.5,薄膜表面沉积颗粒增大,薄膜逐渐致密。但当pH值继续升高至11时,沉积颗粒减小,且存在较大孔隙。水热体系中Fe3+初始质量浓度增大至1.2g/L时,薄膜表面沉积颗粒最大,颗粒间孔隙较大。Fe3+质量浓度继续增大,颗粒减小,薄膜表面致密、均匀。反应体系初始pH值较低时,有少量柠檬酸随非晶态α-Fe2O3沉积,反应过程中非晶态α-Fe2O3与玻璃基底有化学键力的结合。水热反应初始pH值为11时,薄膜对紫外光的吸光度最大。当Fe3+初始质量浓度为1.5g/L时,薄膜对紫外光的吸光度最高,当Fe3+初始质量浓度为1.2g/L时,薄膜对可见光的吸光度最低,反射率最高。     

正交相Y2Mo3O12薄膜的制备及光吸收性能研究

采用磁控溅射法在Si(100)和石英衬底上沉积Y2Mo3O12,并经退火处理获得正交相Y2Mo3O12薄膜.采用扫描电镜、X射线衍射仪、变温拉曼光谱仪和紫外-可见光谱计研究了薄膜的表面形貌、结晶特性、吸湿性和光吸收性能.结果表明,磁控溅射沉积Y2Mo3O12薄膜为非晶态,退火后结晶为正交相结构.正交相Y2Mo3O12薄膜表面平整、晶粒细小,具有可逆的脱水吸水性能,其光学带隙宽度为4.58eV,对近紫外光(波长286～270nm)具有很好的吸收性能,可应用于日盲探测器中.     

Ag-Nd2O3复合介质薄膜的光吸收特性研究

在真空中用蒸发沉积的方法制备了埋藏有金属Ag纳米微粒的稀土氧化物复合介质薄膜Ag-Nd2O3.通过对这种薄膜的透射电子显微镜观察和光吸收实验研究,发现在相同Nd2O3的薄膜上沉积数量和大小不同的Ag纳米粒子,Ag-Nd2O3复合介质薄膜的光吸收特性随Ag粒子尺寸和体积分数的增大,吸收峰向长波方向移动.而且在光波长310～1 200 nm区域内,吸收比随Ag粒子尺寸和体积分数的增加而增加.分析表明Nd2O3与Ag粒子之间的相互作用是影响吸收峰位置和吸收比大小的主要原因,Ag粒子的体积分数是导致吸收峰移动的主要因素.     

Bi2Te3热电薄膜的电化学原子层外延制备

采用电化学原子层外延法(ECALE)在Au电极上成功地制备了Bi2Te3化合物热电薄膜.通过循环伏安扫描研究Te和Bi在Au衬底上的电化学特性,使用自动沉积系统交替欠电位沉积Te、Bi原子层200个循环获得沉积物.XRD、EDX和FESEM测试结果表明循环沉积200层后得到的沉积物Bi和Te的化学计量比为2:3,且是Bi2Te3薄膜化合物,而非单质Bi和Te的简单混合;薄膜均匀、致密、平整且可重复性好,以(015)为最优取向外延生长的.     

CH_3NH_3PbI_xCl_(3-x)钙钛矿复合石墨烯光电探测器的制备与性能研究

石墨烯是一种新型二维薄膜材料,因其优异的物理性能和应用价值被广泛关注。但是由于石墨烯较低的光吸收率使得其制备的光电探测器性能无法满足实际应用的要求,将石墨烯与CH_3NH_3PbI_xCl_(3-x)钙钛矿复合,既可以弥补石墨烯光吸收率低的缺陷,同时又可以充分利用石墨烯电导率高的优点,采纳钙钛矿材料宽吸收波段的优点,制备出一种性能优化的光电探测器,获得的探测器光响应率达到0.66 A/W,比单层石墨烯光电探测器提高至3倍以上。     

Ag-MgF_2纳米金属陶瓷薄膜的光吸收特性

测量了真空热蒸发沉积法制备的Ag MgF2 纳米金属陶瓷薄膜在近紫外到可见光区的吸收光谱、光学常数和介电函数 ,观察到在 42 7nm处有明显的表面等离子激元共振吸收峰。消光系数与介电函数的虚部谱形类似。讨论了共振吸收峰位置与金属微粒尺寸的关系     

Ag—Nd2O3复合介质薄膜的光吸收特性研究

在真空中用蒸发沉积的方法制备了埋藏有金属Ag纳米微粒的稀土氧化物复合介质薄膜Ag-Nd2O3。通过对这种薄膜的透射电子显微镜观察和光吸收实验研究，发现在相同Nd2O3的薄膜上沉积数量和大小不同的Ag纳米粒子，Ag-Nd2O3复合介质薄膜的光吸收特性随Ag粒子尺寸和体积分数的增大，吸收峰向长波方向转移。而且在光波长310～1200nm区域内，吸收比随Ag粒子尺寸和体积分数的增加而增加，分析表明Nd2O3与Ag粒子之间的相互作用是影响吸收峰位置和吸收比大小的主要原因，Ag粒子的体积分数是导致吸收峰移动的主要因素。     

聚酰亚胺/纳米Al_2O_3三层复合薄膜的制备

将掺杂纳米Al2O3的聚酰胺酸与未掺杂聚酰胺酸在玻璃板上逐层涂膜,热亚胺化制备了3层聚酰亚胺/纳米Al2O3复合薄膜.采用扫描电镜(SEM)对该薄膜的微观形貌进行了表征,测试了薄膜的热稳定性、力学性能及电击穿场强.结果表明,复合薄膜的热性能及电击穿场强均高于掺杂薄膜及未掺杂膜,当热失重达到10%时,复合薄膜的热分解温度达到了629.1℃;与掺杂薄膜相比,复合薄膜的力学性能得到明显提高,拉伸强度和断裂伸长率分别为117.4 MPa和18.5%.     

Mn掺杂Ga_2O_3薄膜的结构及光吸收性能研究

采用磁控溅射法在Si(111)和玻璃衬底上制备出不同Mn掺杂含量的Ga2O3薄膜,使用扫描电子显微镜、电子能谱仪、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计等对Mn掺杂Ga2O3薄膜的表面形貌、结晶特性和光吸收性能进行了研究.结果表明,适量掺杂Mn可抑制薄膜的晶格膨胀,促进Ga2O3薄膜晶粒的定向生长,得到尺寸分布较均匀的多面体晶粒.Mn掺杂使Ga2O3价带项向带隙延伸,光学带隙变窄,吸收边红移,近紫外区吸收增强.     

原子层沉积制备纳米TiO_2薄膜研究进展

原子层沉积技术(ALD)可制备出平滑、均匀可控的高质量薄膜,较传统制备方法而言,具有高度可控性和重现性,成为纳米二氧化钛(TiO_2)薄膜制备的首要选择。从沉积温度、等离子体的增强作用、沉积载体、掺杂及应用等方面综述了ALD法制备纳米TiO_2薄膜的相关研究进展。     

GaAs颗粒镶嵌薄膜的制备及光吸收特性的研究

采用复合靶共溅射技术制备纳米ＧａＡｓ晶粒镶嵌在ａ－ＳｉＯ２中的复合薄膜。通过控制淀积时基片的温度，调节靶面ＧａＡｓ的百分比，可制备出不同ＧａＡｓ晶粒尺度与体积百分比的薄膜。     

Ge掺杂二氧化钛复合薄膜制备及光吸收性能研究

采用磁控溅射和溶胶-凝胶两种方法在石英基体上制备了纯TiO2薄膜,并通过离子注入及溶胶掺杂方法分别对TiO2薄膜进行Ge掺杂改性。利用XRD、XPS及UV-Vis对两种TiO2复合薄膜的晶相结构、原子化学态以及光吸收性能进行了表征。结果表明,磁控溅射法制得TiO2薄膜为锐钛矿相,Ge离子注入引起复合薄膜的锐钛矿相消失,且该相600℃退火后并未得到恢复;经过退火后Ge在磁控溅射TiO2薄膜中以Ge单质存在。溶胶-凝胶法Ge掺杂复合薄膜中存在锐钛矿相TiO2和Ge晶相,Ge在薄膜表面以Ge和GeO2形式存在。两种掺杂方法制得的复合薄膜紫外-可见光吸收边均发生了红移。     

Ag—MgF2纳米金属陶瓷薄膜的光吸收特性

测量了真空热蒸发沉积法制备的Ag-MgF2纳米金属陶瓷薄膜在近紫外到可见光区的吸收光谱、光学常数和介电函数，观察到在427nm处有明显的表面等离子激元共振吸收峰。消光系数与介电函数的虚部谱形类似。讨论了共振吸收峰位置与金属微粒尺寸的关系。     

Al2O3薄膜的应用与制备

Al2O3薄膜因其光学性能优良、机械强度与硬度高、透明性与绝缘性好、耐磨、抗蚀及化学惰性等特点而引起人们的极大兴趣,已经广泛地应用于光学、机械及微电子等领域。简述了Al2O3薄膜的应用及制备方法。     

TiO2/Mn2O3复合纳米纤维的制备及光吸收性能研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为络合剂,与钛酸四正丁酯 Ti(C4H9O)4]和醋酸锰(Mn(CH3COO)2·4H2O)反应制得前驱体溶液,用静电纺丝法制备PVP/TiO2/Mn2O3纳米复合纤维,在马弗炉中经过煅烧处理过程,获得了TiO2/Mn2O3纳米纤维.采用扫描电镜(SEM)、热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射...     

原子层沉积制备VO_2薄膜及特性研究

原子层沉积(ALD)技术在制备薄膜时因具有厚度精确可控、三维均匀性好以及可以实现大面积成膜和低的成膜温度等优点而使其在各个领域受到广泛关注。本文采用ALD技术,以VO(acac)2和O2分别为钒源和氧源,使用不同的沉积温度(420~480℃)和退火条件(自然冷却、4和8h程序降温)在玻璃基底表面制备VO2薄膜。通过X-射线光电子能谱、X-射线衍射以及扫描电镜对薄膜的价态、结晶状况及表面微观形貌进行表征;通过四探针测试仪对所制备薄膜的半导体-金属相变特性进行了研究。实验结果表明:VO2薄膜相变特性与其微观结构和晶体取向有着直接关系。选择ALD脉冲时序为[10s-20s-20s-20s],循环周期数为300,在450℃沉积且采取自然冷却所制备的VO2薄膜结晶状态良好,相变前后薄膜方块电阻突变量大,具有良好的热致相变特性。因此,该ALD技术可以制备相变特性较好的VO2薄膜。     

硅纳米晶/SiO2多层薄膜的制备

采用射频磁控溅射结合后续热处理方法制备了镶嵌在SiO2基质中的Si纳米晶（nanocrystalline silicon,nc-Si）薄膜,实验结果表明,在单层nc-Si薄膜中,随着硅含量的增加,Si纳米晶的尺寸、分布密度也增加;在多层nc-Si/SiO2薄膜中,SiO2层会起到限制nc-Si层中Si纳米晶生长的作用,使多层结构中Si纳米晶的尺寸分布更加集中。