热处理温度对Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜结构与性能影响的研究

采用HPAgilent4294A阻抗分析仪、X衍射、扫描电镜等测试方法研究了热处理温度对BaxSr1-x，TiO3（BST）薄膜结构与性能的影响。当升／降温速率为0．5～1℃／min时，得到的薄膜表面均匀、无裂纹、孔洞。经过750℃退火处理后，薄膜的介电性能最佳，即具有较高的相对介电常数和较小的介质损耗。     

溅射功率对原位退火钴酸锂薄膜性能的影响

本文采用射频磁控溅射技术,在高温下制备了原位退火的钴酸锂薄膜,并研究了溅射功率对其性能的影响。结果表明,随着溅射功率的增加,钴酸锂薄膜结晶颗粒长大,生长速率增加,首次放电比容量增大且循环性能提升。200W溅射制备的钴酸锂薄膜首次放电比容量可达47μAh·cm~(-2)μm~(-1),并表现出较好的循环性能。     

退火温度对溅射法沉积Cu-Cr-O薄膜性能的影响

使用Cu Cr O2陶瓷靶材,利用射频磁控溅射方法在石英衬底上沉积了Cu-Cr-O薄膜,研究了退火温度对Cu-Cr-O薄膜结构及光电性能的影响。X射线衍射分析显示,退火温度为973 K时薄膜即已晶化并形成单相铜铁矿结构CuCrO2,随着退火温度的升高,薄膜结晶性逐渐提高。紫外-可见光谱与电学性能测量结果表明:薄膜可见光透过率随退火温度升高呈上升趋势,电导率则呈下降趋势,在973～1273K退火薄膜的可见光透过率最高为50%,电导率最高为0.12 S/cm。扫描电子显微镜照片显示,Cu-Cr-O薄膜电导率的下降主要与退火产生的微裂纹有关。     

底电极与组分对Ba1-xSrxTiO3薄膜结构与介电性能影响的研究

以Pt与La0.5Sr0.5CoO3为电极,采用溶胶-凝胶法分别沉积Sr/Ba比不同的Ba1-xSrxTiO3薄膜,研究结果表明:沉积在两种电极上的Ba1-xSrxTiO3薄膜,随着Sr/Ba比的增加,Ba1-xSrxTiO3薄膜的介电常数呈先增大后减小的趋势,当Sr含量为50%即为Ba0.5Sr0.5TiO3且频率为1 kHz时,薄膜具有最大的介电常数,分别是80,95和最小的介质损耗,分别是0.15,0.1.介电常数随着频率的升高呈下降趋势,介质损耗则成上升趋势.沉积La0.5Sr0.5CoO3电极上的Ba1-xSrxTiO3薄膜比Pt电极上的Ba1-xSrxTiO3薄膜具有更高的介电常数和低的介质损耗.     

铁电薄膜存储器底电极Pt/Ti的制备及性能研究

应用射频磁控溅射方法 ,在Si基片上采用不同的溅射工艺制备了铁电薄膜底电极Pt/Ti,并分析了在不同温度下退火后材料的电导率性能和粘结力性能 ,从理论和实验上分析了不同的溅射工艺和退火处理对底电极性能的影响。     

退火温度对铁电薄膜钛酸锶钡的影响

用醋酸盐和钛酸酯为原料,采用Sol-Gel工艺在Pt/TiO2/SiO2/Si基片上制备出Ba0.5Sr0.5TiO(3BST)铁电薄膜,然后在650-800℃下对BST薄膜进行退火,研究退火温度对钛酸锶钡铁电薄膜的影响。X射线衍射分析表明:退火温度在750℃以上时,BST薄膜转变成较为完整的ABO3型钙钛矿结构;SEM分析表明:750℃热处理的薄膜颗粒较大,且颗粒生长较好;阻抗分析仪测试表明:750℃退火处理的薄膜介电性能最佳;TEM分析表明:750℃晶粒发育完善、清晰,晶粒与晶粒之间比较紧密,且存在微畴区域。     

不同纤维增强对PZT/PVA复合材料性能影响的研究

压电陶瓷复合材料较低的力学性能限制其应用。为进一度探究纤维种类及掺量对锆钛酸铅(PZT)/聚乙烯醇(PVA)复合材料性能影响规律,对不同纤维掺量下碳纤维/PZT/PVA、芳纶纤维/PZT/PVA复合材料开展电学及力学性能测试,分析纤维种类、掺量及PZT/PVA体积比对试件介电、压电性能及弯曲、拉伸性能的影响规律,并结合电镜扫描(SEM)分析纤维掺量对试件性能的影响。结果表明,少量的纤维掺量能够提高复合材料的电学性能,过量的纤维使得复合材料结构孔隙结构增加,介质常数和压电常数均减小,介质损耗增大。7%芳纶纤维/0.5PZT/0.5PVA、5%芳纶纤维/0.6PZT/0.4PVA、3%芳纶纤维/0.7PZT/0.3PVA复合材料的介电性能和压电性能较高。芳纶纤维掺量为9%时,芳纶纤维/0.5PZT/0.5PVA、芳纶纤维/0.6PZT/0.4PVA、芳纶纤维/0.7PZT/0.3PVA、芳纶纤维/0.8PZT/0.2PVA复合材料的弯曲强度分别提高了10.72%、14.49%、13.85%及16.78%,拉伸强度分别提高了24.04%、23.94%、27.00%和28.52%。纤维在试件内...     

烧结温度对PCrNi-4压电陶瓷性能的影响

采用传统固相烧结法制备Pb0.94Sr0.06（Zr0.53Ti0.47）O3＋（Ni2O3＋Cr2O3）0.1wt%＋x wt%CeO2（简称PCrNi-4）压电陶瓷,其中x取值为0,0.1,0.3和0.5,研究了烧结温度对陶瓷样品的相结构、显微结构、压电及介电性能。结果标明：所有样品相结构均为三方相与四方向共存。当烧结温度为1280℃,CeO2掺杂量为0.3 wt%时,陶瓷的晶粒大小均匀,致密性良好,具有良好的压电及介电性能（d33=375 pC/N,Kp=0.70115,εT33=1400,tgδ=0.00238）。     

退火处理对玻璃表面沉积的ZnO薄膜微观形貌与性能的影响

以Zn(NO3)2·6H2O为前驱体,采用超声喷雾热解法在500℃下、在钠钙硅浮法玻璃衬底上制备了ZnO薄膜.分别在不同温度(500、550、600℃)和不同时间(30、60、120min)对制备的ZnO薄膜进行了退火处理.研究退火条件对ZnO薄膜微观结构、形貌以及光学性能的影响.结果表明:退火处理能提高ZnO薄膜的c轴取向;随着退火时间的延长,ZnO薄膜附着强度随之增加,但c轴取向度呈先增强,至120min时又开始呈下降的趋势;随着退火温度的升高,ZnO薄膜的c轴取向亦出现先显著增强,之后又开始下降的趋势,同时可见光透过率亦呈相同的变化趋势.最佳退火条件为500℃温度保温60min,此时薄膜不仅c轴取向生长优势明显,结晶质量良好,表面颗粒大小均匀,致密平滑,同时薄膜的可见光透过率由退火前的70％提高到90％.     

不同硅片对SBT薄膜结构与性能的影响

采用HPAgilent4294A阻抗分析仪、XRD、TEM等测试方法研究了不同电阻率硅片对Sr0.5Ba0.5TiO3(SBT)薄膜结构与性能的影响.在测试频率为1KHz时,在高阻硅片上生成的SBT薄膜的相对介电常数εr,介质损耗tanδ分别为100.54,0.060,材料的介电性能相对提高,并表现出较好的频散特性;最大εr温度点Tm(居里温度)稍微移向高温.在高阻硅片上制备的SBT薄膜易生成四方钙钛矿结构,薄膜表面无裂纹,孔洞少,比较致密,晶粒的平均粒径均为80nm,分布均匀;晶格条纹间距约为0.296nm,晶界2侧的晶粒取向是随机的.     

反应条件对原位聚合聚苯胺薄膜性能影响

利用分散聚合法,在玻璃基体表面原位聚合沉积得到透明导电聚苯胺(PANI)薄膜,考察了反应条件对PANI薄膜形貌、电导率等性能的影响。结果表明,反应温度选用冰水浴(0℃),氧化聚合反应温和,薄膜质量高;氧化剂APS(过硫酸铵)加入方式的细化,有利于改善薄膜的表观形貌和电导率;利用硅烷偶联剂OTS(十八烷基三氯硅烷)处理玻璃表面,得到的PANI薄膜更加细密均匀,电导率也显著提高;换用磷酸为掺杂酸,得到的PANI薄膜表观质量差,电导率低。     

不同退火温度In掺杂ZnO薄膜的表面形貌和光学性质

用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见分光光度计观察4%(原子分数)In掺杂ZnO薄膜的微结构、表面形貌和光学性质.微结构分析表明:薄膜仍为六角纤锌矿结构,由于In杂质的掺入,使得薄膜结晶度劣化,退火温度对薄膜微结构影响较小;表面形貌观察结果显示:薄膜表面凹凸不平,450 ℃退火处理薄膜表面最平坦,尺寸在50～100 nm之间小颗粒致密、均匀地分布于起伏的表面;紫外可见透射谱研究结果表明:随着退火温度升高,薄膜光学带宽E_g由3.267 eV减小到3.197 eV,该结果可能与薄膜表面残余应力发生变化密切相关.     

沉积温度对AZO薄膜性能的影响

在采用直流磁控溅射制备AZO(Aluminum Doped Zinc Oxide,掺铝氧化锌)薄膜的过程中,AZO薄膜的光电性能取决于镀膜过程中的各种工艺参数,包括溅射气压、沉积温度、溅射功率和靶基距等。本文主要研究在固定其它工艺参数不变的情况下,通过改变沉积温度在不同的温度下分别制备AZO薄膜,利用SEM、X射线衍射仪等测试不同AZO薄膜的微观结构,并分析研究不同沉积温度下制备AZO薄膜光电性能及结构的变化特性,以筛选出制备高质量AZO膜的最佳沉积温度。     

Bi元素对钛酸锶钡薄膜结构与性能影响的研究

研究了微量元素铋对Sr0.5Ba0.5-xBixTiO3薄膜介电性能的影响.当X分别为0～0.030 mol时,相对介电常数εr、介质损耗tanδ逐渐降低,最大介电常数温度点Tm(居里温度点)逐渐移向低温;在所测试频率范围内,εr、tanδ均能表现出较好的频散特性;当铋掺量为0.015mol时,薄膜的Pr为0.22μC/cm2、Ps为0.32μC/cm2、Ec为60kV/cm.采用XRD、FTIR、TEM等测试方法分析了薄膜的结构特征.薄膜的矿物组成为四方钙钛矿结构,但[TiO6]八面体特征吸收峰(471.65cm-1)移向低波数,晶粒粒径减小.     

Preparation of Highly Oriented Aluminum Nitride Thin Films on Polycrystalline Substrates by Helicon Plasma Sputtering and Annealing

Highly c -axis-oriented aluminum nitride (AlN) thin films were prepared on polycrystalline Si₃N₄ and SiC substrates by helicon plasma sputtering. The difference in the substrate materials scarcely influenced the crystal structures of the films. The full width at half-maximum (FWHM) of the X-ray rocking curves of the films was 3.2°, which is the smallest value for AlN thin films deposited on polycrystalline substrates to our knowledge. Annealing at 800°C in vacuum decreased the FWHM from 3.2° to 2.8°. The structure of the films was densely packed and consisted of many fibrous grains. The films developed c -axis orientation on the polycrystalline substrates, because the interaction between the films and substrate surfaces was small, and (100) and (110) AlN planes grew preferentially. The films were piezoelectric and generated electrical signals in response to mechanical stress.     

退火对PA6结晶和拉伸性能的影响

通过调节退火时间和退火温度,研究了退火工艺对尼龙(PA)6结晶性能以及PA6在不同拉伸速率下的拉伸性能的影响。结果表明,在100℃恒温退火时,随着退火时间的增加,PA6初始熔融温度逐渐升高,熔限减小,γ晶的晶粒尺寸增大,但结晶度变化不大;在5 h退火时间下,随着退火温度的增加,PA6结晶度呈现先增加后降低的趋势,而α晶晶粒尺寸逐渐增大。总体上看,不同拉伸速率下退火时间和退火温度对拉伸强度的影响较小,相对来看,退火温度为100℃时拉伸强度较高,而当退火温度达到200℃时,拉伸强度显著下降;当拉伸速率较高或较低时,不同退火时间下的PA6断裂伸长率相差不大,而当拉伸速率为20,50 mm/min时,随退火时间的增加,断裂伸长率逐渐降低;退火温度为100,130℃的PA6断裂伸长率保持在相对较高值,且拉伸速率越低,其值越高,但随着拉伸速率增加,其下降趋势也最快;高拉伸速率下,退火温度对PA6断裂伸长率影响较小。以上结果表明,当对PA6进行退火处理时,在拉伸性能方面需要考虑拉伸速率的影响。     

拉伸工艺对聚苯硫醚薄膜结构与性能的影响

采用哈克挤出机制备了聚苯硫醚片材,并通过自制拉膜机单轴拉伸制备聚苯硫醚薄膜。通过对拉伸工艺进行探讨,确定了聚苯硫醚薄膜最佳拉伸温度在85~100 ℃。借助万能材料试验机、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等手段研究了拉伸速率对薄膜结构与性能的影响。结果表明,随着拉伸速率的增加,薄膜在相应方向上的取向度增加,结晶度、拉伸强度和断裂伸长率均呈先增加后降低的趋势。     

中子辐照掺氮6H-SiC晶体的电学性能及退火的影响

在60～80℃用剂量为1.67×1020n/cm2的全能谱中子对掺氮6H-SiC晶体进行了辐照,对辐照样品从室温至1600℃进行了等时退火,研究了辐照和退火对样品电学性能的影响.大剂量中子辐照在晶体内产生了大量缺陷和损伤,并引起样品的电学性能发生变化,使电阻率升高、介电常数和介电损耗减小.测试表明:在辐照缺陷及其电学性能的退火演化过程中,存在约为1 000和1400℃两个特征温度.当退火温度低于1 000℃时,随着退火温度的升高,电阻率小幅增加,而介电常数和介电损耗亦下降;在退火温度高于1 000℃时,电阻率开始下降.在退火温度高于1 400℃时,电阻率急剧地下降,而介电常数和介电损耗快速地增加.以间隙原子和空位为缺陷的主要形式作为辐照损伤的模型,对上述现象做了定性解释.测试还表明,掺氮6H-SiC的介电常数高达3.5 x 104,这一奇特的物性主要来源于电子的长程迁移极化.