纳米硅薄膜的低压化学气相沉积和电学性能研究

利用普通低压化学气相沉积技术在玻璃衬底上制备了大面积的纳米硅薄膜。不同温度下薄膜暗电导率的测试研究表明，薄膜的室温暗电导率随成膜温度的升高而增加，相应的电导激活能降低。热激活隧道击空机制可以较好地解释纳米硅薄膜特殊的电学性能。原位后续热处理研究表明，延长热处理时间以及采用低温成膜、高温后续退火的热处理方法均能有效提高其室温暗电导率。     

镍包碳纤维填充导电橡胶薄膜的制备及性能

采用喷涂法制备了镍包碳纤维(CF@Ni)填充型柔性导电橡胶薄膜,探究了球形Ni粉颗粒对导电橡胶流动性及导电性的影响,研究了导电CF@Ni/橡胶薄膜的抗折叠性能以及薄膜与铝合金基体之间黏附强度。结果表明:以CF@Ni为主掺杂少量球形Ni的复合填料所制备的导电橡胶薄膜,电阻率在10-1Ω·cm级别;且随Ni粉增加,其电阻率不发生显著变化,但液态导电CF@Ni/橡胶流动性明显提高;喷涂获得的薄膜在0.2 MPa压力经100次折叠周期后,其导电性无明显下降;喷涂薄膜与铝合金基体之间的黏附强度约为0.219 MPa。所制备的导电CF@Ni/橡胶薄膜具有良好的导电性和抗折叠性能,导电橡胶薄膜中CF@Ni起主要导电作用,球形Ni粉不影响薄膜导电性,但在喷涂过程中有"润滑"作用,提高了喷涂效率。     

拉伸应变下镍包碳纤维填充导电橡胶取向及电阻响应

导电橡胶因其超高的弹性和良好的导电性而在柔性电子材料领域受到广泛关注。受载时导电填料重新排列会产生相应的电阻变化。本研究选取镍包碳纤维（Nickel coated carbon fiber,CF-Ni）填充于基胶聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane,PDMS）中制备导电橡胶。基于MATLAB平台,观察了导电橡胶中CF-Ni纤维的静态分布,并构建了纤维取向率的计算方法;随后施加动态应变载荷,选用3D打印的样品,在拉伸应变下,对其进行了纤维在胶体中取向变化的同步观察。结果表明:CF-Ni纤维沿拉伸应变方向发生偏转,最大偏转角度可达20°; CF-Ni纤维的取向分布及拉伸应变下纤维的偏转会对导电橡胶的电学性能产生影响,在60%的应变量下,CF-Ni/PDMS表面电阻最大变化为600%。导电橡胶电阻对拉伸应变载荷的响应为CF-Ni/PDMS用于制备柔性传感器奠定了基础。      

纳米碳包镍/环氧树脂复合材料的NTC效应及其调节

采用磁场辅助固化工艺,制备了纳米碳包镍/环氧树脂复合材料,用SEM观察了复合材料的微观组织,测量了复合材料的直流电学特性,考察了磁场强度、纳米粒子含量、温度对电性能的影响。在无磁场情况下固化时,纳米粒子在环氧树脂中均匀分布;而施加磁场后,纳米粒子在基体中以纤维状线性排列;施加的磁场越大,纤维组织发育得越粗壮,获得的复合材料的电阻率越小。复合材料的I-U曲线呈现非线性特征,表明电导机制依赖于导电粒子之间的隧道传递,电阻率随温度上升而下降,显示奇怪的负温度系数（NTC）效应,且可由填料含量、磁场强度调节。为解释NTC起源,提出一个修正的量子隧道模型。根据该模型,复合材料的NTC效应归因于占统治地位的电子热活化隧道传递;另一方面,环氧树脂的低膨胀率促成了这一效果。      

氢化纳米硅薄膜光电性质及其应用研究进展

氢化纳米硅（nc-Si:H）薄膜具有室温下的高电导率、电致发光及光致发光等独特的性能，可应用于超大规模集成电路中，因而引起人们广泛的研究兴趣。简单地综述了国内外有关nc-Si:H薄膜的制备方法、导电机理、发光机理及其应用于量子功能器件等方面的研究工作。