近空间升华法制备CdZnTe厚膜及其性能研究

采用近空间升华法在FTO玻璃衬底上制备CdZnTe多晶厚膜,并采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光谱仪、I-V测试仪等对CdZnTe厚膜的表面形貌、成分、结构以及光电性能进行分析表征。结果表明,所制备的CdZnTe膜均匀致密,随生长时间的延长,晶粒尺寸明显增大;不同厚度的CdZnTe膜均表现出沿(111)晶面的择优生长;CdZnTe厚膜的禁带宽度在1.53～1.56eV之间;电阻率在1010Ω.cm数量级,具有较好的光电响应,试制的薄膜探测器可用作计数型探测器。     

近空间升华法制备PbI_2厚膜及其性质研究

采用近空间升华法在玻璃衬底上制备PbI2厚膜,研究了工艺参数对样品晶体结构、形貌和光致发光性质的影响。实验显示,沉积速率随着源温度的升高和沉积气压的下降而急剧增大。XRD谱表明PbI2膜为沿[001]晶向择优取向的六方多晶体,晶粒尺寸随沉积速率的增大而逐渐减小。同时,沉积速率增大还导致膜压应力变大,晶格常数减小,使（001）晶面衍射峰向大角度方向移动。SEM照片显示样品为（001）晶面堆积而成的片状晶粒结构,晶粒c轴与衬底平行。随着沉积速率的增大,晶粒有序性和膜致密度下降,同时（001）晶面上由于六方中心亚晶粒的出现而导致表面粗糙度大幅增大。样品的PL发光谱显示了本征发射特征,发光锋随沉积速率的增大向长波方向移动,同时峰位展宽,强度减弱。     

控制降温对近空间升华法沉积CdZnTe薄膜形貌与结构的影响

采用场发射扫描电镜和X射线衍射技术研究了生长结束后的降温过程对以近空间升华法生长的CdZnTe薄膜形貌与结构的影响。分析了快速(炉冷,673K以上-8K/min)和慢速(-2K/min)两种降温速率下获得的CdZnTe薄膜的结构与形貌,并考察了降温中是否阻断生长源向薄膜的传质的影响。结果表明,所得到的薄膜均为闪锌矿结构,降温时薄膜的持续生长将抑制晶粒在平面内铺展而使其棱角钝化的趋势,以较慢的速率降温和降温时阻断传质均有利于提高薄膜的致密度,降低粗糙度及薄膜的织构强度。     

CSS法制备CdZnTe薄膜时衬底温度的影响规律

采用近空间升华法(close-spaced sublimation,CSS),以CdZnTe化合物粉料为原料制备了CdZnTe薄膜,采用XRD、SEM、紫外光谱仪等对其进行了性能表征,并研究了不同生长温度对薄膜生长速率、结构、Zn含量和光学特性的影响规律.研究结果表明,薄膜的生长速率随着生长温度的升高而增大,且温度>5...     

HgCdTe/CdZnTe液相外延材料的倒易空间图研究

采用高分辨X射线衍射的例易空间图研究了HgCdTe／CdZnTe(-0．044％晶格失配)液相外延材料界面处品格结构，结果显示，通常使用的10μm厚的碲镉汞液相外延材料的晶格相对碲锌镉衬底已处于完全弛豫状态，并且外延层和衬底的品向发生了0．01。的偏离，但是，由于外延层中存在着组分梯度以及衬底和外延层热膨胀系数存在着差异，界面处外延层中仍存在着应力和应变。对称衍射和非对称衍射的实验结果均显示外延材料的例易空间图沿垂直于散射矢量方向有所扩展．这一结果表明晶格失配的弛豫使得界面处外延层的晶体结构呈镶嵌结构。实验也发现，外延层的非对称衍射倒易空间图的扩展偏离散射矢量方向，根据弛豫线模型，这也是由于界面处外延层存在组分梯度和应变梯度所造成的。     

YBCO厚膜的制备及其性能研究

YBCO涂层超导由于其自身的本征特征和潜在的应用前景，一直以来都是人们的研究热点。为了实现其实用化，提高YBCO涂层超导的导电能力十分关键．采用成本低廉的TFA-MOD方法，通过多次涂覆在LaAlO3基底上制备了厚度达到1μm的YBCO厚膜，并研究了厚度对YBCO膜的微观结构、取向、表面形貌以及超导性能的影响。通过比较发现，多层薄膜的，Ic均高于单层薄膜，其中两层薄膜的，c最高，达到了114A/cm带宽，是单层薄膜，C的2．7倍。     

CdZnTe薄膜的CdCl2退火及性能表征

采用近空间升华法制备了CdZnTe薄膜,并对其进行CdCl2退火,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、紫外光谱仪、I-V测试仪等研究了退火对薄膜表面形貌、成分、结构以及光电性能的影响。结果表明,经过CdCl2退火后薄膜的晶粒尺寸明显增大,晶粒分布更加均匀;XRD分析结果显示,退火后薄膜的最强峰(111)峰的半峰宽变窄,薄膜沿(111)方向的择优取向明显增强;退火后薄膜的光学透过率降低,截止边红移,光学禁带宽度减小;薄膜的电阻率在退火后下降了两个数量级。     

直流热阴极PCVD法制备金刚石厚膜

建立和发展了非脉冲式的直流热阴极PCVD(PlasmaChemicalVapourDeposition)方法。通过采用温度为110 0℃～ 15 0 0℃的热阴极以及阴极和阳极尺寸不相等配置 ,在大的放电电流和高的气体气压下实现了长时间稳定的辉光放电 ,并用这种方法制备出大尺寸高质量的金刚石厚膜 ,其厚膜直径为 4 0mm～ 5 0mm ,膜厚为～ 4 .2mm ,生长速率最高达到 2 5 μm/h左右 ,在 5 μm/h～ 10 μm/h的生长速率下制出的金刚石厚膜 ,热导率一般在 10W/K·cm～12W /K·cm。高导热金刚石厚膜用做半导体激光二极管列阵的热沉和MCM的散热绝缘基板 ,明显地改善了它们的性能     

DCPJ法多次沉积制备金刚石厚膜的研究

用直流电孤等离子体喷射法进行了多次沉积，在硅衬底上制备了金刚石厚膜，并用扫描电镜对这种厚膜的截面结构和表面状态进行分析，发现截面有明显的层状结构，在原来晶面上进行二次沉积是一个重新的成核过程。并对多次沉积过程中金刚石晶粒的生长特性进行了描述。     

近空间升华沉积CdTe多晶薄膜过程的研究

研究了近空间升华（CSS）沉积CdTe多晶薄膜的物理机制,测量了近空间沉积装置内的温度分布,分析了升温过程、气压与薄膜的初期成核的关系,优化了升温过程,在此基础上制备出了转换效率优良的结构为SnO2：F／CdS／CdTe／Au的串联集成太阳电池。同时结果表明：近空间升华制备TdTe多晶薄膜的物理过程主要是,Cd代升华前升温,Cd代源升华分解为Cd、Te2, Cd、Te2在衬底上化合沉积以及衬底上的CdTe反升华等过程。在正常的近空间升华过程中,CdTe的蒸汽压远小于保护气体的气压。后者对对成核的晶粒方向几乎没有影响,但它通过改变分子平均自由程来影响Cd、Te2分子的扩散,从而影响薄膜的生长速率。     

燃焰法沉积高质量金刚石厚膜的研究

研究了气体流量比（Ｏ２／Ｃ２Ｈ２）对燃焰法沉积金刚石厚膜的影响,并以约５０μｈ的较高速率沉积出了均匀、致密呈淡黄色透明状的高质量金刚石厚膜。     

硅基高度择优取向PZT厚膜的制备及性能研究

应用溶胶-凝胶法成功地在以SrTiO3(STO)为模板/阻挡层Si(001)基片上制备了La-Sr-Co-O/ Pb(Zr0.5Ti0.5)O3(PZT)/La-Sr-Co-O/STO/Si异质结,PZT的厚度为0.8μm.研究了异质结的结构和性能.实验发现,PZT结晶良好、具有(001)高度择优取向以及较高的极化强度和较小的极化强度对脉冲宽度的依赖性;当外加电压为50V时,电阻率仍＞108Ω·cm.     

电泳沉积法制备PNN-PZT厚膜的研究

利用电泳沉积法在φ50 μm的铂金丝上制备了厚度约50 μm的0.2Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-(0.8-x)PbTiO₃-xPbZrO₃ (PNN-PZT)致密压电陶瓷厚膜. 研究了不同聚合度的分散剂聚乙二醇(PEG)对悬浮液的Zeta电势和厚膜表面形貌的影响.结果显示, 加入高聚合度的分散剂PEG10000所制得的悬浮液比加入低聚合度的分散剂PEG6000制得的悬浮液更稳定, 并且电泳沉积得到的厚膜也更加致密. 本研究解释了不同聚合度的PEG对悬浮液稳定的可能原因, 并比较了连续电泳沉积法与分步电泳沉积法对厚膜表面形貌的影响, 结果表明采用分步电泳沉积法制备的厚膜更加致密. 研究了不同的烧结温度对PNN-PZT厚膜形貌和介电性能的影响, 结果显示烧结温度为1180℃时, 厚膜的介电性能最好, 介电常数达988, 介电损耗为3.7%. 测试了1180℃烧结的PNN-PZT厚膜的电压位移曲线和电滞回线, 结果表明厚膜的有效压电常数为90 pm/V,剩余极化为6.00 kV/cm.     

用EA-CVD方法制备的大尺寸金刚石厚膜的品质和膜厚均匀性的研究

根据金刚石厚膜的实际应用要求,建立了EA-CVD(E lectron Assisted Chem ical Vapor Deposition)方法,制备出直径为80mm,膜厚为1mm以上的大尺寸高品质的均匀金刚石厚膜,其膜厚不均匀性小于5%,热导率不均匀性小于10%,膜片中部和边缘磨耗比基本相同,大约在1.5×105左右。同时研究了制备参数对膜的品质和膜厚均匀性的影响。结果表明:甲烷浓度、工作气压、偏流、灯丝与基片间距等参数对金刚石厚膜的品质和膜厚均匀性都产生影响。辉光等离子体的状态对膜的均匀生长作用明显,较低的工作气压,较大的偏流和较大的灯丝与基片间距有利于气体分解和辉光等离子体的发散,从而导致大面积金刚石厚膜不同位置的品质和膜厚趋于均匀。     

Sol-gel法制备铁电陶瓷厚膜的研究

综述了基于Sol-gel技术的铁电陶瓷厚膜的制备方法.分别从溶胶、热处理工艺和成膜技术等3个方面详述了粉末溶胶法、添加有机物溶胶法等改进的溶胶法,一步烧结法、快速成膜法等改进的热处理工艺法以及界面聚合术等新型的成膜技术,讨论了这些制备陶瓷厚膜方法的优缺点,并对基于Sol-gel技术陶瓷厚膜的制备这一研究领域进行了展望.     

大面积CdTe多晶薄膜的制备及其性能

通过研究大面积CdTe多晶薄膜沉积的升温过程,并调节石墨群边改进加热灯管的分布获得了较均匀的温场,在混合氩氧气氛下,用自行设计制造的近空间升华系统制备出了面积为300 mm×400 mm的大面积CdTe多晶薄膜,利用XRD、SEM研究其结构、成分和形貌,结果表明:CdTe薄膜呈(111)择优取向,且薄膜总体致密均匀,晶粒大小约为1 μm左右.用此大面积CdTe薄膜的不同部分制备的CdS/CdTe/ZnTe:Cu小面积太阳电池效率相差不大,说明薄膜的均匀性较好.     

Ba(Zr0.15Ti0.85)O3厚膜的介电与铁电性能研究

本研究采用流延法制备Ba(Zr_0.15Ti_0.85)O₃(BZT)厚膜样品。采用扫描电子显微镜分析样品形貌; 采用LCR测试仪和Sawyer-Tower电路法测量样品的介电与铁电性能。结果表明, BZT厚膜具有明显的介电弛豫特征, 击穿电场强度可达60 kV/cm以上, 饱和极化强度可达58.1 μC/ cm², 剩余极化强度(Pr)为20.9 μC/ cm²。     

sol-gel法制备的SnO_2-TiO_2厚膜及其气敏特性研究

采用sol-gel法,以钛酸丁酯、四氯化锡为前驱体制备了不同掺杂量的Sn O2-Ti O2纳米粉末,样品经300,500,700和900℃退火后,利用浸渍提拉法,在Al2O3陶瓷管表面制备了Sn O2-Ti O2厚膜。通过XRD和SEM对制备的纳米粉末的物相、形貌进行表征,静态配气法对其气敏性能进行测试,并结合分子轨道理论探讨了气敏机理。实验结果表明,经700℃退火的4%(原子分数)掺杂的Sn O2-Ti O2气敏元件,对乙醇气体具有很好的选择性,在工作温度为63℃时,对乙醇气体的灵敏度可达1 903,响应-恢复时间分别为1和3 s,所制备的气敏元件有望用于乙醇气体的实用化检测。     

Zn2SnO4—LiZnVO4系厚膜湿敏元件的制备和性能研究

采用溶胶凝胶法制备Zn2SnO4-LiZnVO4系陶瓷纳米粉体,用平面丝网印刷工艺在氧化铝基片上制备厚膜湿敏元件。与普通陶瓷粉体制备的元件相比,该元件低湿电阻小,长期稳定性较好。测量不同工作频率时的湿敏特性表明,元件在1kHz频率范围感湿线性最佳。复阻抗分析表明,采用溶胶凝胶法制备纳米粉体并控制烧结温度,可获得良好的微结构,是改善元件感湿特性的原因。     

Zn_2SnO_4-LiZnVO_4系厚膜湿敏元件的制备和性能研究

采用溶胶凝胶法制备 Zn2SnO4-LiZnVO4系陶瓷纳米粉体,用平面丝网印刷工艺在氧化铝基片上制备厚膜湿敏元件。与普通陶瓷粉体制备的元件相比,该元件低湿电阻小,长期稳定性较好。 测量不同工作频率时的湿敏特性表明,元件在 1kHz频率范围感湿线性最佳。复阻抗分析表明,采用溶胶凝胶法制备纳米粉体并控制烧结温度,可获得良好的微结构,是改善元件感湿特性的原因。