金属诱导非晶硅薄膜低温晶化

介绍了一种非晶硅 (a- Si)薄膜低温晶化的新工艺 :金属诱导非晶硅薄膜低温晶化。研究了各种 a- Si/金属双层膜退火后的晶化情况。利用 X射线衍射分析了结晶硅膜的结构 ,通过光学显微镜观察了 Al诱导 a- Si薄膜晶化后的表面形貌 ,并初步探讨了金属诱导非晶硅薄膜低温晶化的机理     

关于双轴拉伸高聚物形态结构的研究

高聚物拉伸取向时聚集态结构的研究不但对于了解晶体生长和转变的微观过程有理论意义,而且对于生产工艺也有实际意义。迄今为止,文献报道多数是研究单轴拉伸高聚物稀溶液条件下结晶的形态结构,而对双轴拉伸高聚物形态结构的研究报道很少,直接观察聚集态结构尤为少见。本文用透射电镜,超薄切片等方法,研究了双轴拉伸聚对苯二甲酸乙酯(PET)薄膜的形态结构。观察了球晶在双轴拉伸时的形变规律,进一步讨论了这种形变特征与单轴拉伸时的情况有本质区别,并与单轴拉伸试样作了比较。     

基于热光伏电池GaSb多晶薄膜的可控生长

采用物理气相沉积(PVD)法在ITO透明导电衬底上制备GaSb多晶薄膜.研究了衬底温度及薄膜厚度对GaSb薄膜结构特性、电学特性以及光学特性的影响.在一定条件下生长的GaSb薄膜择优取向由GaSb(111)晶向转变为GaSb(220)晶向, 这是在玻璃衬底上生长GaSb薄膜没有发现的现象.择优取向改变为(220)晶向的GaSb薄膜具有更高的霍尔迁移率.因为这种薄膜材料具有更少的晶粒间界和更少的缺陷.经优化后的GaSb薄膜的光学吸收系数在104 cm-1以上, 适用于热光伏薄膜太阳电池中.     

热处理对FGH95合金激光成形定向凝固显微组织的影响

本文利用高温合金FGH95在定向凝固单晶合金DD3基材上进行激光多层涂覆实验,得到了具有细小定向凝固柱状枝晶组织的试样。对激光金属成形定向凝固试样进行了标准热处理,深入研究了热处理前后凝固显微组织的变化规律。研究发现,处理前涂层中的组织为白色的枝晶干和黑色的枝晶间交替排列,枝晶一次间距约为10μm,处理后看不出明显的枝晶间与枝晶干分界,只是基体上弥散沉积了白色的富Nb块状碳化物,枝晶间和枝晶干区域在处理前所存在的尺度大小和形态迎然不同的γ′相在处理后尺度分布变得均匀。各合金元素经热处理后,偏析现象均有不同程度的减轻。     

纳米Ir薄膜中缺陷结构的原子尺度研究

金属铱(Ir)因具有高密度,高熔点,高硬度等特点而被广泛应用于航空航天、军工等高新科技领域。但Ir的塑性差,严重影响其进一步广泛应用。金属自身的结构及缺陷对其力学性能具有重要影响,研究Ir的原子尺度微观结构可为其力学性能优化提供重要参考。本文主要利用透射电子显微镜(TEM)对纳米Ir薄膜中的缺陷类型和缺陷密度进行了研究。发现薄膜中存在高密度的孪晶以及位错。其中,薄膜中的孪晶密度为1.6×10³(1/μm²)。此外,研究还发现薄膜中有两大类缺陷的相互作用:位错与孪晶相互作用以及孪晶与孪晶相互作用。前者包括层错与孪晶相互作用以及全位错对孪晶的钉扎作用;孪晶之间的相互作用形态包括头对头对接式,三重孪晶和五重孪晶等多种形态。     

基于热光伏电池GaSb多晶薄膜的可控生长（英文）

采用物理气相沉积(PVD)法在ITO透明导电衬底上制备GaSb多晶薄膜.研究了衬底温度及薄膜厚度对GaSb薄膜结构特性、电学特性以及光学特性的影响.在一定条件下生长的GaSb薄膜择优取向由GaSb(111)晶向转变为GaSb(220)晶向,这是在玻璃衬底上生长GaSb薄膜没有发现的现象.择优取向改变为(220)晶向的GaSb薄膜具有更高的霍尔迁移率.因为这种薄膜材料具有更少的晶粒间界和更少的缺陷.经优化后的GaSb薄膜的光学吸收系数在104cm~(-1)以上,适用于热光伏薄膜太阳电池中.     

近晶相液晶超结构的多元外场调控

利用液晶的自组装和刺激响应特性,实现近晶相液晶多层级超结构的灵活构筑、动态操控和多功能应用对于激发更多前沿的创新性功能器件并推动液晶超结构的实用化进程具有重要意义。本文从近晶相液晶超结构的生长制备、多元外界刺激对缺陷结构的调制方法和动态调控规律等方面进行系统研究。首先,探究了图案化取向场和旋涂条件对近晶相液晶拓扑超结构的形态与大小的操控;然后,验证了焦锥畴超结构的微透镜成像功能,并通过材料复合优化和引入聚合物稳定策略,实现了正方焦锥畴阵列在35℃下（向列相）的电刺激动态调控性能;最后,研究了手性、光场和热场对双相态液晶超结构带来的多维度调控。本研究充分利用光取向场、聚合物网络、电场、手性、光场等多元外场刺激,实现了对近晶相液晶多层级超结构的多维度调控。     

脉冲ArF准分子激光淀积SiC/Si(100)薄膜的最佳晶化温度及光致发光

用脉冲ArF准分子激光熔蚀SiC陶瓷靶,在800C Si(100)衬底上淀积SiC薄膜,经不同温度真空(10-3Pa)退火后,用FTIR、XRD、TEM、XPS、PL谱等分析方法,研究了薄膜最佳晶化温度及表面形态、结构、组成,并对在最佳退火温度处理后的样品进行了化学态、微结构及光致发光的研究.结果表明,在Si(100)上800C淀积的样品为非晶SiC薄膜.经850-1050C不同温度真空退火后,SiC薄膜经非晶核化-长大过程,在980C完成最佳晶化.随退火温度的变化,薄膜中可能存在3C-SiC与6H-SiC的竞争生长或/和3C-SiC相的长、消(最佳温度退火样品中6H-SiC和3C-SiC两种晶相共存).以370nm波长光激发样品薄膜表面,显示较强的447nm蓝光发射,其发光机制可能是空位缺陷及其它晶格缺陷形成的浅施主能级向价带的电子辐射复合跃迁.     

射频溅射CdTe薄膜结构特性分析

采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上沉积了CdTe单层薄膜,实验表明:在室温条件下,通过调节溅射功率和溅射氩气压强,沉积的CdTe薄膜显示了一系列结构形态.研究了无CdTe薄膜沉积、非晶CdTe薄膜沉积、晶化CdTe薄膜沉积的生长条件,并采用卢瑟福散射理论解释了溅射CdTe薄膜生长机制的分子动力学过程.     

Si薄膜的直流磁控溅射淀积及其性能研究

本文介绍了直流磁控溅射淀积Si薄膜的镀膜工艺,研究了Si薄膜的光学特性(包括透射率光谱曲线、光学吸收、光学常数)和电阻率,通过对薄膜的X射线能谱图和透射衍射图等研究、观察,了解了磁控溅射Si薄膜的晶相结构,以及它们经加热处理后的变化情况,并加以讨论。     

Al-Ni-Ru合金中非平衡凝固组织结构及物相形成特征

应用FIB技术以及扫描电镜和透射电镜，对快速凝固的Al₇₀Ni₂₀Ru₁₀合金小球中非平衡凝固组织结构及物相形成/分布进行了表征。结果表明，球内形成的非平衡凝固组织高度复杂，但根据其组织凝固形态和相构成特征，大致可以分为四类，并确定了其中的物相分布。其中在特定的枝晶凝固组织区域中发现了周期为0.4 nm的二维十面体准晶，其具有与已报道的同周期Al-Ni-Ru十面体准晶不同的原子团结构及排列特征。     

脉冲ArF准分子激光淀积SiC/Si(100)薄膜的最佳晶化温度及光致发光

用脉冲 Ar F准分子激光熔蚀 Si C陶瓷靶 ,在 80 0℃ Si(10 0 )衬底上淀积 Si C薄膜 ,经不同温度真空 (10 - 3Pa)退火后 ,用 FTIR、XRD、TEM、XPS、PL 谱等分析方法 ,研究了薄膜最佳晶化温度及表面形态、结构、组成 ,并对在最佳退火温度处理后的样品进行了化学态、微结构及光致发光的研究 .结果表明 ,在 Si(10 0 )上 80 0℃淀积的样品为非晶Si C薄膜 .经 85 0— 10 5 0℃不同温度真空退火后 ,Si C薄膜经非晶核化 -长大过程 ,在 980℃完成最佳晶化 .随退火温度的变化 ,薄膜中可能存在 3C- Si C与 6 H- Si C的竞争生长或 /和 3C- Si C相的长、消 (最佳温度     

衬底对微米金刚石聚晶薄膜生长及场发射特性的影响

摘要：本文在陶瓷衬底上面利用磁控溅射的方法镀上一层厚金属钛,用不同方法对金属钛层进行表面处理,处理后的衬底放在微波等离子体化学气相沉积腔中,在相同的沉积条件下制备出不同微米金刚石薄膜。对不同的薄膜的微观表面形态、结构组成进行对比研究;对不同的薄膜用二极管型结构测试了它们的场致发射电子的性能,并对发射机理进行了深入的研究。最终分析出不同方法处理的衬底,对微米金刚石聚晶薄膜生长及场发射特性的影响的原因。     

非晶态碲镉汞薄膜晶化过程的椭圆偏振光谱研究

采用椭圆偏振光谱技术研究了非晶态碲镉汞薄膜在不同退火条件下的结构性能.结果表明非晶态碲镉汞薄膜在退火过程中的成核晶化是在薄膜内部均匀发生的,对于不同晶化程度的薄膜,其光学常数谱具有明显的特征,通过对光学常数谱的分析研究可以对非晶态碲镉汞薄膜的晶化程度进行量化表征,从而控制退火条件,优化材料质量.     

PVF2／PMMA共混物薄膜的电子显微学研究

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是少数与聚偏氟乙烯(PVF_2)热力学相容的聚合物之一。对于PVF2/PMMA共混体系相容性的研究较为广泛,但对其晶相结构的研究却少见报道。本工作采用特殊的熔体拉伸方法制备高取向PVF_2/PMMA共混物薄膜,并用透射电子显微镜(TEM)和富里叶变换红外光谱(FTIR)等方法研究了PMMA对高取向PVF_2薄膜形态结构的影响。 TEM结果表明,在熔体拉伸的PVF_2薄膜中,含有高度取向的片晶结构,其生长方向垂直与拉伸方向。而在PVF_2/PMMA共混物薄膜中除PVF_2片晶外,还出现了与拉伸方向平行的纤维晶,纤维晶的数量随PMMA分子量的提高而增多。     

SiC纳米晶薄膜的制备及发光性质研究

用射频磁控溅射及后退火(800℃、1000℃和1200℃)方法,在Si(111)衬底上制备出了SiC纳米晶(nc-SiC)薄膜。傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射谱(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)形貌像等研究表明,制备出的nc-SiC薄膜具有立方结构;样品经800℃、1000℃退火后,表面的纳米晶粒分别为10nm和20nm左右;而1200℃退火后,样品晶化完全。光致发光(PL)研究表明,nc-SiC薄膜室温条件下发射蓝光,发光峰峰位随退火温度的降低发生蓝移且发光峰强度变大;1000℃退火后样品的发光峰在478nm,800℃退火后发光峰在477nm,800℃退火比1000℃退火的样品发光强度高4倍。     

P92钢与Inconel 625合金厚板超窄间隙激光填丝焊接头的组织与性能

利用超窄间隙激光填丝焊技术实现了P92/Inconel 625异种接头,研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明,焊接接头的焊缝整齐,侧壁熔合良好,无气孔等缺陷;焊缝具有典型的凝固组织特征。P92钢热影响区的组织为马氏体,并分为粗晶区和细晶区。焊接接头界面中P92钢粗晶区的硬度最大,经热处理后硬度减小。常温拉伸试验中试样均断裂于Inconel 625合金,高温拉伸试验和高温持久试验中试样均断裂于P92钢,焊接接头的冲击韧性介于两种母材之间。     

PLT晶种层对PLZT薄膜介电性能的影响

采用sol-gel工艺,以钛酸铅镧(PLT)作为晶种层,在Pt/TiO2/Si基板上,制备了锆钛酸铅镧(PLZT)薄膜。研究了有晶种层的PLZT薄膜的结晶温度及介电性能。结果表明:引入PLT晶种层的PLZT薄膜,在600℃热处理可得到良好的钙钛矿结构,比无晶种层薄膜降低了约100℃;其相对介电常数为1177(1 kHz),提高约60%,介质损耗为0.10～0.13,降低幅度最高可达40%～50%。     

Cu掺杂TiO2薄膜的超亲水性与电化学特性研究

通过溶胶-凝胶方法分别在ITO和玻璃表面制备了TiO2:Cu薄膜,研究了TiO2:Cu薄膜在365nm的紫外光照射下的光致超亲水性及在Na2SO4电解溶液中的循环伏安行为,研究了掺杂浓度对薄膜的光致超亲水性的影响.结果表明,在紫外光的照射下,TiO2:Cu薄膜电极表现光电化学过程及光致超亲水性,原因在于在紫外光照射下TiO2:Cu薄膜的超亲水性变化与产生TiO3 的过程引起的表面微观结构变化存在一定的内在联系.与纯TiO2薄膜相比,掺入适量Cu(Cu/Ti摩尔比:0.002)后的薄膜具有更好的光致超亲水性和较强的峰电流.经1h的紫外光照射后,该薄膜的水接触角接近于O°,峰电流达1.754μA.     

ITO衬底上LiTaO3薄膜的制备与介电特性

用溶胶凝胶法在ITO衬底上制备了钽酸锂(LiTaO3)薄膜,利用XRD、SEM和AFM对薄膜的晶向、表面形态等作了表征;研究了不同溶剂对LiTaO3溶胶稳定性的影响和不同退火条件对LiTaO3薄膜结晶的影响;利用Al/LiTaO3/ITO结构,测试了薄膜的介电系数和介电损耗.结果表明:每层薄膜都晶化退火比交替使用焦化、结晶退火能生长出质量更好的LiTaO3薄膜;频率1KHz时,介电损耗约0.4,相对介电系数约53.并讨论了介电损耗增大的原因.