倒筒式射频溅射自偏压对Ba0.65Sr0.35TiO3热释电薄膜结构及性能的影响

采用倒筒式射频溅射方法,在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了Ba0.65Sr0.35TiO3(简称BST)薄膜.研究了自偏压对BST薄膜结构及电学性能的影响.在较高自偏压下制备的BST薄膜具有高度的(100)择优取向,且结晶性好,表面平整,耐压能力强.在25℃时薄膜的热释电系数高达6.73×10-7C/(cm2·K).红外单元探测器在30Hz下的探测率D*为4.93×107cm*Hz1/2/W.研究结果表明,利用倒筒式射频溅射方法,适当提高自偏压,可以制备出热释电性能优良的BST薄膜.     

热释电薄膜在红外探测器中的应用

介绍了热释电效应及热释电薄膜红外探测器的工作模式,特别是探测器单元对热释电薄膜的材料与低温生长要求。为了克服薄膜生长过程中较高的基片温度对读出集成电路(ROIC)的破坏性影响,一方面发展了离子束辅助沉积、外延缓冲层等多种低温生长技术,另一方面发展了复合探测器结构设计。已研制出了性能良好的铁电薄膜非制冷红外焦平面阵列,其噪声等效温差(NEDT)可达20mK。     

一种新型气敏传感器的研究

本文以一种新型有机半导体材料——三明治型稀土金属元素镨双酞菁配合物(Pr ₂) 为气敏材料,利用Langmuir-Blodgett(LB)超薄膜技术,将Pr ₂以1:3的配比与十八烷醇(OA)的混合LB多层膜(Pr ₂/OA)拉制在自行设计的场效应晶体管上,形成了一种新型的以LB膜取代通常的MOSFET中栅金属的化学场效应管器件.将该器件放入NO₂气体中,随着气体浓度和LB膜层数的变化,器件的漏电流I_DS将产生0.05×10^-6A~1.5×10^-6A的变化,探测灵敏度可达到5ppmNO₂,这种气敏传感器的气敏特性受到FET的电流放大作用和LB膜有序性的影响.     

高质量2英寸双面YBCO/MgO薄膜的批量化制备

开展了2英寸(5.08cm)MgO单晶基片上YBa2Cu3O7-δ(YBCO)薄膜的制备及工艺稳定性研究。通过对基片表面状态的研究,提出了高温退火处理基片的方法,改善了基片的表平整度,大幅度提高了薄膜的取向性以及结晶质量,制备得到的YBCO薄膜具有优越的超导电性,薄膜临界电流密度J(c77K,0T)≈2.5MA/cm2,微波表面电阻R(s10GHz,77K)≈0.16mΩ,能够满足超导滤波器的设计要求。另外,还就工艺的稳定性和可重复性进行了研究,表明电子科技大学已具有小批量化提供大面积双面YBCO样品的能力。     

生长温度对激光分子束外延A1N薄膜的影响

采用激光分子束外延法在Al2O3基片上制备AlN薄膜。用反射高能电子衍射、X射线衍射和原子力显微镜研究沉积温度对薄膜微结构的影响,通过光致发光谱和透射光谱对六方AlN薄膜的光学性能进行研究。结果表明：沉积温度为450℃时,沉积的AlN薄膜为非晶态;沉积温度为650℃时,在Al2O3基片上得到c轴单一取向的的六方AlN薄膜,且AlN和Al2O3之间的外延匹配关系为AlN[1210]//Al2O3[1100],AlN[1100]//Al2O3[1210]和AlN（0001）//Al2O3（0001）,这种面内相对旋转30°,可以减小AlN薄膜与Al2O3基片之间的晶格失配度和界面能。此外,650℃沉积的AlN的透射率达到85%,禁带宽度为5.6 eV。沉积温度升高到750℃时,AlN薄膜的透射率和光学能隙变小     

脉冲激光沉积制备立方AlN薄膜的研究

采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在SrTiO3(100)衬底上在650℃、10Pa N2条件下成功制备了立方结构的AlN薄膜.高能电子衍射(RHEED)及X射线衍射(XRD)分析表明立方AlN和SrTiO3的外延关系为AlN[100]∥SrTiO3[100]和AlN(200)∥SrTiO3(100).其AlN(200)衍射峰的摇摆曲线半高宽(FWHM)为0.44°,说明薄膜结晶性能良好.原子力显微镜(AFM)表明外延的立方AlN薄膜表面具有原子级平整度,其表面均方根粗糙度(RMS)为0.674nm.通过X光电子能谱(XPS)分析AlN薄膜表面成分,结果表明AlN薄膜表面没有被氧化.     

稀土掺杂BaTiO3陶瓷的微观结构与介电性能研究

系统研究了不同半径的稀土离子La3 、Ho3 、Yb3 分别掺杂的BaTiO3陶瓷的相组成、显微结构与介电性能的关系.实验表明,随着稀土离子La3 、Ho3 、Yb3 半径递减,稀土在BaTiO3中的固溶度降低,当稀土掺杂量超出固溶度时,BaTiO3陶瓷中生成焦绿石相.小离子半径的Yb3 掺杂有利于提高居里温度,改善容量温度特性,使瓷料满足EIA X8R规范要求.SEM研究表明,焦绿石第二相会抑制陶瓷晶粒生长,形成稳定的壳-芯结构,从而获得高介电常数和平缓的电容量温度曲线.     

超高真空气相氢渗透系统的研制

报道了超高真空气相氢渗透实验装置的设计及研制。用溅射离子泵获得超高真空，监测室本底真空度为6×10~(－7)Pa。用圆弧刀口银垫片活密封方式对试样进行密封，实验的极限温度可达650℃。采用B－A规对渗透氢流所引起的压强变化进行动态监测，再通过标准漏孔对系统进行标定，从而定量监测氢渗透动力学过程。采用本实验装置，准确地测量了HR－1型奥氏体不锈钢的氢渗透热力学参数。     

交流测试信号振幅对SrTiO_3薄膜介电性能的影响

研究了交流测试信号振幅对SrTiO3薄膜介电性质的影响,并比较研究了不同氧空位浓度的SrTiO3薄膜介电性质随测试信号振幅的变化规律。经研究发现,测试信号振幅对高氧空位浓度钛酸锶薄膜的相对介电常数有明显影响,而对低氧空位浓度钛酸锶薄膜的相对介电常数影响较小。运用薄膜极化响应机理对这一实验现象进行了解释。     

巴基球研究的新进展

自姜国科学家发现C_(60)以来,人们相继开发出这一新材料的各种用途,如作高温润滑剂,耐热、防水材料,超导材料等。本文对巴基球的发现、发展以及一些基本性质和用途作一总结和介绍。