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...     

掺Al对TaN薄膜微结构及电性能的影响

采用反应直流磁控溅射法在Al2O3陶瓷基片上制备TaAlN薄膜,通过调节复合靶Al/Ta面积比调节Al掺杂量,研究了Al/Ta面积比对TaAlN薄膜微结构及电性能的影响。XRD结果表明,TaN薄膜中掺杂Al可在2θ为38.5°和65.18°处分别有立方结构的AlN(101)和AlN(202)相出现。随Al/Ta面积比的增大,TaAlN薄膜的沉积速率、电阻率、方阻以及TCR绝对值逐渐增大。当Al/Ta面积比为零时,TaN薄膜的电阻率和TCR绝对值分别为247.8μΩ⋅cm和12ppm/℃,当Al/Ta面积比增大到29%时,TaAlN薄膜的电阻率和TCR绝对值分别增大到2560μΩ⋅cm和270ppm/℃。     

蓝宝石上射频溅射沉积CeO2外延缓冲层

研究了基片温度、溅射功率对采用射频溅射沉积在(1102)蓝宝石基片上的CeO2薄膜生长的影响.过低的沉积温度、溅射功率都会导致CeO2薄膜呈[111]取向生长.在基片温度为700～750 ℃,溅射功率为100～150 W,溅射气压为14 Pa下沉积了高质量[00l]取向的CeO2缓冲层.通过X射线衍射和原子力显微镜表征CeO2薄膜的结构和表面形貌.在最优化条件下制备的CeO2薄膜具有优良的面内面外取向性和平整的表面.在CeO2缓冲层上制得的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超导薄膜为完全[00l]取向,面内取向性良好,并具有优越的电学性能,其临界转变温度(Tc)为89.5 K,临界电流密度Jc(77 K,0T)约为1.8×106 A/cm2,微波表面电阻Rs(77 K,10 GHz)大约为 0.30 mΩ.     

新锆合金碘致应力腐蚀性能研究

研究了再结晶状态的相同成分，不同织构取向的两块新锆合金板材在不同的实验条件下的抗碘致应力腐蚀性能。用直流电位降法动态监测裂纹的长度并对试样进行了织构的测定、第二相的观察和断口分析结果表明，在实验条件下，N18-2(L-T)抗碘致应力腐蚀的能力优于N18-1(T—L)断口形貌表明，在应力腐蚀裂纹的初始扩展阶段，断口沿晶开裂；在裂纹的稳态扩展阶段，以穿晶准解理扩展为主。     

PZT薄膜晶化过程的相变及铁电畴监测

采用射频磁控溅射法，在室温Pt／Ti／SiO_2／Si上制备了非晶态Pb(Zr_(0.48)Ti_(0.52))O_3(PZT)薄膜，经不同温度，相同保温时间快速退火处理使其转化为多晶PZT薄膜。用XRD，AFM测定了PZT薄膜的相组分与表面结构，并利用压电响应力显微镜(piezoresponse force microsco-py，PFM)观察了初始晶化和高度晶化样品自发极化形成的铁电畴。结果表明：PZT薄膜晶化发生在550℃，PFM可观察到自发形成的圆形铁电畴。650℃处理的样品晶化最充分并呈现出(111)择优取向，用PFM观察到该样品形成具有强烈压电信号的电畴。由此分别算得铁电相占薄膜总体积的(7.8±0.2)％和(97.3±0.2)％。PFM结合XRD，AFM的运用为寻求铁电薄膜晶化机理提供了新的途径。     

多元氧化物电子薄膜的单胞生长模式与界面应力诱导效应

提出了多元氧化物铁电、压电、热释电、超导等薄膜材料生长过程中的单胞生长模式,总结了晶格失配导致的界面应力释放规律,利用应力调控,诱导取向生长了BST、BTO、PZT、YBCO等功能材料,显示了其介电性能。     

Y掺杂(Ba0.6Sr0.4)TiO3材料的缓变PTC特性及复阻抗分析

采用氧化物固相合成法制备了Y掺杂（Ba0.6Sr0.4）TiO3材料，对1350℃/2h烧结，然后自然降温方式下成瓷的祥品进行了R-T特性测试及复阻抗分析。结果表明样品电阻上升区域的0～185℃，最大升阻比为2.98个数量级，在185℃测试温度下样品的ρmax达到最大。变温复阻抗分析表明，材料的PTC效应完全是一种晶界效应，复阻抗谱测试结果与R-T特性测试结果相一致。     

非晶SrTiO3纳米薄膜退火处理方法的研究

用激光脉冲沉积技术(PLD),以N型(100)Si为基底在300℃下制备100nm非晶STO薄膜,分别用常规退火(CFA),快速退火(RTA)以及激光诱导晶化(LIC)处理将其转化多晶薄膜,用XRD测定薄膜相组分和结晶质量,用AFM观测薄膜表面微结构.比较不同工艺退火对薄膜结晶品质的影响并阐述了各自形核结晶的机理.     

超高真空中SrTiO3薄膜同质外延生长的过程研究

在超高真空下利用激光分子束外延(LMBE)方法基于SrTiO3(100)单晶基片同质外延SrTiO3薄膜.通过反射式高能电子衍射(RHEED)对生长过程进行原位监测,发现对基片的预热处理明显有利于改善其晶面结构,当在其上同质外延SrTiO3薄膜时,容易实现单晶层状生长模式,并得到原子级平整度的铁电薄膜.     

低温热处理条件对TFA-MOD方法制备的YBCO薄膜的影响研究

目前，三氟乙酸．金属有机沉积（简称TFA-MOD）方法是制备YBaECU307-6（简称YBCO）涂层导体最有应用前景的方法之一。系统地研究了TFA-MOD过程中低温热处理条件（升温速率和气氛）对在LaAlO3单晶基片上生长的YBCO薄膜的影响。研究结果表明，低温热处理的气氛为纯02时，200～250℃区间的分解速度不能太快，否则YBCO薄膜就不均匀和致密，薄膜中会出现较多的孔洞，薄膜的面外取向性也较差，从而影响薄膜的超导性能，然而过慢的分解速度也会使薄膜表面有较大的CuO析出物。分解速度为0．08℃／min时才可以得到结构和超导性能良好的YBCO薄膜。同时研究也发现在低温热处理过程中如果采用Ar和2．5％O2混合气氛则可以减弱三氟乙酸盐分解的剧烈程度，从而使低温热处理的分解速度提高到0．8℃／min，得到的YBCO薄膜同样具有较好的面外取向性和超导性能。