纳米TiO2薄膜的低温烧结制备及表征

采用改进的溶胶-凝胶法令TiO2在普通玻璃载玻片表面浸渍提拉成膜,再经150℃热处理15min.用阶梯厚度仪、XRD、SEM、XPS、AFM、UV-vis吸收光谱和降解亚甲基蓝实验对所成薄膜的厚度、晶粒大小、表面形貌、吸光性和光催化性能进行了表征.研究结果表明:薄膜为类微晶玻璃态,其纳米粒子晶型为单一锐钛矿型,粒径在10～50nm,薄膜表面均匀、致密,具有良好紫外-可见吸收性和光催化活性.     

N2在Fe2Ge高对称晶面的吸附特性研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了N2在Fe2Ge多个晶面上的吸附特性,对模型的真空层厚度及截断能进行了收敛性测试,测试结果表明当真空层厚度和截断能分别设置为1 nm和900 eV时,体系结构具有较好的收敛效果.计算了Fe2Ge的(001)、(010)、(100)、(110)、(111)、(210)六个不同晶面...     

不同射频溅射功率下直接制备Ca_2Si薄膜(英文)

磁控溅射系统在恒定Ar气压和Ar气流流量下,使用不同射频溅射功率在Si(100)衬底上分别沉积Ca薄膜;随后,800℃真空退火1 h.立方相的Ca2Si薄膜首次、单独、直接生长在Si(100)衬底上.实验结果指出,在多相共生的Ca-Si化合物中,沉积Ca薄膜时的射频溅射功率影响了立方相Ca2Si薄膜的质量;最优化的溅射功率是85 W.另外,退火温度为800℃时,有利于单一相Ca2Si的独立生长.并且,退火时间也是关键因素.     

Mg2Si半导体薄膜的磁控溅射制备

采用磁控溅射技术和退火工艺制备出Mg2Si半导体薄膜,研究了退火时间对Mg2Si薄膜的形成和结构的影响.首先在Si(111)衬底上溅射沉积380nm Mg膜,然后在退火炉内氩气氛围500℃退火,退火时间分别为3.5h、4.5h、5.0h、5.5h、6.0h.采用X射线衍射和扫描电镜对薄膜的结构和形貌进行了表征.结果表明,采用磁控溅射方法成功地制备了环境友好的半导体Mg2Si薄膜.Mg2Si薄膜具有Mg2Si(220)的择优生长特性,最强衍射峰出现在40.12°位置;随着退火时间的延长,Mg2Si外延薄膜的衍射峰强度先逐渐增强后逐渐减弱,退火5h后,样品的衍射峰最强.Mg2Si晶粒随着退火时间的延长,先逐渐增大,退火5h后逐渐减小.     

退火对Fe（200nm）／Si系统中硅化物的形成和微结构的影响

采用直流磁控溅射方法,在Si（100）衬底上沉积厚约200nm纯金属Fe膜,随后在真空退火炉中不同退火条件下对样品进行热处理,形成Fe—Si化合物薄膜,利用X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对Fe—Si化合物进行表征分析,研究了退火条件对厚膜系统中Fe—Si化合物薄膜的形成、晶体结构和表面形貌的影响。     

开设物理及材料科学类课程情况调查

本文对目前国内高校电子科学与技术专业开设物理及材料科学类课程的情况进行了调查,结果表明:96%的高校开设了物理及材料科学类的课程,作为必修课的高校有64%,使用通用教材的高校有78%,认为开设此类课程有必要性的高校有95%,认为对学生就业和继续深造有作用的高校为100%,从而为电子科学与技术专业教学指导分委员会制定专业规范和发展战略提供了数据依据。     

磁控过程的计算机模拟

本文基于蒙特卡罗方法,并结合SRIM软件,编制程序跟踪模拟了磁控溅射各物理过程的粒子状态.以铝靶材为例,得到了粒子在磁控溅射各物理过程的状态分布,讨论了工作参数对薄膜沉积过程的影响.模拟结果表明:溅射原子的能量主要分布在20 eV以下,当原子沉积到基片表面时,其能量主要分布在15 eV以下,但有两个分布峰值,两个分布峰值对应着快慢两种不同形式的沉积过程.原子沉积到基片 表面的位置大致服从正态分布,气压p和靶基距离d影响正态分布的方差,也即影响沉积原子在基片表 面分布的均匀性.功率与沉积速度呈良好的线性关系,在工作气压为1 Pa,靶基距离为60mm的条件下,当入射粒子的能量为250 eV时,模拟得到的功率效率最大.     

溅射Ar流量对Mn膜光学常数的影响

采用可变入射角全自动椭圆偏振光谱仪,在能量2.0~4.0eV范围内测量了磁控溅射法制备的金属Mn膜的光学常数,分析了氩气流量对Mn膜光学性质的影响。结果表明,在低能区,随Ar流量的增加,薄膜的所有光学常数均有不同程度的降低;而在高能区,流量对光学常数的影响不明显。薄膜复介电常数、折射率n随流量增大不断减小,在流量为15mL/min后变化不明显;而消光系数k在流量为15~20mL/min没有明显变化,在流量达到25mL/min后消光系数显著减小。     

(111)应变对立方相Ca2P0.25Si0.750.75能带结构及光学性质的影响

采用第一性原理贋势平面波方法对(111)应变下立方相Ca2P0.25Si0.75的能带结构及光学性质进行模拟计算,全面分析了应变对其能带结构、光学性质的影响。计算结果表明：在-8%~0%压应变范围内,随着应变的逐渐增大导带向低能方向移动,价带向高能方向移动,带隙逐渐减小,但始终为直接带隙;在0%~2%张应变范围内,随着应变的增加,带隙逐渐增大,应变为2%时直接带隙达到最大Eg=0.60441eV;当张应变为4%时,Ca2P0.25Si0.75变为间接带隙半导体。Ca2P0.25Si0.75的介电常数和折射率随着张应变的增加而增加;施加-2%~0%压应变时,介电常数和折射率逐渐减小,到达-2%时达到最小值,此后随着压应变的增加介电常数和折射率逐渐增大。施加压应变时吸收谱和反射谱随着应变的增大而减小,施加张应变时吸收谱和反射谱随着应变的增大而增大。应变可以改变立方相Ca2P0.25Si0.75的电子结构和光学常数,是调节其光电传输性能的有效手段。     

钴掺杂Mg2Si磁性和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法研究了本征Mg2Si及钴(Co)掺杂Mg2Si体系的晶体结构、自旋态密度、磁性和光学性质.结果表明,Co替Mg(CoMg)缺陷的形成能为负,可以形成稳定的缺陷.从自旋态密度可以看出,本征Mg2Si为无磁性半导体;向Mg2Si体系掺入Co后,体系的磁矩由于Co-3d态和Si-3p态杂化(pd杂化)诱导产生,且体系呈明显的半金属特性.超胞中Co的磁矩为0.53 μB.从吸收光谱可以看出,Co掺杂Mg2Si的主吸收峰强度略小于本征Mg2Si,但吸收跨度则明显大于本征Mg2Si.本征Mg2Si对于能量小于1.55 eV(对应波长为800 nm)的光子几乎不吸收,而掺杂体系还存在着较大的吸收,说明Co元素的掺杂显著地改善了Mg2Si对低能(红外)光子的吸收.计算结果为Mg2Si基自旋电子器件和光电子器件的设计和应用提供了理论依据.