PLD生长Fe_3O_4薄膜的微结构及磁性能研究

以烧结α-Fe2O3为靶材,采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在Si(100)基片上制备了Fe3O4薄膜。XRD分析表明,所得薄膜为立方尖晶石结构的Fe3O4,而且具有(311)和(440)择优取向;显微激光喇曼(Raman)光谱分析进一步证实薄膜中只出现单相Fe3O4;AFM分析表明,所得Fe3O4薄膜表面平整;采用VSM分析表明,Fe3O4薄膜的饱和磁化强度Ms约为170kA·m–1,而其矫顽力约为412kA·m–1。     

WO_(3)敏感电极的制备及其性能研究北大核心CSCD

迈向微型化、集成化及具有高选择性和灵敏度的固体电解质气体传感器已成为未来的发展趋势。文章采用磁控溅射法成功制备了WO_(3)气体传感器敏感电极材料,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段研究了WO_(3)的结构、成分和形貌并测试了该气体传感器对NO_(2)的气敏性能。XRD结果表明,当退火温度大于400℃时,WO_(3)出现(200)衍射峰,且该衍射峰随退火温度增加而显著增强,表明WO_(3)结晶质量增加。SEM测试结果表明,随着退火温度的升高,薄膜的晶粒尺寸逐渐增大。当退火温度达到500℃时,采用谢乐公式计算其晶粒尺寸达到23 nm。EDS结果表明,退火温度对薄膜的成分也有较大影响,O:W原子比例呈现增大趋势,由2.7增加到3.2,这与XPS结果相符合。通过高温气敏性能测试表明,所制得的WO_(3)敏感电极对NO_(2)表现出了明显的气体响应。本研究为制备微型化、高选择性和灵敏性的固体电解质气体传感器提供了一定的研究基础。     

基底温度对三氧化钨薄膜光电化学性能的调控研究

由于环境友好性、高的地球丰度和稳定的物理化学性质,三氧化钨在光电响应、光催化领域应用潜力巨大,受到了人们的广泛关注.薄膜形态的光催化材料能够避免粉体材料的团聚问题,并且在转移、回收再利用方面优势明显,因此制备用于光催化的三氧化钨薄膜是当前的研究前沿.本文通过磁控溅射在石英玻璃基底上沉积三氧化钨薄膜,研究了不同基底温度对薄膜结构和形貌的影响.采用X射线衍射、X射线光电子能谱、场发射扫描电镜、紫外可见吸收光谱、电化学工作站、光催化自组装平台对薄膜的成分形貌、光电化学性能、光催化活性进行表征.测试结果表明:基底温度为500℃时制备的单斜相三氧化钨薄膜具有较好的结晶性和更少缺陷,在500℃的基底温度下,新出现的(002)晶面取向的晶粒导致薄膜表面粗糙度和表面能增加,提升了光生电子空穴分离效率.光降解实验进一步证实此条件下制备的样品表现出最佳的光降解效率.可见,基底温度对磁控溅射制备的三氧化钨薄膜的光电化学性能有明显的调控作用.     

AlGaN/GaN HEMT氢气传感器不同温度下响应特性的研究北大核心CSCD

本文制作了栅极为金属Pt的AlGaN/GaN HEMT结构的氢气传感器。当外加偏压VGS=-2.5 V时,研究了传感器在不同温度(25-150℃)下对不同氢气浓度(25-900 ppm)的响应特性。研究结果表明:当温度为25℃、氢气浓度为25 ppm时,器件响应的灵敏度为65.9%;随着氢气浓度从25增加到900 ppm后,器件灵敏度增加了14%,器件灵敏度与浓度的对数呈线性关系。当温度在25-150℃的区间内,传感器响应的灵敏度随着温度升高而降低,在室温25℃时其响应最佳。此外,通过修正Langmuir吸附等温线建立了传感器响应的理论模型,将实验数据通过理论模型进行拟合,分析了温度对传感器响应的影响。本工作研究的氢气传感器具有优异的响应特性,它可应用于室温氢气检测,具有极高的应用潜力。     

粘土碳热还原氮化合成β′—Sialon粉末的研究

本文利用失重和XRD研究了工艺条件（合成温度、保温时间和氮氯分压）对粘土碳热还原氮化合成β′－Sialon粉末的影响。研究表明：适当合成温度和延长保温时间,适当减小氮气分压,有利于β′－Sialon的形成。β′－Sialon形成过程的分析表明：碳热还原氮化反应主要受中间产物CO和SiO的控制。     

CHN薄膜化学结构和成分分析

采用外置式电容耦合低压等离子化学气相沉积法制备非晶CHN薄膜.X射线光电子能谱仪分析表明薄膜表面C、N和O的相对含量比,同时随着N2/CH4比例增大,薄膜中N元素的含量逐渐增加;并且对薄膜中存在的C-N共价键进行了讨论;傅里叶红外透射光谱分析表明薄膜中存在C-N键和其他官能团;拉曼光谱分析表明随着N2/CH4比例增大,D峰和G峰的中心位置先远离然后靠近,并且D峰和G峰的面积比逐渐增加,源于薄膜无序度增加且逐渐趋于石墨化.     

石墨烯电输运特性的研究进展

二维蜂巢状结构的石墨烯拥有独特的电学特性,其极高的电子迁移率、异常的量子霍尔效应、室温下亚微米尺度的弹道输运特性使之成为电子元器件研究的热点。简要介绍了近年来石墨烯电学方面的发展概况,其中包括晶界、晶畴对电学性能的影响,石墨烯场效应晶体管,石墨烯量子点,石墨烯pn结,石墨烯电学性能在磁场中的应用和石墨烯相关衍生物的电学性质。     

Investigation of High Catalyteal Durability for Porous Pt Films Deposited via Magnetron Sputtering

Porous Pt thin films were prepared on carbon papers by a single-step ultra-high dc magnetron sputtering method to obtain ideal electrodes for proton exchange membrane fuel cells.The platinum loading of the electrocatalyst layer is controlled at about 0.1 mg·cm^-2.Structural characteristics and catalytic activities of the films were analyzed by scanning electron microscopy,atomic force microscopy,X-ray diffraction,cyclic voltammetry,and stress durability testing methods.The effect of tr...     

GaN基异质外延生长的ZnO单晶电输运特性研究

报道了一种新方法生长的ZnO单晶的电输运特性,利用该方法在GaN外延膜表面生长了尺寸为25 mm×25 mm,平均厚度7 mm的ZnO单晶块。通过研究ZnO单晶不同深度处的电输运特性,判断了ZnO单晶内部不同位置的结晶质量。以GaN表面为起始面,沿[0002]方向,随着距GaN表面距离的增加,常温下的ZnO单晶载流子浓度从1.28×10¹⁹降到4.00×10¹⁷ cm^-3,载流子迁移率从64.9升至144 cm²/(V·s),电阻率从7.53×10^-3升至1.09×10^-1Ω·cm。位错密度计算结果表明,随着远离GaN衬底,晶体内位错密度逐渐减少,二次离子质谱测试结果中,Ga⁺等杂质含量随着远离GaN衬底逐渐减少,在距离GaN表面约4 mm以后,主要杂质含量明显降低。由此表明,采用价格相对较低的GaN衬底可以获得较大尺寸,品质较好的ZnO单晶。     

PVA辅助生长大面积连续少层MoS2薄膜

以MoS2为代表的二维半导体材料是有望用于下一代光电子器件的新兴材料,实现大面积连续二维半导体薄膜材料的制备将促进相关材料的工业应用.在(NH4) 2MoS4前驱体溶液中添加聚乙烯醇(PVA)提高(NH4) 2MoS4旋涂薄膜的均匀性,然后在H2气氛下加入硫粉,利用高温热解工艺在SiO2/Si基片上制备了大面积、连续均匀的层状MoS2薄膜.采用光学显微镜、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见(UV-Vis)分光光度计以及输出特性曲线对MoS2薄膜的形貌、结构和光电性能进行了表征.结果 表明,所制备的少层MoS2薄膜具有良好的结晶性和层状结构,并可实现大面积的薄膜转移.