Microstructure and Mechanical Properties of Heat-treated GeSb_2Te_4 Thin Films

The effect of annealing on microstructure,adhesive and frictional properties of GeSb 2 Te 4 films were experimentally studied.The GeSb 2 Te 4 films were prepared by radio frequency(RF)magnetron sputtering,and annealed at 200℃and 340℃under vacuum circumstance,respectively.The adhesion and friction experiments were mainly conducted with a lateral force microscope(LFM)for the GeSb 2 Te 4 thin films before and after annealing.Their morphology and phase structure were analyzed by using atomic force microscopy(AFM)and X-ray Diffraction(XRD)techniques,and the nanoindention was employed to evaluate their hardness values.Moreover,an electric force microscope(EFM)was used to measure the surface potential. It is found that the deposited GeSb 2 Te 4 thin film undergoes an amorphous-to-fcc and fcc-to-hex structure transition;the adhesion has a weaker dependence on the surface roughness,but a certain correlation with the surface potential of GeSb 2 Te 4 thin films.And the friction behavior of GeSb 2 Te 4 thin films follows their adhesion behavior under a lower applied load.However,such a relation is replaced by the mechanical behavior when the load is relatively higher.Moreover,the GeSb 2 Te 4 thin film annealed at 340℃presents a lubricative property.     

高温下液硅的润湿性

液硅在耐高温材料上的润湿性对于低成本太阳能电池生产过程中硅的精炼和铸造具有重要的研究意义。为了研究液硅的润湿性,采用座滴法分别研究真空和氩气气氛以及不同温度条件下液硅在高纯石墨以及刚玉基底材料上的接触角。实验结果表明,高纯石墨基底材料表面越粗糙,液硅所形成的接触角越小,从而润湿性越好;真空条件下液硅在刚玉上的接触角并没有随着加热温度的上升呈现下降的趋势,而是在88°~90°的范围内波动,分析图像的过程中可明显看到液硅在刚玉基底材料上左右来回蠕动的现象。     

高温压力传感器温度漂移补偿研究

针对高温压力传感器耐高温和高压的测量的要求,设计了压阻式压力传感器硅杯式芯片版图,采用SIMOX(separationbyimplantedoxygen)技术SOI(silicononinsulator)晶片,在微加工平台上制作了该芯片,获得了差动等臂等应变的惠斯登检测电桥。对采用耐高温封装后的传感器的热零点漂移、热灵敏度漂移和零位输出的补偿作了研究,设计了补偿电路,推导了热灵敏度漂移补偿的计算公式,在通用型高温压力传感器的研发中证明其可行性和实用性,并总结出了经验公式。     

微型高温压力传感器芯片设计分析与优化

基于弹性力学和板壳力学理论,分析了微型高温压力传感器圆形膜片的受力分布,为力敏电阻在应变膜上的布置提供依据;利用有限元分析方法,借助ANSYS仿真软件,对微型高温压力传感器应变膜进行了一系列的分析和计算机模拟,探讨了传感器圆形应变膜简化应力模型的合理性以及温度对应力差分布的影响,得到了直观可靠的结果,为微型高温压力传感器芯片设计和研发新颖的微型高温压力传感器芯片提供有力的依据.     

小牛血清润滑下钛基多孔陶瓷膜层的摩擦学性能

利用微弧氧化法在纯钛材及大变形纯钛材表面制备多孔陶瓷膜层。采用扫描电镜、X射线能谱仪、非接触三维轮廓仪和纳米压痕仪考察了多孔陶瓷膜层的微观形貌、粗糙度和硬度,并用UMT型多功能摩擦磨损试验机评价了多孔陶瓷膜层在小牛血清润滑条件下的摩擦学行为。结果表明,随载荷增加,摩擦系数减少。膜层磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损。与纯钛材多孔陶瓷膜层相比,大变形纯钛材多孔陶瓷膜层的摩擦系数更低且波动更平稳,耐磨性能更优,这归因于大变形纯钛材多孔陶瓷膜层表面孔隙率更高,硬度更强,硬弹比(H/E)更大。     

美国教授图学课程短期授课的实践及启示

常州大学过程装备与控制工程专业的工程制图与CAD课程聘请美国教授短期授课.详细分析外教的教学内容、教学组织、教材及授课特点等实践情况,提出此次尝试对我国工程图学教育的借鉴和思考.     

基于电沉积导电高分子改性硫电极的Li-S电池

采用电化学法,在硫电极表面沉积一层聚(3,4–乙烯二氧噻吩)薄膜,并研究了相关锂–硫(Li-S)电池的电化学性能。结果表明,这种简单的电化学方法容易实现在整个硫电极表面制备一层致密、均匀、厚度可控的导电高分子薄膜,并且显著提高Li-S电池的循环稳定性。其中,薄膜电沉积500次时,其改性硫电极的初始放电比容量为955 mAh／g,在放电电流密度为900 mA／g时,800次充放电循环后比容量为590 mAh／g,即每个循环的容量损失率仅为0.047%。     

质子钛酸盐热解TiO_2纳米棒的光电性能研究

采用水热法制备钛酸盐纳米棒,在300、500和700℃下煅烧得到了TiO2纳米棒。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜及X-射线衍射法对所得样品进行了结构表征。将所得TiO2纳米棒作为光阳极组装成染料敏化太阳电池。电流-电压曲线测试表明700℃烧结所得样品的光电性能最优。采用电化学阻抗谱(EIS)、强制光电流谱(IMPS)和强制光电压谱(IMVS)进一步研究TiO2膜电极的动力学过程。结果显示,700℃烧结所得样品制作的电池较其它温度的电池具有更低的电荷转移阻抗、更短的电子转移时间和更长的电子寿命,暗示了其优良的电子传输动力学性能以及更高的电荷收集效率。     

用AFM导电探针在n-Si(111)表面进行纳米加工的机理研究

本文介绍了在AFM针尖与氢钝化硅表面之间施加电场作用对硅表面进行修饰的纳米加工方法，重点讨论了加工机理。实验考虑了样品的表面状态，周围大气状况，所加电压的极性、大小和加压方式等影响纳米加工的因素。对机理的研究表明，针尖和样品之间发生的是场致电子发射而非热电子发射，电流热效应增强粒子的扩散能力，提高了电化学反应速度。最后给出了电场诱导阳极氧化扩散增强的加工机理。     

不同晶态比条件下氢化纳米硅薄膜光学性质的研究

利用等离子体化学气相沉积系统,在射频源和直流负偏压源的双重激励下,保持射频功率、反应室气压、衬底温度、硅烷与氢气混合比以及总流量不变,改变直流负偏压从50～250V,在康宁7059玻璃衬底上制备了本征氢化纳米硅薄膜。利用拉曼散射仪表征了不同直流负偏压条件下薄膜微结构特征;利用Shmadzu UV-2450型光谱仪测试了薄膜样品透射图谱。研究发现提高直流负偏压将导致晶态比、沉积速率发生变化。薄膜的光吸收系数和消光系数随波长增加呈下降趋势;不同晶态比薄膜的悬挂键和有效载流子浓度、致密程度、键畸变程度和悬挂键数目的差异,致使晶态比增加,薄膜的吸收系数、消光系数在波长为400nm附近依次增加,光学带隙值从1.96eV减小到1.66eV。