溅射气压对氧化镓薄膜光学特性的影响

采用射频磁控溅射法在石英衬底上制备了氧化镓(Ga2O3)薄膜.利用X射线衍射仪和紫外-可见-红外分光光度计分别对Ga2O3薄膜的晶体结构和光学带隙进行了表征,并在室温下测量了 Ga2O3薄膜的光致发光(PL)谱.结果表明:制备的Ga2O3薄膜呈非晶态.吸收边随着溅射气压的增加先蓝移后红移,光学带隙值范围为5.06～5.37 eV,溅射气压为1 Pa时,制备的Ga2O3薄膜具有最大的光学带隙.在325 nm激光激发下,400 nm附近和525 nm附近处出现与缺陷能级相关的发光峰.     

p–GaN/ZnO纳米线/ZnO薄膜三明治异质结紫外光电探测器光电性能

目的 通过设计一种新型p–GaN/ZnO(薄膜+纳米线)三明治异质结结构,提高ZnO对紫外光的响应。方法 利用化学气相沉积(CVD)方法,在蓝宝石/GaN衬底上生长出纳米线+薄膜交错排列的ZnO,得到具有三明治结构的p–GaN/ZnO材料。通过旋涂Ag纳米线(NWS)、滴银胶为电极,制备三明治结构的异质结紫外(UV)光电探测器。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征物相及形貌;利用光致发光(PL)和拉曼(Raman)光谱分析晶体结晶情况;利用半导体分析测试仪对该三明治异质结UV光电探测器进行光电性能测试,得到其光电性能变化规律。结果 该三明治结构光电探测器顶部为ZnO薄膜,中间为ZnO NWS与纳米片交错排列分布,底部为GaN。这种二维(2D)/一维(1D)/2D结构使入射光在结构内多次反射和散射,提高了光程长度,进而提高了光吸收。另外,由于p–GaN和n–ZnO形成PN结,在内建电场作用下,可以有效提高光生电子–空穴分离效率。光电性能测试结果表明,在偏压2 V、光功率密度520 μW/cm²(365 nm)条件下,响应度(R)为35.8 A/W,上升时间(tr)为41.83 ms,下降时间(td)为43.21 ms,外量子效率(Eq)为122%,比探测率(D^*)为1.31×10¹² cm.Hz^1/2.W⁻¹。结论 通过一步CVD法制备新型p–GaN/ZnO纳米线/ZnO薄膜三明治结构UV光电探测器,可以有效提高ZnO对紫外光的响应,为探索新式结构光电探测器提供可能。     

等离子处理对医用镁合金表面聚合物防护涂层的影响

用匀速提拉法在氟化处理的AZ31镁合金表面制备PBA防护涂层，然后再进行等离子处理。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外测试(FT-IR)和接触角测量仪等手段对其表征，研究了等离子处理对PBA防护涂层表面的微观形貌、物相组成以及表面润湿性的影响；用动电位极化曲线(PD)和电化学阻抗谱(EIS)表征防护涂层处理镁合金的耐蚀性；对在等离子处理前后样品表面细胞的铺展进行比较，以验证防护涂层的生物活性。结果表明，等离子处理使PBA防护涂层表面粗糙化提高了氧原子的占比，从而显著提高了防护涂层表面的浸润性；等离子处理在一定程度上降低了防护涂层处理镁合金的耐蚀性，但是与未经防护处理的AZ31镁合金和氟化处理的镁合金相比其电流密度仍高2～3个数量级，表明防护涂层能有效防护镁合金基体；等离子处理，使样品表面黏附的细胞显著增多。     

择优取向氮掺杂氧化铟薄膜的制备及其光电性能

为探索氧化铟基半导体薄膜择优取向的控制生长策略，并探究晶面取向对光电性能的影响，采用磁控溅射技术在石英(SiO2)衬底上分别制备了具有(222)和(440)晶面择优取向的氮掺杂氧化铟(In2O3:N)薄膜，利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外–可见分光光度计对In2O3:N薄膜的晶体结构、表面形貌、元素组成、光学带隙进行了表征，并研究了不同择优取向薄膜的光电特性。结果表明：不同择优取向In2O3:N薄膜的氮掺杂均以替位式为主，氮掺杂会导致氧化铟的禁带宽度减小至2.89 eV。相比(222)晶面择优取向，(440)晶面择优取向的In2O3:N薄膜的光响应时间更短。