ZnO:Al透明导电薄膜的制备与性能研究

运用溶胶-凝胶技术,在普通玻璃基片上制备Al3 掺杂的ZnO透明导电薄膜.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的结构和形貌进行了表征,通过紫外-可见吸收光谱和标准四探针法对其光电性能进行了研究.结果表明,采用溶胶-凝胶法制得的ZAO薄膜为纤锌矿型结构,呈C轴方向择优生长;在适宜的条件下,薄膜的可见光透过率达到80%以上;电阻率为3.1×10-3Ω.cm;涂层厚度、预处理温度和热处理温度对薄膜结构和光电性能有较大影响.     

Ga2O3/ITO/Ga2O3深紫外透明导电膜的研究

采用常压烧结方法制备了Ga2O3陶瓷靶,用X射线衍射仪、金相显微镜对Ga2O3陶瓷靶的结构和形貌进行了研究.用射频磁控溅射Ga2O3陶瓷靶材和直流磁控溅射ITO（锡铟氧化物）靶材分别制备了Ga2O3薄膜、Ga2O3/ITO/Ga2O3膜,用紫外-可见分光光度计、四探针测试仪对Ga2O3薄膜、Ga2O3/ITO/Ga2O3膜的光学透过率和电阻率进行了表征.Ga2O3薄膜不导电,光学带隙5.1 eV;Ga2O3（45 nm）/ITO（14 nm）/Ga2O3（45nm）膜在300 nm处的光学透过率71.5%,280 nm处60.6%,电阻率1.48×10-2Ω.cm.ITO层的厚度影响Ga2O3/ITO/Ga2O3膜的光电性质.     

SnO_2：Sb薄膜的光学和电学性能的研究

本文采用等离子体激活化学气相沉积制备了ＳｎＯ_２掺杂透明导电膜，并研究了薄膜的光学和电学性能．制得的薄膜电阻最低约为１７Ω／口，其可见光透射率为８５％以上，红外吸收率为８０％左右；还测得该膜具有负温阻特性。     

PECVD法制备SnO_2气敏元件的研究

采用等离子体增强化学汽相沉积薄膜型SnO_2的方法,研究了不同掺杂浓度及衬底温度对成膜的影响,用能带论估算了表面吸附原子密度,并测量了元件对石油气、氢气的灵敏度。     

PVDF/PDDA静电自组装超薄膜的制备与表征

提出了一种制备纳米量级铁电聚合物PVDF/PDDA超薄膜的新方法。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和极化处理后的聚偏氟乙烯(PVDF)复合超薄膜是通过层与层的静电自组装(LbL-SA)方法制备的,厚度约30～150nm,每层膜厚度约为9nm。PVDF/PDDA多层膜通过石英晶振微天平(QCM)、红外频谱仪、原子力显微镜(AFM)进行了测试与表征。QCM表征结果表明,PVDF与PDDA超薄膜能较好地交替组装;AFM表明PVDF/PDDA聚合物超薄膜的表面均匀、薄膜致密。与PVDF厚膜的电阻性能相比,PVDF/PDDA复合超薄膜的电阻性能有了很大提高。     

硅烷流量对热丝CVD制备多晶硅薄膜的结构及性质影响

采用热丝化学气相沉积法(HWCVD),以高纯SiH_4、H_2作为反应气源,N型(100)的单晶硅片和Corning 7059玻璃片作为衬底来制备多晶硅薄膜材料.在优化了其它沉积参数条件下,研究硅烷流量对多晶硅薄膜的结构及性质的影响.通过X射线衍射谱(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、紫外-可见光透射谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外吸收谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别对薄膜的晶粒大小、结晶取向、带隙宽度、Si-Si键的键合特性及表面形貌进行表征与分析.实验结果表明:在1 600℃的热丝温度条件下,硅片衬底上沉积的多晶硅薄膜在(111)面生长存在择优取向.随着硅烷流量的增加,硅片衬底上沉积的薄膜样品晶粒尺寸减小,氧含量降低,玻璃衬底上制备的薄膜样品光学带隙出现了展宽.相对其他薄膜,在硅烷流量为1.02 sccm时,硅片衬底沉积的薄膜得到了较好的沉积速率(0.239 nm/s),样品的晶粒尺寸得到优化.同时在硅烷流量为1.02 sccm时,玻璃衬底上带隙也得到了一定的优化.     

掺杂Y3+,Mn2+的钛酸钡基无铅热敏陶瓷的PTC效应研究

采用传统固相反应法制备了（Y,Mn）共掺的0.99BaTiO3-0.01(Bi0.5Na0.5)TiO3(BBNT)高温无铅正温度系数电阻（PTCR）陶瓷.XRD图谱表明了掺杂不会改变材料的物相结构，电阻温度特性表明了所有样品都能够实现半导化.室温电阻随着Y3+的掺杂量的掺入会呈现变化，其中掺杂0.2 mol%Y3+的BBNT陶瓷具有最好的综合性能，在0.2 mol%Y3+浓度下，0.04 mol%Mn2+掺杂后制备的BBNT陶瓷，室温电阻约为700Ω，居里温度约为140℃，电阻升阻比在2.8个数量级左右.当Mn2+>0.07 mol%时，室温电阻突增，PTC性能也大大降低.该材料在可控硅触发电路的温度补偿中具有一定应用前景.     

ZnO纳米结构/多孔硅复合体系的结构和发光特性研究

利用脉冲激光沉积的方法分别在硅片和多孔硅衬底上沉积ZnO薄膜作为种子层,随后用溶液法生长了ZnO纳米棒,考察了衬底对纳米棒结构和发光性能的影响.XRD和SEM测量表明,制备的ZnO纳米棒为六角纤锌矿结构,有较好的c轴择优生长趋势,ZnO纳米棒顶端为平顶状.不同衬底生长ZnO纳米棒阵列的结构有很大差异.光致发光谱显示,多孔硅的橙红光和ZnO的发光叠加在一起,ZnO纳米结构/多孔硅复合体系在可见光区有很强的光致发光现象.     

空穴传输层厚度对OLED性能的影响

该文采用聚乙烯基咔唑(PVK)作为空穴传输层,8-羟基喹啉铝(Alq3)作为发光层,制备了结构为ITO/PVK(0～60nm)/Alq3(60nm)/Mg:Ag/Al的有机发光二极管。通过测试器件的电流-电压-发光亮度特性,研究了空穴传输层厚度对有机发光二极管器件性能的影响,优化了器件功能层的厚度匹配。实验结果表明,有机发光二极管的光电性能与空穴传输层的厚度密切相关,当空穴传输层厚度为15nm时,有机发光二极管器件具有最低的起亮电压、最高的发光亮度和最大的发光效率。     

反应磁控溅射法制备TiO2薄膜

采用反应磁控溅射法在不同条件下制备了TiO2薄膜样品,研究了衬底温度、氧分压、溅射压强等生长条件对薄膜结构特性的影响.得到了反应磁控溅射法制备锐钛矿相TiO2薄膜的最佳沉积条件,并对薄膜的表面形貌进行了测量.     

室温沉积Cu夹层ZnO薄膜的光电性能

用磁控溅射技术在室温下制备了纳米Cu夹层ZnO薄膜,经X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和四探针电阻测量仪等测试手段对薄膜的结构、光学性质和电学性质进行了测试.发现该薄膜随着Cu层厚度增加,ZnO层结晶性变差,可见光区域光学透光率减小,透射曲线蓝移,面电阻先迅速下降后缓慢下降.随着ZnO层厚度增加,薄膜c轴择优取向明显,压应力逐渐减小,光学透光率先增大后减小,面电阻随ZnO层厚度增加略有变化.     

ZnO纳米结构/p-GaAs的制备及其发光特性研究

利用脉冲激光沉积(PLD)技术及水热法分别在p-GaAs外延片上生长了ZnO薄膜和纳米棒.XRD及SEM测试结果表明,在GaAs衬底上生长的纤锌矿ZnO薄膜沿c轴方向生长,而ZnO纳米棒表现出多晶结构.室温下ZnO薄膜/p-GaAs的光致发光谱由一个近紫外发光峰(380nm)、一条中心波长位于550nm的可见发光带以及一个近红外发光峰(910nm)组成,分别对应于ZnO的近带边发射、与ZnO缺陷相关的深能级发射以及p-GaAs中Be受主能级相关的辐射复合.由于ZnO纳米棒膜层较厚且取向性差,ZnO纳米棒/pGaAs的光致发光谱中没有观察到明显的GaAs发光峰.     

PET/SiO_2/TiO_2纳米复合材料的合成及其光降解性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/二氧化硅(SiO2)/二氧化钛(TiO2)纳米复合材料,利用红外光谱(IR)、乌氏黏度计表征了该复合材料的分子结构和特性黏度,并测定其在紫外光下的光降解性能.实验表明,PET/SiO2/TiO2体系中存在Si-O-Ti键,并与PET基体作用形成PET/SiO2/TiO2纳米复合材料;该复合材料的特性黏度随体系中SiO2-TiO2含量增加而降低;在紫外光下,SiO2和TiO2纳米颗粒的引入可有效地提高PET的光降解性能.     

TPBTSi配合物的绿色有机发光器件研究

利用2,2,3,3-tetraphenyl-4,4-bisthienylsilole(TPBTSi)作为发光材料,采用真空镀膜的方法制备双层器件ITO/N,bis(1-naphthyl)(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine(NPB)/TPBTSi/Mg:Ag;在此基础上,利用N'-diphenyl-N,N'-tri-(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq3)作为电子传输材料,以TPBTSi为发光层制备了结构为ITO/NPB/TPBTSi/Alq3/Mg:Ag的三层有机发光器件。结果表明,与双层器件相比,三层器件的发光性能得到很大提高,发光光谱谱峰位于516nm处,即TPBTSi的特征光谱,CIE坐标为(0.275,0.448),且不随电压的改变而变化。在15V的驱动电压下,器件的最大亮度和流明效率分别为7032cd/m2和0.79lm/W。     

Bi_2WO_6@BiXO(Mo,P,V)对二氧化钛纳米管阵列的改性及光电性能研究

通过水热协助离子交换法制备了Bi_2WO_6@Bi_2MoO_6,Bi_2WO_6@Bi PO4,Bi_2WO_6@BiVO_4对二氧化钛纳米管阵列(TiO_2NTs)进行改性,显著提高了TiO_2NTs的光电转换和光催化性能. Bi_2WO_6@BiPO_4/TiO_2NTs表现出最佳的光催化性能和光电转换效率,罗丹明B的去除率达到70%,可见光瞬态光电流密度达到30. 74μA·cm~(-2),开路电压达到-0. 17 V·cm~(-2).高效光电化学性能是由Bi_2WO_6@BiPO_4敏化剂规则有序的花状结构、强太阳光吸收和快速的界面载流子迁移性能引起的.     

Poly-Si/SiO_2/Si系统的扩散分析

本文对Poly-Si/SiO_2/S1(多晶硅/二氧化硅/硅)三层系统的扩散进行了分析。根据其扩散解得到二氧化硅层最小掩蔽厚度x_m。 在二层系统 x_m=2(D_2t)1/2 Arg erfc[(1+a)N_b/2mN_o′·10~(-4)] 在三层系统 x_m=2(D_2t)1/2Arg erfc[(1+a)m_1N_b/2m_2N_o·10_(-4)] 指出在三层系统中,由 A.S.Grove等和 H·F·Wolf 分别定义导出的x_m值偏低。     

喷涂热分解法制备掺锑SnO_2电热膜的工艺及电学性能的研究

本文研究了热喷涂分解法制备Sb:SnO2电热膜的工艺及基体对电热膜电学性能的影响,并讨论了该膜的电阻温度系数的变化.实验表明:喷涂工艺对掺Sb的SnO2电热膜的电学性能有很大影响.     

Ti3+自掺杂纳米TiO2的制备、表征与可见光催化活性

以Ti H2和H2O2为原料,采用水热法制备了米粒状Ti3+自掺杂的TiO2纳米颗粒.采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对所制备样品的结构、结晶性、形貌和元素的存在状态进行了表征分析.电子顺磁共振谱(ESR)结果表明所制备的样品中含有晶格Ti3+和表面Ti3+.紫外—可见(UV-Vis)漫反射光谱表明这种Ti3+自掺杂的纳米TiO2在可见光区中有较强的吸收.在可见光辐射下,所制备的样品具有优于商业化P25 TiO2的光催化分解水和光催化降解次甲基蓝(MB)溶液的性能.其中160℃下水热处理27 h所得样品光催化降解MB的性能是P25 TiO2的9倍,而光催化分解水制氢的性能是P25 TiO2的12.5倍.     

ZnO基异质结构的制备及其光电特性

利用水热法以及脉冲激光沉积(PLD)技术分别在Si(100)和GaAs(100)衬底上制备了沿c轴高度取向的ZnO纳米棒,并对ZnO/p-Si以及ZnO/p-GaAs异质结的发光特性和电学特性进行了测量.通过对比两种衬底上生长的ZnO纳米结构的表面形貌和结晶质量,发现:生长在GaAs(100)衬底上的ZnO纳米棒排列整齐,结构致密,沿c轴择优生长取向较好.ZnO/p-GaAs异质结的光致发光光谱由三个主要的发光峰组成,分别是:380 nm附近的紫外发光峰、450~700 nm的黄绿光发光带以及850 nm左右的GaAs本征发光峰.通过计算得到该光致发光谱的色度坐标,与标准白光的CIE色度坐标(0.333,0.333)接近,这为进一步实现ZnO基固体白光LED发光器件提供了依据.     

Cu2ZnSnS4薄膜的制备及其光电性质研究

利用真空蒸镀法在钠钙玻璃上连续蒸镀Cu/Zn/Sn金属前驱体,在氮气保护下,在550℃对前驱体进行硫化,制备出具有类黝锡矿结构的多晶CZTS薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-VIS)、霍尔测量仪对样品进行了晶体结构、光学性质和电学性质表征.讨论了样品中预期成份比Cu/(Zn Sn)对CZTS薄膜结构及光电特性的影响.结果表明,当Cu/(Zn Sn)为0.57时,薄膜具有大于104cm-1光吸收系数、禁带宽度约为1.52 eV、较小的电阻率和较高的电子迁移率,适合作为太阳能电池吸收层.