大面积单/双YBCO高温超导薄膜的研制

主研人员：李言荣 刘兴钊 陶伯万 姜 斌 罗 安 徐 进 何世明 为提高大面积YBCO高温超导双面薄膜性能的两面一致性和面内均匀性，在研究了工艺参数对YBCO双面薄膜性能影响的基础上，采用独特的基片旋转方法，取得重大突破。同时将“自外延技术”应用于研制大面积YBCO高温超导双面薄膜，提高了5 mm(2英寸)双面YBCO高温超导薄膜的性能。在LaAlo3单晶基片上研制的5 mm YBCO高温超导双面薄膜性能优异，Tc=91.8 K, DTc=0.4, Jc(77 K)＞1?06 A/cm2, Rs(77 K, 10 GHz)=0.1～0.31 mW, 所研制的5 mm以内的各种尺寸YBCO高温超…     

双面YBCO高温超导薄膜的两面同时溅射沉积技术

主研人员：李言荣 陶伯万 刘兴钊 姜 斌 罗 安 徐 进 何世明 双向YBCO高温超导薄膜的两面同时溅射沉积技术通过基片绕夹具转轴旋转，实现了采用单靶倒筒式直流溅射在基片两面同时原位沉积YBCO薄膜，保证了YBCO双面薄膜的两面一致性。同时，在YBCO双面同时溅射中引入了自外延生长技术，提高了YBCO薄膜的性能。并在溅射过程中取消了磁控环，采用双轴旋转方法，保证了大面积YBCO双面薄膜的面内均匀性。该项技术采用incocel加热丝绕制成圆筒型辐射加热器，保证加热温度均匀稳定。经使用验证其效果良好，为我国高温超导微波技…     

科研成果简介

移动通信用双面高温超导薄膜材料该材料与传统上使用的Au、Ag、Cu等比较,微波表面电阻低两个数量级,微波无源器件插损可降低一个数量级,可大幅度提高信息接收灵敏度,在移动通信地面接收机站中的关键器件—滤波器上有重要用途(损耗可降至0.2dB),能减小或消除手机通话的盲区,提高通话质量,缩小基站体积,减少基站数量;亦可用于红外阵列器件、磁通流晶体管、约瑟夫逊器件等高灵敏度和高精度电子信息器件中。主要性能指标:双面YBCO/LAO/YBCO样品,Φ3inch以内薄膜的微波表面电阻Rs=0.1～0.5Ω(77K、10GHz),零电阻温度Tco=89～91K,临界电…     

双倒筒靶结合基片双轴旋转的镀膜装置

双倒筒靶结合基片双轴旋转的镀膜装置由转动驱动轴、基片导轨以及基片构成,还包括:圆筒形靶材、圆筒形热屏蔽层和由多根加热丝围成的圆筒形加热器。装置制备大面积双面薄膜,在保证了大面积双面薄     

真空蒸发碲化物薄膜光电性能的研究

采用高温烧结和真空蒸发制备了ＣｄＴｅ光敏薄膜，探讨了制备工艺对ＣｄＴｅ薄膜性能和结构的影响，说明了在基片温度为１３０℃左右下制备的ＣｄＴｅ薄膜具有明显的光敏特性，并得到ＣｄＴｅ材料的禁带宽度为１．６３ｅＶ。利用Ｘ衍射对不同基片温度下制备的ＣｄＴｅ薄膜材料进行了结构分析，发现基片温度为１３０℃左右时制备的ＣｄＴｅ薄膜具有明显的衍射峰。     

高温超导材料探测分析机理

高温超导材料探测分析机理主研人员宁永功谢红秦会斌等该项目揭示了高温超导薄膜的宏观性能与薄膜表面界面状态,微结构状态的关系,明确影响高温超导材料性能的有关因素,为加速超导薄膜的制备、器件的研究提供了有效的依据和方法。用低能量,低密度离子束作表面处理,可...     

基片温度对非晶碳硅薄膜电导的影响

在基片加热的条件下,高纯硅靶在甲烷和氩的混合气氛中,采用直流平面磁控反应溅射,可以制备具有光电响应的氢化非晶碳硅合金薄膜。本文对不同基片温度下成膜的样品进行了电导性能测试并分析了测试结果,得出了基片温度是影响该薄膜光电导的关键因素的结论。     

ITO表面改性对有机电致发光器件性能的影响

采用乙醇、氧等离子、NaOH、浓硫酸分别对氧化铟锡薄膜进行了处理;利用原子力显微镜、X-射线光电子能谱、接触角测试仪对处理后薄膜的表面形貌、化学组分及表面能进行了研究。实验结果表明经浓硫酸和NaOH处理后的氧化铟锡薄膜表面具有较低的粗糙度、较小的表面颗粒半径、较低的碳污染以及较高的表面能;另外,以不同材料处理的氧化铟锡基片为阳极采用真空热蒸发法制备了双层结构发光器件ITO/NPB/AlQ/Mg:Ag/Ag,并对器件的电流-电压(J-V)、亮度-电压(B-V)特性以及效率(η)进行了测试和分析,结果表明乙醇处理基片做制备器件性能最差,而经浓硫酸、NaOH处理后的氧化铟锡基片所制备的双层器件的光电性能优于氧等离子处理,其启亮电压更低,发光亮度及效率更高。     

镜像法高温超导薄膜表面电阻测试装置的改进

介绍了一种新的镜像法高温超导薄膜微波表面电阻测试装置,采用小孔对谐振腔内的电磁能量进行耦合,并通过一段6mm×3mm×8mm的填充氧化铍陶瓷介质的波导对电磁能量进行传输,通过在陶瓷块剖面焙银的方法实现磁耦合。与以往的镜像法测试装置相比,该装置易于仿真和制作。使用该装置对两片高温超导薄膜的微波表面电阻进行了测试,并对其中一片高温超导薄膜进行了6次微波表面电阻重复性测量,其表面电阻值RS(10GHz,77K)的平均值为0.38mΩ,标准偏差为0.009mΩ,相对偏差(COV)为2.4%。测试结果表明,该装置具有良好的稳定性。     

电子轰击YAG显示材料

主研人员:成建波 陈泽均 冉启钧 林祖伦 张沛 电子轰击YAG显示材料是用钇铝石榴石(YAG)单晶作为衬底,然后在其上采用液相外延技术生长一层掺铈的YAG(Ge:YAG)薄膜作发光层制成。由于YAG单晶材料与Ce:YAG薄膜有极好的晶格匹配(其失配小于0.018A)和很高的导热率。     

掺硼金刚石膜热敏电阻器的制备工艺及温度响应

介绍了一种帽状结构的掺硼金刚石膜热敏电阻器及其制备工艺。使用ＰＣＶＤ方法在Ｓｉ３Ｎ４或Ｓｉ基片上淀积掺硼金刚石膜，然后在金刚石膜上淀积Ｔｉ／Ａｕ薄膜以形成欧姆接触电极。结果获得了具有良好温度响应和欧姆接触的金刚石膜热敏电阻器。     

高分子辅助沉积法制备氧化物和氮化物薄膜

高分子辅助沉积法是近年来发展起来的一种薄膜沉积方法。该方法利用高分子与金属键合形成均匀稳定的溶液,将溶液涂覆在基片上后,通过热处理使高分子分解而形成薄膜。该文介绍了使用该方法制备的一些具有代表性的氧化物和氮化物薄膜,包括简单氧化物/氮化物,如TiO2、GaN和AlN等,复杂氧化物/氮化物如(Ba,Sr)TiO3、Ti1-xAlxN等。通过X射线衍射、透射电镜、介电测试和光学测试等方法对薄膜的结构和性能进行了表征和分析,并探讨了基片和工艺条件对结构和性能的影响。这些结果表明高分子辅助沉积法可以广泛应用于制备各种高质量的氧化物和氮化物薄膜。     

铈离子掺杂的氧化钛纳米薄膜的结构及性能研究

纳米氧化钛镀膜玻璃具有优异的自清洁性能．可用于高层建筑、厨房和卫生间的装饰，本文利用溶胶-凝胶／浸渍-提拉法在玻璃基片上制备该纳米薄膜，采用原子力显微镜、傅立叶红外光谱仪和紫外-可见光光谱仪分析了凝胶组分变化、薄膜的表面形貌及光吸收性能．考查了铈离子掺杂的作用．试验表明，利用本方法可以在玻璃表面制备出高质量的纳米氧化钛薄膜．该薄膜具有较高的紫外吸收能力．而且随着涂层数和铈离子掺杂量的增加，紫外光吸收率增加．并且吸收光波长向可见光的方向移动，它有利于改善氧化钛薄膜的自清洁能力．     

InSb薄膜的真空蒸发及磁敏霍尔元件的制作

利用单源真空蒸发方法制备InSb薄膜。研究了基片温度控制和膜层厚度对薄膜电子迁移率的影响。室温下测得InSb薄膜的电子迁移率为4×104cm2／V.s,晶粒尺寸达微米数量级。制作的磁敏霍尔元件输入与输出电阻范围为200～500Ω,乘积灵敏度达90～150V／A·T。     

聚吡咯薄膜的制备及其氨气敏感特性的研究

运用聚电解质自组装膜对基片表面进行化学改性,通过原位聚合法及自组装方法在基片表面沉积聚吡咯薄膜,利用紫外可见分光光度计(UV-Vis)和原子力显微镜(AFM)对聚吡咯薄膜进行了分析表征。采用平面叉指电极制备了PPy薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH3的敏感性及对?30℃～+60℃温度范围内、5.9%R.H～59.6%R.H范围内的湿度其敏感特性的变化,讨论了薄膜沉积时间对气敏特性的影响。结果表明,该传感器对浓度为0～141ppm的NH3具有较高的灵敏度,对氨气的响应及恢复特性也很好,当沉积时间为20min时,该传感器的NH3敏感特性最好。     

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。     

高温超导材料与技术的发展及应用

近一个世纪以来,超导理论、超导材料和超导应用技术已经取得了重大的发展,尤其是新近发展的具有很高实用性能的高温超导(HTS)材料与技术,已开始从实验研究走向实际应用阶段．该文简要介绍了高温超导(HTS)材料的发现历史,阐述了HTS带材、块材和薄膜的制备工艺及特性,总结了HTS材料在强电和弱电领域中的应用发展现状．     

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.     

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。     

Ce0.5Zr0.5O2纳米多孔纤维的制备及其氧储存能力分析

利用干纺丝工艺，采用溶胶 凝胶法结合化学模板法制备了Ce0.5Zr0.5O2纳米多孔纤维，并在此基础上采用传统抄纸法制备了Ce0.5Zr0.5O2纤维纸。通过引入SiO2、TiO2和Al2O作为支撑体，利用XRD、低温N2吸附、拉曼光谱等手段分析了Ce0.5Zr0.5O2纳米多孔结构性能的变化。在空气条件下通过循环热失重分析法测定了材料在300~800 ℃温度范围内的氧储存能力，Ce0.5Zr0.5O2纳米多孔纤维的氧储存能力受到包括材料的比表面积、结晶程度以及支撑体性质等多方面因素的影响。