掺Al对TaN薄膜微结构及电性能的影响

采用反应直流磁控溅射法在Al2O3陶瓷基片上制备TaAlN薄膜,通过调节复合靶Al/Ta面积比调节Al掺杂量,研究了Al/Ta面积比对TaAlN薄膜微结构及电性能的影响。XRD结果表明,TaN薄膜中掺杂Al可在2θ为38.5°和65.18°处分别有立方结构的AlN(101)和AlN(202)相出现。随Al/Ta面积比的增大,TaAlN薄膜的沉积速率、电阻率、方阻以及TCR绝对值逐渐增大。当Al/Ta面积比为零时,TaN薄膜的电阻率和TCR绝对值分别为247.8μΩ·cm和12 ppm/℃,当Al/Ta面积比增大到29%时,TaAlN薄膜的电阻率和TCR绝对值分别增大到2560μΩ·cm和270 ppm/℃。     

稀土元素Er对高锌铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X衍射射线分析仪(XRD)、显微硬度计等仪器研究了加入不同含量的稀土元素Er对高锌铝合金(Al Zn32)的铸态组织及硬度的影响规律,并分析探讨了其作用机理。研究结果表明,添加适量的稀土元素Er能有效细化高锌铝合金的铸态组织,粗大的初生富铝α等轴晶晶粒转变为细小、均匀的等轴晶晶粒;合金的等轴晶晶粒随Er含量的增加呈先减小后增大趋势,当加入0.2%Er时,等轴晶晶粒尺寸最小约为30~40μm。合金硬度随Er含量的增加呈先增大后减小的趋势,当添加0.2%Er时,硬度达到极大值127 HV。稀土元素Er部分以块状的Al3Er(Ti,Cr)金属间化合物的形式分布于晶界,少部分的Er固溶于α基体中。     

溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜

采用了溶胶-凝胶工艺在普通的玻璃载玻片上成功地制备出具有c轴择优取向性、高的可见光透光率、平整均匀的氧化锌薄膜。通过XRD、AFM以及UV光谱仪等分析,其结果表明:所制备的氧化锌薄膜具有纤锌矿型结构,表面均匀致密,薄膜晶粒尺寸大约在40～90nm,溶胶浓度增大时,其晶粒大小呈增大的趋势。随着涂膜层数的增加,薄膜的(002)方向的取向度增加。薄膜在可见光区的光透过率>85%,在近紫外光波段透射率急剧减小,对应的禁带宽度为3.34eV。     

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.     

不同掺Al~(3+)浓度的ZnO:Al薄膜性能研究

采用溶胶-凝胶法制备ZnO:Al(ZAO)薄膜,得到了不同掺Al3 浓度的ZAO薄膜;利用X射线衍射仪分析、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计及四探针法等仪器与方法对其性能进行了测试。通过分析比较,得出所制备的ZAO薄膜为多晶纤锌矿结构,薄膜表面平整、晶粒致密均匀;Al3 掺杂能提高其导电性能:低掺杂时,薄膜在紫外-可见光范围的透过率超过80%,并伴有蓝移现象产生;高掺杂时,其透过率无明显增加,但蓝移现象加剧,最大蓝移量达340nm。     

氧氯化镧在冰晶石-NaF-Al2O3熔体中的溶解度

用等温饱和法测定了氧氯化镧(LaOCl)在冰晶石(Na3AlF6)-NaF-Al2O3熔体中的溶解度.结果表明,LaOCl的溶解度随着温度的升高而增大,随着冰晶石分子比的增加而增大;当有4.0%(质量分数)Al2O3存在时,其溶解度相应减少.     

气体压强对n型a-Si:H薄膜光学性能的影响

用射频等离子增强化学气相沉积(RF-PECVD)制备磷掺杂氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜,研究了辉光放电气体压强(20～80Pa)对薄膜折射率、消光系数、光学带隙以及氢含量的影响;用激光拉曼光谱研究了气体压强对a-Si:H薄膜微结构的影响,并与薄膜的光学性能进行了综合讨论。结果表明,随着辉光放电气体压强的增加,a-Si:H薄膜的光学带隙和氢含量都有不同程度的增大,但折射率和消光系数却逐步减小;与此同时,薄膜内非晶网络的短程和中程有序程度逐渐恶化。     

掺杂型锰氧化物La1-xSrxMnO3的电子结构研究

采用局域自旋密度泛函近似LSDA(local spin-density approximation)对La_(1-x)Sr_xMnO_3超晶格的电子结构进行了计算.计算结果与众多实验数据相一致.在完整的立方晶格结构中,计算发现,已经能够得到锰氧化物特有的半金属特性,这说明Jahn-Teller畸变对此类材料半金属性的形成不起主导作用.当考虑了晶格畸变后,发现晶体的电子结构对晶体c轴与a轴的长度比(c/a)的变化十分敏感,导电性发生了金属(c/a<1)—半金属(c/a=1)—绝缘体(c/a>1)的转变.     

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.     

煤矸石骨料混凝土浸泡水特性及环境影响分析

以贵阳市花溪区麦坪乡煤矿区露天堆放的煤矸石为原料制备煤矸石骨料混凝土试样,利用天然降水和模拟酸雨液对不同煤矸石掺量的混凝土砌块进行连续浸泡及间歇浸泡试验,测定浸泡液中Fe,Mn离子浓度、p H值和电导率的变化,分析煤矸石骨料混凝土浸泡水的特性及环境影响.结果表明:(1)Fe离子在两种浸泡方式下均未析出,而Mn离子在两种浸泡方式下均有析出,且酸雨模拟液浸泡析出的离子浓度大于自然降水,间歇浸泡处理大于连续浸泡处理.(2)连续浸泡处理下,自然降水浸泡液的p H值出现先减小后增大再减小的趋势,而酸雨模拟液的p H值先增大后逐渐减小;间歇浸泡处理下,p H值整体逐渐减小.(3)两种浸泡方式下,煤矸石掺量较高的浸泡液电导率随时间变化先增大后减小.煤矸石掺量较低的浸泡液电导率随时间变化逐渐减小.(4)用此煤矸石为骨料制成的混凝土金属离子含量较低,可用作普通建材使用.但在酸性条件下,如酸性废水排水渠等,则不能用此类混凝土建材.     

基于ANSYS的硬质氧化铝薄膜／铝合金基体系统热屈曲变形有限元分析

假设薄膜和基体界面处于理想结合状态下，且不考虑薄膜中缺陷的影响，采用有限元软件（ANSYS8．0）分析了（5～30）μm厚氧化铝薄膜／铝合金基体系统中的热屈曲变形．结果表明：矩形薄板热屈曲后的拱高值随薄膜厚度的增加而增加，弦长和曲率值则随薄膜厚度的增加而减小．对应于（5～30）μm厚度区间，拱高变化量分布在（0．0681～0．2876）mm范围内，弦长变化量分布在（0．05817～0．05536）mm范围内．氧化铝薄膜／铝合金基体系统翘曲变形的曲率值分布在（1091～4610）mm的范围内，且曲率随薄膜厚度变化的非线性特征显著．矩形薄板z方向位移Ux和z方向位移Uz均是关于y轴对称的．另外，根据Uz的变形特点可知拱顶位于x=0处，该处弯曲程度最为严重，易造成氧化铝薄膜开裂而失效．     

钕掺杂氧化锌薄膜的形貌表征与折射率测试

通过XRD和AFM分析了Nd掺杂ZnO薄膜的表面形貌,随着Nd掺杂量的增加,ZnO薄膜的结晶度变差,薄膜表面变得粗糙,晶格畸变增大。应用椭圆偏振仪测定了Nd掺杂ZnO薄膜的厚度及折射率,Nd掺杂量对ZnO薄膜的折射率有一定影响。     

ZnO薄膜的发光特性分析

分析了ZnO薄膜的发光特性。结果表明,ZnO薄膜的红光发射与氧空位和间隙位锌有关,绿光和蓝光的发射不但与氧空位和间隙位锌有关,还和锌空位有关。     

氧化锌薄膜的蒸发氧化制备及其光电特性研究

采用真空蒸发镀膜的方法分别在玻璃和硅片衬底上沉积金属锌前驱体,再在空气中通过不同温度的退火氧化处理制得氧化锌薄膜,主要研究了不同退火温度对氧化锌薄膜光电特性的影响.实验表明,在一定退火温度样品的方块电阻突增,PL发射峰出现红移,文中对结果进行了初步讨论.     

离子束辅助沉积技术对薄膜光学特性的影响

用计算机模拟离子辅助薄膜沉积过程和工艺实验,发现离子辅助能够提高薄膜的聚集密度、附着力,改善薄膜光学特性。然而,高能离子束诱发薄膜材料相当大的吸收,导致该技术几乎无法使用。作者通过对碲化铅薄膜材料理论和工艺分析,证实了低能、高密度离子束辅助是一种极有发展前途的新技术。     

催化剂对TiO2薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备了均匀透明的TiO2薄膜。分析了催化剂在溶胶制备过程中的作用,以及其对制成的TiO2薄膜的性能的影响。主要分析了盐酸、乙酸、硝酸、硫酸等几种催化剂对TiO2薄膜的晶体结构、晶粒尺寸、光学性能的影响。实验结果表明,选择盐酸为催化剂,薄膜生长取向较好,晶粒尺寸较大,光透过率最好。     

Ta／Al复合薄膜性能及应用

铝含量为５０％的Ｔａ／Ａｌ复合薄膜由于其具有优良的热稳定性而适用于制造高精密、高稳定功率型电阻或功率集成电阻网络。用钽铝复合靶直流共溅射的方法可以制备这种薄膜，但淀积参数及热处理条件对薄膜的热稳定性能有很大影响。用该复合薄膜制出了功率负荷性能优良的中功率薄膜衰减器。最后，用ＸＰＳ分析了薄膜表面的化学组成。     

ITO玻璃表面电化学沉积氧化锌薄膜及其润湿性研究

ITO导电玻璃具有许多优越的特性,如高透过率、高导电性、无毒无害以及优良的化学稳定性,因而广泛应用于半导体和传感器等电子工业领域,可作为基体材料应用在IT仪器或传感器中.本文采用电化学沉积法在ITO导电玻璃表面沉积得到氧化锌薄膜结构,通过SEM观察纳米氧化锌薄膜表面形貌,用XRD分析薄膜的成分和晶体生长情况,用ZYGO激光干涉仪测量了其表面粗糙度,用接触角测量仪测量膜层表面与水的接触角.综合上述实验结果对比分析了ITO导电玻璃表面有无氧化锌薄膜时表面形貌的变化,及其对表面润湿性的影响.结果表明:在ITO导电玻璃表面,可以通过电化学沉积法得到结构完整且表面相对平整的纳米尺度ZnO晶体结构,并且该结构存在择优取向性,导致其表面粗糙度有所下降,但是却能够使得水滴在其表面表现为疏水性的特性.