Y掺杂(Ba0.6Sr0.4)0.8TiO3薄膜的结构及介电性能

通过钇(Y)掺杂、适当增加钛(Ti)含量和调节薄膜厚度等优化设计,用改善的溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了光滑致密的Y掺杂多层钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4)0.8TiO3,BST)薄膜,研究了该薄膜的结构及介电性能。X射线衍射(XRD)表明,该薄膜为钙钛矿结构,但其衍射峰强度很弱,主要与Y掺杂和微过量Ti有效减弱其铁电性有关。原子力显微镜(AFM)表明,该薄膜晶化较弱,且随厚度的增加晶化减弱,和XRD结果一致。该薄膜比Y掺杂的Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜显示更优异的综合介电性能,但与薄膜的厚度有关。随膜厚的增加,薄膜的电容和调谐率减小,但介电损耗大幅减小,其中,4层薄膜零偏压的介电常数为161、电损耗约为0.006,40V的调谐率为45.5%、优质因子大于75,可满足微波调谐器件的需要。     

优异Y-BST薄膜的设计、制备及介电性能

就(Ba+Sr)/Ti的原子摩尔比例、掺杂浓度、薄膜厚度等优化设计钇掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3(Y-BST)薄膜,用改进的溶胶-凝胶(sol-gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备Y-BST薄膜,研究该薄膜的结构及介电性能。X射线衍射(XRD)表明,薄膜均为立方钙钛矿多晶结构,主要沿(110)晶面生长。随(Ba+Sr)/Ti比值的增加,BST薄膜衍射峰强度增加,晶化增强;Y-BST薄膜随掺杂浓度(>1%摩尔比)的增加,衍射强度减弱,晶化减弱,但随薄膜层数的增加,衍射强度增强,晶化增强。40V和100kHz的电压-电容测试表明,(Ba+Sr)/Ti比值为0.9及掺杂浓度为2%摩尔比的8层Y-BST薄膜具有最优综合介电性能:零偏压下的电容为18pF(介电常数137)、介电损耗小于1%,40V偏压下调谐率约为46%,优质因子约为77,能满足微波调谐需要。同时,就有关机理进行了分析。     

铈掺杂钛酸锶钡薄膜的结构及介电性能

用改善的溶胶凝胶法制备铈掺杂钛酸锶钡(Ba_0.6Sr_0.4TiO_3, BST)薄膜,研究其结构与介电性能.X射线光电子能谱表明,铈掺杂显著地减少了薄膜表面非钙钛矿结构.但是,由于掺杂薄膜较薄且掺杂量小,X射线衍射结果未见明显变化.原子力显微镜结果表明,掺杂BST薄膜表面光滑致密.掺杂BST薄膜的介电性能大幅度提高,在40 V外加电压下介电调谐率达60.8%,零偏压下的介电损耗为0.0265.同时,就有关结构及介电性能改善的机制进行了讨论.     

掺杂浓度对钾镁交替掺杂BST薄膜介电性能的影响

用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备掺杂浓度(1~15)mol%的钾和镁交替掺杂钛酸锶钡(BST)薄膜,研究掺杂浓度对薄膜结构和介电性能的影响。X射线衍射(XRD)表明,薄膜为钙钛矿结构。扫描电镜(SEM)显示,薄膜致密、晶粒大小均匀、低浓度下薄膜表面更平整光滑。随着浓度的增加,晶化逐渐减弱,平均晶粒大小和介电损耗呈减小趋势。交替掺杂结合了钾掺杂高调谐率和镁掺杂低介电损耗的优点,明显提高了优质因子。5 mol%对应最佳综合介电性能,在–20~20V范围内,介电损耗小于1.63%,调谐率为40.9%,可满足微波调谐需要。同时,就有关机理进行了讨论。     

薄膜厚度对Y掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜结构及介电性能的影响

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)在Si/SiO2/Ti/Pt基片上制备了不同厚度(正比于薄膜层数)的钇(Y)掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,研究了膜厚度对薄膜结构和介电性能的影响。原子力显微镜(AFM)表明,Y掺杂BST薄膜可显著改善表面形貌,且强烈依赖于薄膜厚度。当薄膜厚度适中(即当层数为8)时,表面晶粒细小、致密、均匀,晶界分明。X射线衍射(XRD)表明,Y掺杂BST薄膜显示钙钛矿结构,主要沿(110)晶面生长。随着薄膜厚度的增加,BST(110)峰的衍射强度先增后减,表明薄膜的相结构与薄膜厚度直接相关。Y掺杂BST薄膜显示优异的综合介电性能,且随着膜厚的增加,电容或介电常数减小。8层薄膜的综合介电性能最优,零偏压时的电容为17.8pF(介电常数130)、介电损耗为0.0057,调谐率为32%,优值因子为56,可满足微波调谐器件的需要。同时,就有关机理进行了分析。     

Ce掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜表面结构XPS研究

用改进的溶胶-凝胶法制备铈(Ce)掺杂和非掺杂2种钛酸铝钡(Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3,BST)薄膜,用X射线光电子能谱(XPS)研究薄膜的表面结构.XPS结果表明,BST薄膜的表面结构由钙钛矿结构和非钙钛矿结构组成,铈掺杂显著地减少了非钙钛矿结构.扫描电镜及原子力显微镜观察表明,掺杂BST薄膜光滑致密无裂纹.电压-电容曲线表明,掺杂BST薄膜的介电性能大幅度提高,在40V外加电压下介电调谐率达60.8%,零偏压下的介电损耗为0.0265.同时,就非钙钛矿结构的成因及Ce掺杂BST薄膜的有关改善机制进行了讨论.     

Y掺杂BST薄膜介电性能研究

用改进溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO_2/Si上制备了钇(Y)掺杂Ba_0.6Sr_0.4TiO_3 (BST)薄膜,研究了Y掺杂对BST薄膜表面结构和介电性能的影响.XPS结果表明,Y掺杂有利于薄膜钙钛矿结构的形成,但对氧空位没有明显的抑制作用.SEM和AFM结果表明,Y掺杂能缓解薄膜应力、减少薄膜裂纹、细化晶粒,进而改善薄膜的表面结构.在进行Y掺杂后,薄膜的介电性能得到明显提高,40 V外加电压下的介电调谐率大于40%及零偏压下介电损耗为0.0210,优化因子大于20.     

铈钇共掺钛酸锶钡薄膜的结构及介电性能

用改进的溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了铈(Ce)钇(Y)共掺Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,研究了薄膜的结构和介电性能。扫描电镜(SEM)显示,共掺使薄膜致密、缩孔减少、晶粒大小均匀,随着共掺浓度的增加薄膜表面更平整光滑。原子力显微镜(AFM)表明,共掺薄膜表面致密、晶粒呈球状生长、晶界更明显,随共掺浓度的增加晶粒变小、表面粗糙度减小。V-C曲线表明,相对于铈或钇掺杂,共掺使薄膜的综合介电性能提高,2%Ce和2%Y共掺BST薄膜显示最佳的综合介电性能:零偏压下的电容为7.6×10-11F、介电损耗为0.0126,40V偏压下调谐率为41%,优质因子为32.5,可满足微波调谐器件的需要。     

镁和钾交替掺杂BST薄膜优化设计与介电特性研究

根据K掺杂BST(KBST)和Mg掺杂BST(MBST)薄膜的优点,设计K和Mg三明治交替掺杂BST薄膜KBST/MBST/KBST(K/M/K)和MBST/KBST/MBST(M/K/M),用溶胶-凝胶(sol-gel)法在Si/SiO_2/Ti/Pt基片上制备该薄膜,研究其介电特性。薄膜为立方钙钛矿结构,平均晶粒尺寸16~20 nm。交替掺杂有效整合K掺杂和Mg掺杂,为受主掺杂,晶格常数增大。K/M/K掺杂显著增强晶化、促进薄膜生长,M/K/M掺杂明显细化晶粒、改善界面特性。20 V下C-V测试表明,KBST、MBST、M/K/M型及K/M/K型薄膜的最大电容依次为91、38、37和47 pF,调谐率64%、27%、38%和42%及介电损耗2.90%、1.67%、1.33%和1.58%;随膜厚增加,三者减小,调谐率与损耗之比值增大。M/K/M型薄膜具有最佳综合介电性能,可满足微波调谐需要。对有关机理进行了讨论。     

K和Mg高浓度交替掺杂BST薄膜介电性能研究

在Si/SiO_2/Ti/Pt基片上用改进的溶胶-凝胶法制备了高掺杂浓度的Mg掺杂、K掺杂及Mg/K交替掺杂(K掺杂表层)的钛酸锶钡(BST)薄膜,并研究了其介电性能。X射线衍射(XRD)表明,薄膜为钙钛矿多晶结构。高浓度掺杂能细化晶粒、促进受主掺杂,K掺杂对应的晶化减弱,Mg掺杂对应的相当,交替掺杂对应的增强;随掺杂浓度增加,晶格常数和晶粒略有增大和细化;随层数增加,交替掺杂薄膜的晶格常数增大,晶粒细化,6层薄膜对应晶化最强。扫描电镜(SEM)表明,交替掺杂薄膜表面形貌介于两单掺杂薄膜之间,且随膜层增加由K掺杂形貌逐渐向Mg掺杂形貌转变;逐层制膜工艺和预晶化使截面形貌致密,且致密性随膜层增加而增加。C-V测试表明,K掺杂对应的调谐率和损耗最高,Mg掺杂对应的最低,交替掺杂对应的适中,且随掺杂浓度和/或膜层的优化而优化。     

热处理对FeCoV薄膜磁性能的影响

本文研究了热处理对FeCoV薄膜微观结构及磁性能的影响.XRD分析表明,制备态的FeCoV薄膜,(110)方向为择优取向,在250℃热处理后,开始出现(200)衍射峰.热处理过程中,随着温度的升高,薄膜内部应力的释放,以及晶粒的长大使得薄膜的矩磁比迅速增大.在温度高于340℃以后,薄膜的矩磁比增加趋缓,(200)衍射峰...     

Tunable characteristics of (Ba0.5Sr0.5) TiO3 (BST) capacitors using (Ba0.5Sr0.5) RuO3 (BSR) interfacial layers onto Pt/Ti/SiO2/Si substrates

The conducting oxide electrodes (Ba, Sr) RuO₃ (BSR) similar in structure and chemical composition to (Ba, Sr) TiO₃ (BST) were deposited by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) onto Pt/Ti/SiO₂/Si substrates to improve the structural and dielectric properties of BST films. The BSR interfacial layers between the BST and Pt bottom electrode influenced the preferred orientation, surface morphologies, and dielectric properties of BST films. The structural and dielectric properties of BST films depended on the thickness of the BSR layers. BST films with (100) texturing up to 150 Å thickness of BSR showed a smoother and smaller grain size than those without interfacial layers, and a tunability and dielectric constant of about 70% and 1300 at an interfacial layer of 150 Å, respectively. On the other hand, BST films with above 300 Å thickness in BSR layers showed a (110) texturing similar to those without BSR layers and a slight decrease of tunability and dielectric constant compared with those of (100) texturing BST films. The increase of the dielectric loss of BST films with BSR layers was attributed to the carbon contamination diffused from MOCVD-BSR layers.     

Influence of preheating on crystallization and growing behavior of Ce and Mn doped Ba0.6Sr0.4TiO3 film by sol–gel method

Cerium and manganese codoped Ba_0.6Sr_0.4TiO₃ (CeMn-BST) film and pure BST, Ce-BST and Mn-BST films were prepared. Influence of preheating on film crystallization and growing behavior was studied. X-ray diffraction (XRD) reveals that all films mainly grow along (110) orientation and show cubic ABO₃ perovskite structures, and the preheating promotes Ce^3 + and Mn^4 + ions enter into B-sites and substitute Ti^4 + ions. Preheating enhances crystallization and causes the strongest crystallization with CeMn-codoping. Atomic force microscopy (AFM) exhibits that films preheated show layered growth, while those not preheated show island growth, which are related to layer number and doping. Therefore, the films preheated show larger permittivities, higher tunabilities, and lower dielectric losses except the pure BST film and higher figures of merit (FOMs). Preheating with CeMn-codoping causes best dielectric properties with 56% tunability, 0.0037–0.0091 loss and near 150 FOM, meeting the needs of tunable microwave applications.     

Fe基非晶合金增强1060铝基多层复合材料的组织与性能

采用累积叠轧焊+中间退火法复合轧制1060Al/Fe基非晶多层铝合金复合板材。利用光学显微镜、扫描电镜、X-衍射分析仪以及拉伸试验机分析Al基复合材料的微观组织结构变化、断口形貌、物相组成以及力学性能。结果表明:Fe基非晶复合材料的增强体在300 ℃中间退火过程中发生部分晶化,在累积变形轧制过程中发生破碎,并随着变形道次的增加,破碎程度随之增大;复合板前6道次的累积轧制变形出现了明显的加工软化现象,并且随着变形道次的增加,其加工软化的效果愈明显;随着累积轧制变形道次增加,Al基复合材料的力学性能发生了明显的变化,第2道次轧制变形后屈服强度与抗拉强度达到了最大值为140 MPa和156 MPa,伸长率为5.53%,达到最佳综合性能。     

I&Q&P工艺对C-Si-Mn-Nb双相钢显微组织和力学性能的影响

在CCT-AY-II连退模拟机上对在传统C-Si-Mn双相钢基础上添加了0.05%Nb的试验钢进行I&Q&P退火试验，研究了Nb元素及I&Q&P工艺对双相钢组织演变及力学性能的影响。通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等表征研究了350、450℃配分不同时间下(300、450、600 s)试验钢的显微组织和力学性能。结果表明，随着配分温度与配分时间的增加，组织中板条马氏体含量减少，铁素体增多；试验钢的抗拉强度呈现减小趋势，伸长率则相反。在450℃配分450 s时试验钢的强塑积最大，达20.48 GPa·%。     

退火温度对Au/NiO纳米颗粒复合薄膜光吸收性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Au/NiO纳米颗粒复合薄膜.用X射线衍射仪、原子力显微镜以及吸收光谱表征了薄膜的结构、表面形貌以及光学性能.研究结果表明:在500 ℃或500 ℃以上温度退火后,Au/NiO薄膜中存在NiO和单质Au两相,颗粒的平均大小为23～35 nm.薄膜中Au颗粒基本呈球形,随着温度的升高,薄膜表面的粗糙度减小,Au颗粒长大,分布也较均匀.Au/NiO薄膜在波长550～610 nm范围内具有明显的表面等离子共振吸收峰,随着退火温度的升高,吸收峰先蓝移后红移,其光吸收强度逐渐减弱.     

热处理对FeCuNbSiB单层膜磁性能的影响

本文研究了热处理对FeCuNbSiB薄膜结构及磁性能的影响。XRD分析表明制备态的FeCuNbSiB为非晶态,并且在300℃热处理仍然保持非晶态。300℃热处理后,薄膜释放应力,软磁性能有所提高。热处理温度进一步升高,薄膜由非晶态转化为纳米晶,矫顽力及饱和磁化场明显增加,磁矩向垂直膜面方向转动,软磁性能下降。     

磁控溅射法制备硅钼薄膜及其性能表征

用射频磁控溅射法在硅基底上成功制备出具有低电阻率的单一四方相二硅化钼薄膜，并通过X射线衍射仪、原子力显微镜及四探针电阻测试仪对退火前后的薄膜样品进行了结构和电学性能分析。结果表明：薄膜的电学特性强烈依赖于薄膜的微结构和相组成。沉积态薄膜主要为非晶结构。经高温退火后，薄膜的晶态结构发生显著的变化，晶化效果明显提高，薄膜方阻大幅降低。