La0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜的制备及其电学性能

采用离子束溅射法在氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）和SiO2衬底上溅射＜薄膜，测试了不同工艺制备的La0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜样品的XRD谱和电导率。分析了薄膜表面微结构以及电学性能。结果表明：在YSZ衬底上生长的La0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜随着热处理温度的升高取向增强，当薄膜经过750℃热处理后结晶度最好；各样品直流电导率在低温段的Arrhenius曲线近似为直线，表明材料的导电行为符合小极化子导电机制；交流电导率在低频段（＜100kHz）电导率主要是靠晶界导电贡献的，而在高频区（＞100kHz），样品对交流电响应更加明显，电导率主要是靠晶粒导电贡献的。     

Nb元素对Ba0.5Sr0.5NbzTi1-zO3薄膜结构与性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Ba0.5Sr0.5NbzTi1-zO3薄膜（Nb=0-4．12mol％）,采用HPAgilent 429A阻抗分析仪等测试方法研究了微量元素铌对Ba0.5Sr0.5NbzTi1-zO3（BSNT）薄膜介电性能的影响。当Nb分别为0-4．12m01％时,相对介电常数占,降低而介质损耗tanδ均得到了改善,当测试频率为1kHz,tanδ由0．09降低到0．067;居里温度Tm逐渐移向低温;在测试频率2．0-10MHz范围内,εr、tanδ均能表现出较好的频散特性。采用XRD、TEM等测试方法分析了薄膜的结构特征。薄膜为四方钙钛矿晶体结构,但Nb的溶入改变了晶胞参数的c／a比,减小了薄膜的晶粒尺寸,提高了薄膜的致密度。     

不同溅射气压对β-FeSi2形成的影响木

采用磁控溅射方法，在不同的溅射气压（Ar气0．5-3．0Pa）条件下沉积纯金属Fe到Si（100）衬底上，通过真空退火炉在800℃对样品进行保温2h，直接形成了正交的β-FeSi2薄膜，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、椭偏光谱仪，对不同溅射气压下合成的β-FeSi2薄膜的结晶特性、表面形貌及光学性能进行表征，研究了不同溅射气压对制备β-FeSi2薄膜的影响。结果表明：在1．5Pa时能形成较好的β-FeSi2薄膜，临界溅射气压在2．0Pa附近，当溅射气压低与临界值时，β-FeSi2薄膜的成核密度较高，且成核密度随溅射气压的增大而降低；当溅射气压超过临界值以后，β-FeSi2薄膜的成核密度基本不变；薄膜的折射率n随压强的增大而增大，消光系数k随压强的增大而减小。     

溶胶凝胶法合成La0.5Sr0.5Co0.8Mn0.2O3-δ钙钛矿及其催化性质

采用溶胶凝胶煅烧法合成了La0.5 Sr0.5 Co0.8 Mn0.2 O3-δ纳米粉,通过X射线衍射、电子显微镜、X射线光电子能谱和碘定量滴定等测试方法对合成物进行了表征,并以四溴双酚A为模型污染物,考察其催化性能.结果表明,合成的纳米La0.5 Sr0.5 Co0.8 Mn0.2 O3-δ具有钙钛矿R-3c结构,平均晶粒尺寸为40～70 nm.与通氮气煅烧的样品相比,弱氧化煅烧样品的非化学计量氧浓度适中,钙钛矿结构中B位离子平均价态相对较稳定,其催化性能较强且相对较稳定,可再生循环使用四次.     

工艺参数对AgInSbTe薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射工艺,在 Ｋｇ玻璃基片上用 Ａｇ－Ｉｎ－Ｓｂ－Ｔｅ合金靶制备了 Ａｇ_δＩｎ＿（１４）Ｓｂ＿（５５）Ｔｅ＿（２３） 相变薄膜,将沉积态薄膜在３００℃进行了热处理．测量了薄膜的光学性质和静态存储性能,研究了 溅射气压和功率对薄膜光学性质和静态存储性能的影响．结果表明,适当的溅射气压和溅射功率可使 Ａｇ_δＩｎ＿（１４）Ｓｂ＿（５５）Ｔｅ＿（２３）相变薄膜具有较大的反射率对比度,从而提高其存储性能．     

La0.5Sr0.5MnO3-δ/Fe异质结构的瞬间光诱导特性研究

采用磁控溅射的方法在Si基片上制备了La0.5Sr0.5MnO3-δ/Fe异质结构,并对结构的输运特性进行了分析,表明该异质结构在整个测量的温度区间内呈现半导体特性.激光辐照导致样品电阻减小,并产生瞬态光电导效应,即随着激光的关闭电阻瞬间恢复到原值.分析认为该异质结的瞬态光电导效应与La0.5Sr0.5MnO3-δ层的氧缺陷有关.     

溅射工艺参数对Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜沉积速率和介电性能的影响

铁电/介电BST(BaxSr1-xTiO3)薄膜在微电子学、集成光学和光电子学等新技术领域有广泛的应用前景.用射频磁控溅射方法制备了厚约700 nm的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜,采用Al/BST/ITO结构研究了溅射功率、溅射气压、O2/(Ar O2)比和基片温度对上述BST薄膜沉积速率和介电性能的影响,并根据这些结果分析了较优的工艺条件,同时用XRD、XPS和SEM研究了薄膜的晶相、组成和显微结构.     

YBCO外延薄膜的 afterglow plasma溅射生长

Y1Ba2Cu3O7-δ（YBCO)高温超导薄膜溅射生长所遇到的主要问题是负氧离子的反溅射效应。采用afterglow plasma溅射生长YBCO薄膜，有效地抑制了负氧离子的反溅射效应，从而生长出了超导性质优导的YBCO单晶薄膜，薄膜的临界电流密度Jc(77K,10GHz)＝206μΩ，薄膜（005）峰摇摆曲线半高宽（FWHM）为0．12^0。     

La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3的混合导电性研究

采用直流四探针法和两端子电子阻塞电极交流阻抗谱研究了GNP法制备La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3陶瓷的电子-离子混合导电性能．在室温-900℃范围内，La0．6Sr0．4CoO3的电子电导率随温度的升高而单调降低，其它样品的电子电导率随温度的升高在600℃附近达到最大值．La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3陶瓷的氧离子电导率随温度的升高而增加．在相同温度下，随着Co／Fe比例的增加，La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3陶瓷的电子电导率和氧离子电导率增加，电子导电活化能和离子导电活化能降低．氧离子迁移数随温度的升高而增加，随Co／Fe比例的增加而降低．     

阴极材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ的制备和性能

用共沉淀法合成了具有单一的立方型钙钛矿结构的新型阴极材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ,研究了材料的电导率和热膨胀系数与温度的关系.结果表明,前驱体在1100℃煅烧3 h后形成具有单一的立方型钙钛矿结构尺寸小于1 μm的Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ粉末;在500～600℃致密材料的电导率高于100 S/cm,热膨胀系数随着温度的升高从13.62×10-6逐渐增大到18.75×10-6,当温度超过700℃后急剧增大.致密材料热膨胀系数在高温下剧增的主要原因是材料中比较大的氧损失.     

Ba0.5Sr0.5 TiO3薄膜、Ba0.1Sr0.9 TiO3/YBa2 Cu3O7-δ异质薄膜的制备及介电性能研究

铁电钛酸锶钡(BSTO)薄膜具备十分优越的铁电/介电性能,在可调谐微波器件和动态随机存储器(DRAM)方面显示出十分诱人的应用前景.而YBa2Cu3O-δ(YBCO)高温超导薄膜作为其电极引入,明显降低了微波损耗,能够大大优化器件的性能.本文针对微波器件性能要求对比了各种常用基片的性能参数,描述了目前BSTO薄膜与BSTO/YBCO异质薄膜制备中存在的问题以及薄膜介电性能测试表征方法.利用脉冲激光沉积(PLD)技术成功制备出结构完整和质量较高的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜.同时,在1.2°斜切LaAlO3基片上研制有Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ异质双层膜,在1MHz频率、77K温度条件下,其介电常数为1200,介电损耗为0.0045,±30V直流偏压时可调性达到60%,在液氮温度下表现出良好的应用前景.     

原位电阻法监测无限层薄膜沉积和热处理过程

用原位电阻法监测了无限层薄膜（Sr0．7Ca0．3）0．9K0．1CuO2沉积时电阻随时间（即膜厚）的变化过程，以及薄膜热处理过程中电阻随温度的变化过程。通过监测了解到氧含量在无限层薄膜中起着重要作用。沉积完毕对真空室充入0．1MPaO2时薄膜吸氧。对薄膜热处理时，薄膜吸氧或放氧发生在330℃以上。低真空条件下的热处理过程是可逆的；而在高真空条件下，薄膜在高温时分解，显示出半导体行为。该方法直观有效，也可以成为制备其他非绝缘薄膜的监测手段。     

La0.5Sr0.5CoO3底电极上的BiNdFeO3薄膜的电性质。

用溶胶．凝胶方法在La0.5Sr0.5CoO3底电极上制备了纯的和10％A位Nd替代的BiFeO3薄膜。对薄膜的结构、形貌和电性质进行了研究。XRD研究表明两薄膜呈随机取向。而SEM测试结果表明，通过Nd替代，构成薄膜的晶粒显著减小，表面出现了针孔。铁电性研究表明，通过Nd替代，薄膜的铁电性得到显著增强，剩余极化强度由1．87μC/cm^2。增加到3．11μC/cm^2。而漏电流特性测试表明，Nd替代有效地限制了BiFeO3薄膜在正向偏压下的漏电流。     

低温热处理条件对TFA-MOD方法制备的YBCO薄膜的影响研究

目前，三氟乙酸．金属有机沉积（简称TFA-MOD）方法是制备YBaECU307-6（简称YBCO）涂层导体最有应用前景的方法之一。系统地研究了TFA-MOD过程中低温热处理条件（升温速率和气氛）对在LaAlO3单晶基片上生长的YBCO薄膜的影响。研究结果表明，低温热处理的气氛为纯02时，200～250℃区间的分解速度不能太快，否则YBCO薄膜就不均匀和致密，薄膜中会出现较多的孔洞，薄膜的面外取向性也较差，从而影响薄膜的超导性能，然而过慢的分解速度也会使薄膜表面有较大的CuO析出物。分解速度为0．08℃／min时才可以得到结构和超导性能良好的YBCO薄膜。同时研究也发现在低温热处理过程中如果采用Ar和2．5％O2混合气氛则可以减弱三氟乙酸盐分解的剧烈程度，从而使低温热处理的分解速度提高到0．8℃／min，得到的YBCO薄膜同样具有较好的面外取向性和超导性能。     

硅基外延La-Sr-Co-O/Pb-Zr-Ti-O/La-Sr-Co-O异质结的制备

在外延SrTiO3（STO）作为缓冲层的Si基片上，应用溶胶-凝胶法（sol-gel）和磁控溅射法，在5．50℃温度下制备了外延的La0.5Sr0.5CdO3／Pb（Zr0．2Ti0．8）O3/La0．5Sr0．5CoO3（LSCO／PZT／LSCO）异质结。X射线衍射结果表明，LSCO／PZT／LSCO异质结是c向外延生长的。当外加电压为60V时，LSCO／PZT／LSCO铁电电容器的剩余极化强度为．50．3μC/cm^2.，当电压为30V时，铁电电容器有效极化强度为80μC/cm^2.。其它电学性能表明。PZT铁电电容器具有较高的电阻率和脉冲宽度对极化强度的影响较弱。     

新型中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ的制备

碳酸共沉淀法合成了新型中温固体氧化物燃料电池（ITSOFC）阴极材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ（BSCF）.利用XRD、DSC、TG、SEM和EDX等手段研究了不同煅烧温度对产物相结构、形貌和成分的影响.结果表明,前驱体经过1000℃煅烧2h后,产物形成了钙钛矿结构,但存在少量BaO或SrO杂相.随着煅烧温度提高,产物中的杂相逐渐消失,产物的晶体结构在1180℃条件下转变为单一的立方型钙钛矿结构,其化学组成为Ba0.51Sr0.49Co0.72Fe0.19O3-δ,而且颗粒均匀,基本在10 μm以下.     

Y元素对Sr_(0.5)Ba_(0.5-y)Y_yTiO_3薄膜结构与性能影响的研究

为了研究掺杂BarSr1-xTiO3介电薄膜材料的性能,采用阻抗分析仅等测试方法研究了微量元素钇对Sr0.5Ba0.5-yYyTiO3薄膜介电性能的影响。当Y元素的掺量为0-0.030mol时,相对介电常数εr和tanδ分别为74.2和0.067;最大介电常数温度点Tm(居里温度点)逐渐移向低温;在所测试频率范围内,Y元素的掺量为0.010、0.0150mol(Y2、Y3)时,εr、tanδ均能表现出较好的频散特性。采用XRD、TEM等测试方法分析了薄膜的结构特征。薄膜的矿物组成为四方钙钛矿结构,但Y的溶入改变了晶胞参数的c/a比,减小了薄膜的颗粒尺寸,提高了薄膜的致密度;晶粒的生长为取向一致和无取向生长两种方式。     

Tb0.5Dy0.5（Fe1-x）1.91（x=0～0.15）合金的温度性能研究

研究了Mn元素掺杂及热处理工艺对超磁致伸缩材料Tb0.5Dy0.5（Fe1-x）1.91（x=0～0.15）合金温度性能的影响，实验结果表明Mn掺杂对该材料居里温度影响较大，随Mn掺杂量的增加居里温度降低：在无预压应力时，Mn掺杂提高了合金的低温、低场磁致伸缩应变性能；热处理工艺对进一步提高磁致伸缩性能无明显作用。     

中温固体氧化物燃料电池Sr1-xTbxCoO3-δ（x≤0.3）阴极材料的制备与性能研究

以化学计量比的SrCO3、Co3O4和Tb4O7为原料,采用固相法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Sr1-xTbxCoO3-δ(STC,x≤0.3),采用XRD、ND、TGA、范德堡直流四探针法和电化学方法对STC的晶体结构、高温失重、电导率、极化电阻以及电池进行了研究。结果表明:Sr0.9Tb0.1CoO3-δ的晶体结构是立方相Pm-3m空间群结构;Sr0.8Tb0.2CoO3-δ和Sr0.7Tb0.3CoO3-δ是四方相I4/mmm结构。在500~800℃时,STC的总电导率(σ)均大于407 S/cm。极化电阻(Rp)和活化能(Ea)随着x的增加而增大。当x=0.1时,STC的氧离子空位浓度最大,具有最好的阴极性能,由其组成的单电池最大功率密度为836 mW/cm2。     

Pt／WO3纳米薄膜的氢敏特性

用溶胶-凝胶法和磁控溅射法相结合制备了催化剂Pt掺杂的WO3纳米薄膜,通过改变氢气的体积分数、催化剂Pt的含量及热处理温度等实验因素,对Pt／WO3薄膜的氢致变色性能进行了测试;并利用X射线光电子能谱仪（XPS）分析了薄膜的氢敏机理。实验结果表明：先用溶胶-凝胶法制得WO3薄膜,然后再用磁控溅射法在该WO3薄膜上溅射掺杂5％的Pt,制得Pt／WO3双层纳米薄膜,经100℃热处理后,可以获得性能稳定且具有良好氢敏特性的优质薄膜;薄膜能检测的氢气浓度低至0．008％;XPS分析表明,W^5＋与W^6＋之间的转换是引起WO3薄膜氢致变色现象的主要原因。