立方氮化硼(c-BN)薄膜的光学带隙

用两步射频溅射法在n型Si(111)片和熔融石英片上沉积出不同体积分数的立方氮化硼(c-BN)薄膜,薄膜的成分由傅里叶红外吸收谱标识;用紫外-可见分光光度计测量了沉积在石英片上的BN薄膜的透射光谱T_e(λ)和反射光谱R_e(λ),薄膜的厚度用台阶仪测得。由透射、反射光谱计算了薄膜的光吸收系数a,进而采用有效的中间形式,确定了氮化硼薄膜的光学带隙。结果表明:随着c-BN体积分数的增加,光学带隙随之增大。确定出的光学带隙和经验公式的计算结果相吻合。     

沉积在硅尖上的氮化硼薄膜的场发射特性

利用射频磁控溅射方法,在硅尖上沉积了氮化硼（BN）薄膜．红外光谱分析表明,BN薄膜结构为六角BN（h-BN）相（1380cm^-1和780cm^-1）．在超高真空系统中测量了BN薄膜的场发射特性,与沉积在硅片上的BN薄膜比较,沉积在硅尖上的BN薄膜的场发射特性明显提高．开启电场为8V／μm,最高发射电流为300μA／cm^2．沉积在硅尖上的BN薄膜的场发射FN曲线为两段直线,这可能是由于电子发射源于硅尖的尖部和根部造成的．     

工作气压对制备立方氮化硼薄膜的影响

用射频溅射法将立方氮化硼(c-BN)薄膜沉积在p型Si(100)衬底上,薄膜的成分由傅里叶变换红外吸收谱和X射线衍射谱标识. 在其他条件不变的情况下,研究了工作气压对制备立方氮化硼薄膜的影响. 研究结果表明,工作气压是影响c-BN薄膜生长的重要参数,要得到一定立方相体积分数的氮化硼薄膜,必须要有合适的工作气压. 工作气压等于或高于2.00Pa时,立方相不能形成;工作气压为0.67Pa时,得到了立方相体积分数为92%的立方氮化硼薄膜.     

氧化锌薄膜的阴极电沉积法制备及性能

以硝酸锌溶液为沉积液,采用阴极电沉积技术在ITO导电玻璃基片上制备ZnO薄膜．分析了Zn（NO3）2体系ZnO的电化学沉积机理及反应过程,考察了沉积电位和Zn（NO3）2浓度对沉积过程、薄膜结构及其性能的影响结果表明：沉积电位和Zn（NO3）2浓度对薄膜形貌都有着显著的影响,沉积速率随沉积电位和Zn（NO3）2浓度的增加而增大;当沉积电位和Zn（NO3）2浓度较小时,薄膜粒径小,透光性相对较高．     

沉积温度对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用RF磁控溅射法，在单晶硅衬底上生长出高质量的（002）晶面取向的ZnO薄膜．利用X射线衍射分析（XRD）、原子力显微镜（AFM）、光栅光谱仪等技术研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、应力状态、表面形貌和发光性能的影响．研究结果表明，在射频功率为100W时所制备的ZnO薄膜当沉积温度为500℃时能获得最佳的c轴取向和最小半高宽，此时ZnO薄膜具有较小的压应力和较好的紫外发光性．     

射频磁控溅射SiO2薄膜的制备与性能研究

采用磁控射频反应溅射法在单晶硅片上制备了二氧化硅薄膜。研究了制备工艺对薄膜沉积速率、表面形貌、折射率和电击穿场强的影响。结果表明：薄膜的沉积速率随氧分压的增加先急剧减小，稍有增加后再缓慢减小，而随溅射功率的增加几乎呈线性增长；薄膜表面均匀，平均粗糙度分别为1．740nm（100W）和2．914nm（300W），有随溅射功率的增加而增加的趋势；薄膜的折射率随着溅射气氛中氧气含量的增加而增加，最后稳定于1．46不变；薄膜的电击穿场强随溅射功率的增加先缓慢增加，然后缓慢减小，通过800℃／100s的快速热处理，薄膜的电击穿场强明显升高。     

沉积温度和速率对电子束沉积ZnSe薄膜应力特性的影响

在不同沉积温度和速率下,采用电子束蒸发法制备ZnSe薄膜样品,利用ZYGO GPI型干涉仪测试样品的应力行为,并采用X射线衍射（XRD）技术测试样品的晶向特征.实验结果表明,在不同条件下制备的ZnSe薄膜均呈现压应力,应力随着沉积温度升高而增大,在200 ℃应力达到最大值,之后应力随沉积温度升高呈下降趋势.XRD结果表明,沉积速率直接影响ZnSe薄膜的晶向结构,进而改变ZnSe薄膜内应力;当沉积速率为1.5 nm/s时,薄膜应力最小.     

表面覆盖氮化硼膜的金刚石膜的场发射特性

利用热丝化学气相沉积（HFCVD）方法在Si衬底上生长了4μm厚的金刚石膜,然后利用射频磁控溅射方法在金刚石膜上沉积了100nm厚的六角氮化硼（h—BN）薄膜．在超高真空系统中测试了覆盖氮化硼（BN）薄膜前后金刚石膜的场发射特性,结果表明覆盖BN薄膜后的金刚石膜的场发射特性明显提高,开启电场由14V／μm升到8V／μm．F—N曲线表明,覆盖BN薄膜后的金刚石膜在强电场区域的场增强因子有所降低,这可能归因于场发射点随着电场的增强而改变．     

在甲酸盐溶液中得到的镍镀层性能的研究

应用相应的测试方法研究了在甲酸盐稀溶液中沉积镍的电流效率以及镀层的机械性能等（如硬度、内应力及耐蚀性能等）。实验表明：在甲酸盐稀溶液中沉积镍的阴极极限电流密度可以达到７０Ａ／ｄｍ＾２，而得到的镀层具有较高的防腐蚀性能的较高的硬度及较低的内应力，并阐述了内应力与镀层结构之间的关系。     

纳米晶Ba（Zr0．2Ti0．8）O3薄膜的外延生长与介电特性

用脉冲激光沉积工艺在半导体（001）SrTiO3：ω（Nb）=1．0％单晶基片上,外延生长出Ba（Zr0.2Ti0.8）O3（简称BZT）介电薄膜．在650℃原位退火10min,薄膜为（001）外延生长的晶粒．薄膜的晶化特征与表面形貌用薄膜X-ray衍射仪和原子力显微镜测量完成．BZT薄膜（002）峰的半峰宽只有0．72°,说明薄膜晶化良好;薄膜的平均晶粒为90nm,表面均方根粗糙度为4．3nm,说明薄膜表面平整．在室温、100kHz和500kV／cm条件下,BZT的最大介电常数和调谐百分率分别达到317和65％．     

Ag基钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构

在不同真空钎焊温度和保温时间条件下,研究了Ag基活性钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构。试验结果表明:钎料中Ti的质量分数为12%、钎焊温度为950℃、保温时间为20 min时可实现Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼的牢固连接。Ag-Cu-Ti活性钎料对c-BN的润湿性较好,界面结合紧密,并在界面处形成反应层。微观分析表明:钎焊过程中Ag-Cu-Ti合金钎料中的Ti向c-BN磨粒表面富集,并与c-BN磨粒表面N和B元素发生反应,形成TiN和TiB2,实现了Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼磨粒的化学冶金结合。     

c-BN仿生耐磨复合材料的微观结构和耐磨性能

采用SPS技术制备出多尺度的c-BN仿生耐磨复合材料,应用图像分析仪、SEM和XRD分析c-BN仿生耐磨复合材料的微观组织.研究结果表明,Cu基合金对c-BN单晶颗粒具有良好的润湿性能,界面结合致密,在界面处形成反应层.微观分析表明,Cu基合金中的Ti向c-BN单晶颗粒表面富集,并与N和B元素发生作用,形成TiB2和T...     

Low pressure synthesis of boron nitride with(C2H5)2O·BF3 and Li3N precursor

Cubic boron nitride(c-BN) was synthesized through benzene thermal method at a lower temperature of 300 ℃ by selecting liquid(C2H5)2O·BF3 and Li3N as reactants. Hexagonal boron nitride(h-BN) and orthorhombic boron nitride(o-BN) were also obtained. The samples were characterized by X-ray powder diffractometry and Fourier transformation infrared spectroscopy. The results show that all the BF3, BCl3 and BBr3 in the same family compounds can react with Li3N to synthesize BN since the strongest bond of B-F can be broken. Compared with BBr3, liquid (C2H5)2O·BF3 is cheaper, less toxic and more convenient to operate. Li3N not only provides nitrogen source but also has catalytic effect on accelerating the formation of c-BN at low temperature and pressure.     

Low pressure synthesis of boron nitride with (C2H5)2O · BF3 and Li3N precursor

Cubic boron nitride(c-BN) was synthesized through benzene thermal method at a lower temperature of 300 °C by selecting liquid (C₂H₅)₂O · BF₃ and Li₃N as reactants. Hexagonal boron nitride(h-BN) and orthorhombic boron nitride(o-BN) were also obtained. The samples were characterized by X-ray powder diffractometry and Fourier transformation infrared spectroscopy. The results show that all the BF₃, BCl₃ and BBr₃ in the same family compounds can react with Li₃N to synthesize BN since the strongest bond of B-F can be broken. Compared with BBr₃, liquid (C₂H₅)₂O · BF₃ is cheaper, less toxic and more convenient to operate. Li₃N not only provides nitrogen source but also has catalytic effect on accelerating the formation of c-BN at low temperature and pressure. Foundation item: Projects(20273007,50372006) supported by the National Natural Science Foundation of China     

在LaNiO3衬底上（Pb,La）TiO3铁电薄膜的制备和研究

首先通过金属有机化合物热分解(MOD)法在Si(100)基片上制备出LaNiO3(LNO)薄膜,再通过溶胶-凝胶(sol-gel)法,在LNO/Si(100)衬底上制备出(PbxLa1-x)TiO3(PLT)铁电薄膜。经XRD分析表明,LNO薄膜具有(100)择优取向的类钙钛矿结构,PLT/LNO/Si薄膜具有四方相钙钛矿结构,同时以(100)择优取向。最后对薄膜的介电性和铁电性进行了测试,发现薄膜介电常数适中,铁电性良好。     

等离子体引发聚四氟乙烯（PTFE）膜接枝丙烯酸改性研究

利用Ar气氛等离子体为引发手段对PTFE膜进行表面处理，最终实现了在PTFE膜表面接枝丙烯酸。通过XPS和ATR—FTIR对改性膜进行表面分析，表明在PTFE膜的表面形成一层聚丙烯酸（pAAc）薄膜。实验证实PTFE—g～pAAc膜的表面亲水性及表面稳定性较好，克服了等离子体改性效果不稳定的缺点。本研究拓展了PTFE膜材料在其他各相关领域的应用，具有较好的实用价值。     

SiC薄膜生长过程中的偏压作用

采用分步偏压溅射法,在Si(100)衬底上制备了高质量的SiC薄膜. 傅里叶红外(FTIR)光谱测试表明,分步偏压法不仅有利于提高SiC薄膜的生长速率,同时也有利于SiC薄膜的成核生长. 通过原子力显微镜(AFM)观察到,单一偏压法制备的样品表面有许多的凹坑,而分步偏压法制备的样品表面则没有出现明显的凹坑. 因此,采用分步偏压溅射法不仅可以提高薄膜的生长速率,同时也可以减小对薄膜的离子刻蚀作用,改善薄膜的质量.     

溅射时间对CIGS薄膜的结构及性能影响

选择铜铟镓硒(CIGS)四元合金靶材,采用一步磁控溅射法在钠钙硅玻璃衬底上制备CIGS薄膜。重点研究了溅射时间对CIGS薄膜结构及性能的影响。采用XRD、SEM、UV-Vis及四探针测试仪对薄膜进行表征。结果表明,随着溅射时间的增加,薄膜增厚,薄膜的结晶度变好,颗粒增大尺寸约1mm,电阻率明显降低,可见光的吸收系数接近105 cm-1。CIGS吸收层的性能对改善CIGS薄膜光伏电池的光转换效率非常有利。