快中子辐照CZ-Si的FTIR分析

应用FTIR技术研究了不同剂量(1×1017～1.17×1019n/cm2)快中子辐照直拉硅(CZ-Si)的辐照缺陷和间隙氧在不同温度热处理时的行为.发现随辐照剂量的增加未退火的样品的间隙氧含量迅速下降,并且间隙氧的下降明显分为3个阶段.FTIR谱表明快中子辐照后主要的辐照缺陷为VO(829 cm-1)复合体.在低温条件下热处理300℃829cm-1(VO)开始消失并出现了825 cm-1(V2O2)、833cm-1(V3O2)、和840cm-1(V2O)和919cm-1(I2O2)四个红外吸收峰,退火温度升高到500℃后只剩下了825cm-1和919cm-1两个缺陷-杂质复合体的红外吸收峰.高温1100℃0.5h辐照引入的缺陷-杂质复合体很快的被消除.延长退火时间辐照样品和未辐照样品的间隙氧沉淀速度有很大的不同.     

无机溶胶-凝胶法制备B型和M型VO2粉体

以V2P5为原料,采用无机溶胶-凝胶法制备出V2O5粉体,在H2气氛下热处理得到了VO2(B)粉体,再在Ar气氛下热处理VO2(B)粉体,制备出了VO2(M)粉体.采用X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(IR)、差热分析(DTA)等方法对样品进行了成分和结构分析,结果表明,当热处理温度为500℃、H2浓度50%时,得到VO2(B)粉体;然后,在Ar气氛下分别经过550、600、650、700℃处理1h后,VO2由B型向M型转变,700℃处理成功制备出了VO2(M)粉体.     

表面热处理对氮化硼薄膜场发射特性的影响

用RF磁控溅射的方法在最佳沉积条件下在Si(100)基底上沉积了纳米氮化硼薄膜,然后对薄膜在真空度低于5×10-4Pa、温度分别为800℃和1000℃条件下进行了表面热处理,分别用红外光谱、原子力显微镜以及不同退火温度的场发射试验对薄膜进行了研究,结果表明表面热处理对BN薄膜的表面形貌没有明显影响,样品场发射特性的变化可能与表面负电子亲和势有关,未进行热处理的样品阈值电场较低,可能归因于表面负电子亲和势效应,阈值电场为8V/μm,发射电流为80μA,热处理温度为800℃时,负电子亲和势仍然存在,直到热处理温度达到1000℃时,表面负电子亲和势才消失.     

直流反应磁控溅射法制备VO_2薄膜

VO2是一种相变材料.发生相变时,VO2的电阻、透过率、反射率都会发生显著的变化;反应磁控溅射法是制备VO2薄膜的一种比较理想的方法.文中,重点讨论氧氩气质量流量比m(O2)/m(Ar)、基片温度以及沉积后薄膜的退火处理对制备薄膜成分、结构和性能的影响.通过分析得出m(O2)/m(Ar)比在113和112间具有较高的VO2含量;基片温度在250℃时具有较佳的VO2结晶特性;450 ℃保持2 h的真空退火处理可以改变薄膜成分和结构,使高价的V2O5薄膜还原到四价的VO2,且明显减少薄膜的氧缺陷,提高氧原子的含量,减少空洞,增加晶粒尺寸提高膜的致密度.     

退火热处理工艺对铜锌粉性能的影响

采用扫描电子显微镜法(SEM)对退火热处理后的铜锌粉的形貌以及组织结构进行了分析。讨论了热处理温度、退火保温时间对铜锌粉性能的影响,指出了退火热处理降低铜锌粉硬度的原理。结果表明,在球磨过程中多次进行退火处理才能达到降低粉末粒度的目的,退火热处理的适宜条件是450℃,保温2 h。     

NTDCZSi中氧的沉淀与吸除

在适当温度退火时，中子嬗变掺杂的ＣＺＳｉ中产生的大量亚稳态辐照缺陷在奶火过程中会增强氧的外扩散在沉淀。根据ＣＺＳｉ中热施主与电阻率的关系，利用扩展电阻（ＳＲ－１００Ｃ）法测量了硅片退火后氧的纵向分布形式，发现辐照缺陷的存在影响了硅中氧的扩散与沉淀行为。     

提拉法制备高透光率超亲水性TiO2薄膜及性能分析

采用溶胶-凝胶法结合提拉工艺在载玻片上制备TiO2薄膜,分别以不同温度(200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃)对薄膜进行退火处理2h.用X射线衍射及扫描电镜测试样品的微观结构和表面形貌,用紫外-可见分光光度计和接触角测量仪分别测试薄膜的透射光谱和水接触角.结果表明,所有样品均为透明薄膜,在可见光范围内平均透光率均大于70％;薄膜光学带隙随退火温度升高依次降低;水接触角随退火温度升高依次减少,当退火温度为450℃和500℃时,水接触角分别为2.5°和2°,薄膜表现为超亲水性.     

氟化非晶碳膜结构的Raman和FTIR研究

利用反应射频磁控溅射法,以单晶Si片为衬底,在不同功率下制备了氟化非晶碳膜样品,并进行了不同温度的退火处理。采用拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜对样品的结构进行了表征。通过谱线Lorentzian分峰拟合方法,分析比较了不同功率下制备的氟化非晶碳膜sp杂化结构,得到了薄膜生长过程功率控制与结构的关系,功率增大、退火温度升高,膜内sp2相对含量增加。退火温度达到350℃时,薄膜中石墨结构明显增加。     

等离子体辅助铝诱导纳米硅制备多晶硅的研究

以超白玻璃为衬底,利用热丝化学气相沉积和磁控溅射法制备了Glass/nc-Si/Al叠层结构,置入管式退火炉中进行等离子体辅助退火.样品在氢等离子体氛围下进行了400,425和450℃不同温度,5h的诱导退火,用光学显微镜和拉曼光谱对样品进行了性能表征.结果表明随着诱导温度升高,样品的Si(111)择优取向越来越显著;晶粒尺寸不断增大,在450℃诱导温度下获得了最大晶粒尺寸约500μm的连续性多晶硅薄膜,且该温度下薄膜晶化率达97％;薄膜的结晶质量也随着温度的升高而不断提高.样品经450℃诱导后的载流子浓度p为5.8× 1017 cm-3,薄膜霍尔迁移率μH为74 cm2/Vs.还从氢等离子体钝化的角度分析了等离子体环境下铝诱导纳米硅的机理.     

磁控溅射制备VO_2薄膜及其红外相变特性

采用直流磁控溅射法与氧化法热处理相结合的工艺,在Si基底上制备VO2薄膜,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)透射率测试,分析了VO2薄膜截面结构、晶相成分、成分价态及红外透射率相变特性。实验分析表明,采用直流磁控溅射与氧化热处理相结合的方法,可获得主要成分为具有明显择优取向单斜金红石结构VO2(011)晶体的氧化钒薄膜,其红外透射率具有明显相变特性,相变中心温度为57.5℃,3~5μm、8~12μm波段的红外透射率对比值达到99.5%,适合应用于红外探测器的激光防护研究。     

热处理工艺对TiO2纳米管阵列结构及其光电性能的影响

通过阳极氧化法在钛箔上制备了TiO2纳米管阵列,在不同热处理工艺下使其晶化.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对TiO2纳米管阵列的形貌和结构进行了表征.结果表明,阳极氧化法制备的TiO2纳米管经450~750℃热处理后为纳米晶结构,平均晶粒尺寸随退火温度升高而增大,相同温度下氮气气氛中热处理的TiO2平均晶粒尺寸小于空气气氛中热处理的TiO2.氮气气氛下退火可拓宽TiO2由锐钛矿型(Anatase)向金红石型(Rutile)结构转变的热处理温度范围,650℃以上退火处理后,TiO2纳米管中掺杂有少量的氮.光照开路电位测试和稳态极化曲线测试结果表明,在氮气气氛中、经650℃退火处理2 h制备的TiO2纳米管阵列电极光电响应性能最佳,此时TiO2为锐钛矿型和金红石型的混晶结构.     

氢气热处理对纳米TiO2可见光吸收性能的影响

在H2还原气氛中对纳米TiO2粉末进行热处理改性研究发现,氢气热处理改性后的样品中存在氧空位缺陷,使纳米TiO2的光吸收阈值红移.在试验条件下,最佳的处理温度在700℃左右,该温度下,锐钛矿型、金红石型和混晶型纳米TiO2的光吸收阈值分别为450、490和500nm.以甲基橙溶液为降解模型实验结果表明,改性处理后的样品在可见光下具有光催化活性.     

热处理对化学沉积Ni-Fe-P合金磁性能的影响

采用差示扫描量热、X射线衍射和扫描电镜研究了化学沉积Ni-Fe-P合金的晶化行为和表面形貌.结果表明,镀态合金呈非晶结构,367.6℃下热处理出现亚稳态Ni5P2(P3)和Fe-Ni(Im3m),499.2℃下热处理进一步晶化为稳定的Ni3P(I-4)和FeNi3(Pm3m).镀层经过500℃热处理生成许多粒径为30～50nm的纳米颗粒,而经过600℃热处理后颗粒变大.研究了热处理对镀层显微硬度和磁性能的影响.发现该镀层在镀态时和经过200℃热处理后几乎没有磁性,随着退火处理温度的升高,镀层的显微硬度和磁性能不断提高;500℃达到最高,随后这些性能随着退火温度的升高而降低.     

辽宁后仙峪镁电气石热处理改性及其磁性研究

对辽宁省后仙峪矿区的黑色电气石进行研究。对该地电气石进行热处理,并采用光学显微镜、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱分析仪(IR)研究了电气石随热处理温度的改变导致的结构与物相变化规律,并利用磁化率测试仪测定了电气石磁性,探讨了在不同温度下热处理对电气石磁学性能的影响。结果表明,该地区黑色电气石为镁电气石,红外光谱数据以及磁化率变化表明电气石在700℃时,晶体结构开始发生变化。在加热温度到达800℃时,镁电气石已开始转化为钙长石、赤铁矿,并呈现出烧结现象,电气石的磁化率随热处理的温度增加而降低,在900℃时低频磁化率降至33.6×10-6cm3/g。分析认为电气石的物相变化和离子价态改变是热处理后电气石磁性减弱的根本原因。     

低温热氧化处理温度与时间对氧化钒薄膜性能的影响

采用直流对靶磁控溅射氧化钒薄膜再附加热氧化处理的方式进行金属-半导体相变特性氧化钒薄膜的制备,研究了低热处理温度下热处理温度与时间对氧化钒薄膜组分、晶体结构和相变性能的影响.新制备的氧化钒薄膜为V2O3和VO的混合相.经300℃/1h热处理后,薄膜内出现单斜结构VO2,薄膜具有相变特性;保持热处理时间不变,升高热处理温度至360℃,薄膜表面变得致密,致密的薄膜表面阻碍了氧气与薄膜内部V2O3和VO的反应,VO2成分含量与300℃/1h处理时的含量接近;增加热处理温度并延长热处理时间,如热处理条件为320℃/3h时,薄膜内VO2成分大量增多,电阻值变化幅度超过两个数量级;在300～360℃的热处理温度区间内,薄膜内V2O3和VO不断向VO2转变,相变性能变好,但对VO2的单斜金红石结构没有影响.     

(Ca,Sr,Ba)3V2O8的制备和发光性能研究

采用微波辅助溶胶-凝胶法制备了自激发钒酸盐A3(VO4)2(A:Ca,Sr,Ba)。采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、透射电子显微镜、荧光谱仪对样品各项参数进行了表征,研究了A3(VO4)2的光致发光特性,探讨了不同制备工艺条件对其发光性质的影响。实验结果表明,Sr3V2O8样品发光强度随退火温度而变化,在680～900℃时,其发射光谱强度随温度上升而单调下降,达到1000℃时开始上升;pH值为4时,样品的发射光谱强度最大。     

Ag离子注入单晶MgO光吸收和透射电镜研究

能量为200kev的Ag离子注入到单晶MgO中，透射电镜明场像和高分辨像证明了该样品中形成了Ag纳米颗粒,未退火样品以及还原气氛下退火样品的光吸收谱都观察到Ag的吸收峰,发现随退火温度的升高，Ag的吸收峰先向短波方向移动，随退火温度的进一步升高又向长波移动，退火温度达到900℃时吸收峰红移到未退火前的位置,由透射电镜明场像和相应的选区电子衍射花样发现，由于离子辐照效应使得Ag离子注入单晶MgO非晶化，且注入层被部分损伤。     

热敏材料掺磷非晶硅的退火行为

本文对PECVD制备的红外热敏材料掺磷非晶硅薄膜的两个关键热电参数-红外吸收系数和电阻温度系数-采用红外透射谱、拉曼谱和电阻率测量进行了深入的研究。实验结果表明，对样品进行退火30min后，薄膜结构可以达到稳定；随着退火温度的增加，样品的红外透射率下降；当退火温度达到700℃时，薄膜完全晶化；与此同时，电阻率和电阻温度系数随掺杂浓度和退火温度的增加而减小。根据Lu的模型，对这些现象进行了解释并给出了制备和退火的优化条件。     

热蒸发制备CdSe薄膜的退火工艺研究

采用真空热蒸发技术在光学玻璃基底上制备了CdSe薄膜,研究了真空下不同退火温度和退火时间对CdSe薄膜晶体结构和表面形貌的影响。XRD结果表明,在400~500℃范围下退火2h、5h的CdSe薄膜晶型不发生改变,结晶性随退火温度升高而增强,其晶粒尺寸从32nm增加至50nm。SEM结果表明,在450℃下退火2h后的CdSe薄膜表面颗粒分布均匀且排列规则、无裂纹。AFM结果表明,在450℃下退火2h后的CdSe薄膜致密性好,表面粗糙度低(5.19nm)。因此采用真空热蒸发制备的CdSe薄膜的热处理条件确定为:退火温度450℃,退火时间2h。     

多晶ZnO纳米粉的制备及发光性能研究

以六水硝酸锌[Zn(NO_3)_2·6H_2O]为锌源,采用溶胶-凝胶法合成多晶氧化锌(ZnO)纳米粉,并通过不同的热处理温度退火来调整ZnO纳米粉的尺寸和形貌。并对多晶ZnO纳米粉的物相、形貌及荧光性能进行分析。研究结果表明:所得样品均为具有六方相纤锌矿结构的多晶ZnO纳米粉;随着热处理温度的升高,多晶ZnO纳米粉的粒径先减小后增大,其发光强度先增大后减小,在450℃条件下,粒径最小为20nm,且均匀,光致发光光谱强度最强位置为469nm,在650℃条件下,粒径最大为82nm,且不均匀,光致发光光谱强度最弱位置为398nm。