还原温度对FeCo/SiO_2薄膜结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法并结合在氢气中的还原工艺,在Si(001)基片上制备FeCo/SiO2复合薄膜,利用X线衍射和振动样品磁强计研究了还原温度对薄膜样品微观结构和磁性的影响。结果表明:当还原温度为700℃,薄膜中FeCo具有强的(110)择优取向,样品矫顽力较大;随着还原温度的升高,FeCo出现(200)择优取向生长,样品矫顽力逐渐降低;当还原温度为1000℃,FeCo具有较强的(200)择优取向,晶面间距膨胀引致的相对形变最小,样品矫顽力较小;当还原温度为1200℃,样品中出现晶态SiO2,FeCo具有强的(110)择优取向,不利于复合薄膜软磁性能提高。     

掺杂及溅射功率对ZnO:Al薄膜结构与电性能的影响

采用直流磁控溅射工艺,室温下在载玻片上制备ZnO∶Al透明导电薄膜。研究Al掺杂和溅射功率对薄膜生长取向、微观结构和电阻率的影响。研究表明:不同溅射功率下Al掺杂ZnO薄膜均为高度c-轴择优取向生长;在1%~3%(质量分数)的掺杂范围内,薄膜的电阻率随掺杂量的增加而减小,掺杂的质量分数超过3%后,薄膜的电阻率又有所增大。溅射功率通过改变晶粒尺寸和晶界所产生的散射作用而影响薄膜的导电性能,溅射功率低于100 W时,薄膜的电阻率随功率增加而明显降低,但超过100 W后,薄膜的电阻率下降趋缓,并最终趋于平稳。在Al掺杂的质量分数为3%、溅射功率为100 W的条件下,可获得2.3×10-3Ω.cm的最低电阻率。     

Ag、Al掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用两种溶胶-凝胶工艺在普通玻璃基片上制备Ag:ZnO和Al:ZnO薄膜,通过XRD、UV-Vis吸收谱等分析方法,研究掺杂Ag和Al对半导体ZnO薄膜的组织结构和光学性能的影响。分析表明:掺杂Ag和Al对ZnO薄膜结构的影响因成胶工艺不同而有差异。但掺杂离子对ZnO薄膜光学性能的影响结论是一致的。即Al3+离子掺杂显著减小了晶粒尺寸,薄膜禁带宽度增大,紫外—可见光吸收边出现蓝移。Ag+离子掺杂增大了晶粒尺寸,薄膜禁带宽度减小,紫外—可见光吸收边出现红移。     

Ag、A1掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用两种溶胶一凝胶工艺在普通玻璃基片上制备Ag:znO和AI:ZnO薄膜,通过XRD、UV-Vis吸收谱等分析方法,研究掺杂Ag和Al对半导体ZnO薄膜的组织结构和光学性能的影响.分析表明:掺杂Ag和Al对ZnO薄膜结构的影响因成胶工艺不同而有差异.但掺杂离子对ZnO薄膜光学性能的影响结论是一致的.即Al3 离子掺杂显著减小了晶粒尺寸,薄膜禁带宽度增大,紫外一可见光吸收边出现蓝移.Ag 离子掺杂增大了晶粒尺寸,薄膜禁带宽度减小,紫外一可见光吸收边出现红移.     

Al_2O_3含量对纳米FeCo/Al_2O_3复合薄膜结构和磁性影响

采用溶胶-凝胶旋涂法,结合在氢气中的还原工艺,在Si(001)基片上制备FeCo/Al_2O_3复合薄膜,利用X射线衍射和振动样品磁强计研究Al_2O_3含量对薄膜样品的微观结构和磁性的影响。结果表明:随Al_2O_3含量增加,FeCo晶粒尺寸减小,FeCo/Al_2O_3复合薄膜矫顽力递减,饱和磁化强度先增大后减小,说明Al_2O_3的存在可有效抑制FeCo晶粒生长,但Al_2O_3含量过高不利于复合薄膜软磁性能的优化。     

纳米Fe_(1-x)Co_x/Al_2O_3复合薄膜结构和磁性能的研究

用溶胶-凝胶旋涂法结合氢气还原工艺在Si基片上制备Fe、Co不同原子数分数的Fe_(1-x)Co_x/Al_2O_3(x=0.2、0.4、0.6、0.8)纳米薄膜试样,其中FeCo与Al_2O_3的质量分数比为7:3,试样共旋涂4层,900℃还原1 h。利用XRD、VSM等测试方法,研究在表面氧化的Si基片上制备Fe_(1-x)Co_x/Al_2O_3薄膜试样的结构及磁性,讨论Co含量对薄膜样品结构和磁性的影响。结果表明:随着Co含量增加,FeCo合金的晶粒尺寸逐渐减小,单畴结构FeCo合金的晶粒尺寸减小,矫顽力和饱和磁化强度也随之减小。     

不同轰击能量下CrN硬质薄膜的生长方式和择优取向变化

用闭合场非平衡磁控溅射离子镀(CFUBMIP)系统沉积制备CrN硬质薄膜,通过调节偏压改变薄膜沉积过程中离子轰击能量。采用XRD分析薄膜的相结构,结合SEM和AFM对薄膜表面形貌和截面结构的观察,探讨离子轰击能量对CrN硬质薄膜生长方式以及取向的影响规律。结果表明,随着偏压从-60 V增大到-90 V,薄膜始终由CrN单相组成,且均呈柱状生长,但生长择优取向从(200)向(111)转变。偏压的变化主要通过改变离子轰击能量影响薄膜的生长机制,低偏压时以表面能主导,因此呈(200)择优取向生长,而高偏压时以应变诱导生长机制为主,呈(111)择优取向生长。     

ZnO:Al绒面透明导电薄旗性能研究

利用中频脉冲磁控溅射方法，以掺杂质量2% Al的Zn（纯度99.99%）金属材料为靶材制备平面透明导电Zn0: Al( ZAO)薄膜，利用湿法腐蚀方法，将平面ZAO薄膜在一定浓度的稀盐酸中浸泡一定时间，使其形成表面凹凸起伏的绒面结构。研究了溅射功率、工作压力、腐蚀时间以及溶液浓度对绒面ZAO薄膜表面形貌的影响，并对腐蚀前后薄膜的电阻变化进行了分析。结果表明：低功率、低气压．腐蚀时间20 s、溶液浓度0.5%的条件下制备的绒面ZAO薄膜表面形貌较好，在硅薄膜太阳电池中具有潜在应用前景。     

预热处理温度对低温制备Mn掺杂ZnO薄膜结构和阻变性能的影响

以水合乙酸锌、水合乙酸锰为前驱体,利用溶胶-凝胶旋涂法在p+-Si衬底上制备Mn掺杂的ZnO阻变薄膜(MZO)。研究工艺中预热处理温度对薄膜的微观结构、阻变特性的影响,分析了薄膜高阻态和低阻态的导电机理。结果表明:经250、300℃预热处理的MZO薄膜孔洞较多,而经350℃预热处理的MZO薄膜致密,无孔洞且呈c轴择优取向生长;经不同温度预热处理所制备的Ag/MZO/p+-Si器件均呈双极性的阻变特性,但经350℃预热处理的器件样品具有更显著的阻变行为和更高的高、低电阻比RHRS/RLRS(104~106);器件在高阻态的低压区为欧姆导电,高阻态高压区为肖特基发射电流传导,在低阻态为空间电荷限制电流(SCLC)传导。     

Al/CuO二维多层薄膜点火药的制备与性能研究

采用磁控溅射技术,制备了具有不同调制周期(150nm,300nm,600nm,1 200nm)的Al/CuO二维多层薄膜点火药,对不同调制周期的Al/CuO多层薄膜形貌、结构、热行为进行分析,测试了Al/CuO多层薄膜在不同电压下的电爆特性;此外,使用激光点火和高速摄影技术,研究了调制周期对Al/CuO多层薄膜燃烧速率的影响。研究结果表明,4种Al/CuO复合薄膜仅有调制周期为300nm和600nm的复合桥膜发火,而且能够有效点燃B-KNO3药片。     

Al基含能薄膜设计及电爆性能研究

为探究不同材料Al基含能薄膜在低能爆炸箔起爆系统中的电爆性能，对Al基含能薄膜的厚度、桥区形状和尺寸进行了仿真设计，优选出最佳桥区形状，在此基础上通过电爆试验及高速摄影对Al/Ni、Al/Ti、Al/Cu、Al/Cu O 4种Al基含能薄膜的电爆性能及发火过程进行了对比研究。结果表明：Al/Ti薄膜综合性能最佳，具有较大的沉积能量、能量利用率和桥区电流密度，同时最佳起爆电压适中、火焰高度较高、持续时间较长；Al/Ni薄膜所需最佳起爆电压最小，但作用能力较差；Al/Cu O薄膜具有最佳作用能力，但所需最佳起爆电压较大；Al/Cu薄膜的电爆性能最不突出。     

不同调制比的Al/MoO_3含能半导体桥电爆特性研究

调制比是薄膜制备中体现材料化学计量比的重要参数,直接影响含能复合薄膜的反应性能。为了研究Al/MoO_3含能复合薄膜在半导体桥上复合的最佳调制比,采用磁控溅射工艺分别制备了3种调制比的Al/MoO_3含能复合薄膜和Al/MoO_3含能半导体桥。研究了薄膜的形貌、热反应性能与Al/MoO_3含能半导体桥在不同充电电压下的电爆过程。结果表明适当调整调制比可以减小临界激发能量,缩短临界激发时间,提高含能半导体桥的燃烧时间。     

ZnO∶Al绒面透明导电薄膜性能研究

利用中频脉冲磁控溅射方法,以掺杂质量2%Al的Zn(纯度99.99%)金属材料为靶材制备平面透明导电ZnO∶Al(ZAO)薄膜,利用湿法腐蚀方法,将平面ZAO薄膜在一定浓度的稀盐酸中浸泡一定时间,使其形成表面凹凸起伏的绒面结构.研究了溅射功率、工作压力、腐蚀时间以及溶液浓度对绒面ZAO薄膜表面形貌的影响,并对腐蚀前后薄膜的电阻变化进行了分析.结果表明:低功率、低气压、腐蚀时间20s、溶液浓度0.5%的条件下制备的绒面ZAO薄膜表面形貌较好,在硅薄膜太阳电池中具有潜在应用前景.     

Bi4Ti3O12薄膜及快速退火工艺的研究

采用MOCVD工艺在Ts=440℃条件下制备组分Bi/Ti=1.44的非晶态薄膜,经过快速退火处理,制备高度择优取向的Bi4Ti3O12 铁电薄膜,在Ts=400℃条件下制备组分Bi/Ti=1.11的非晶态薄膜,经过快速退火处理,制备高度择优取向的Bi2Ti2O7薄膜,较好的退火温度为630℃、时间为60s;快速退火对薄膜组分的影响不大,在相同的退火温度下,生成43相还是22相取决于退火前薄膜材料的组分.     

蒸镀Al和Al-Mn薄膜的组织与耐蚀性研究

利用真空蒸镀技术在碳钢基体上制备出纯Al和Al-Mn合金薄膜,并对不同厚度、蒸发速率下Al和Al-Mn薄膜的表面形貌、结构、结合力和耐蚀性进行了研究。结果表明:纯Al和Al-Mn合金薄膜表面光滑均匀;铝薄膜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性随膜层厚度和蒸发速率的增加而升高;薄膜与基体的结合力随薄膜厚度的增加缓慢下降,但结合力均高于60N。退火处理使铝薄膜的粗糙度增大,但薄膜与基体的结合力基本保持不变。Al-Mn合金薄膜中的Mn以Al-Mn固溶体形式存在,其耐蚀性明显优于相同厚度下的纯铝薄膜。     

基于氧化铝缓冲层的Si基ZnO薄膜研究

高质量的ZnO薄膜通常生长在蓝宝石等晶格匹配好的衬底上,在晶格失配较大的Si衬底上很难得到高质量的ZnO薄膜,而在Si衬底上制备高质量的ZnO薄膜更具有广泛应用前景。本文采用反应磁控溅射的方法,在Si衬底上,通过引入Al2O3缓冲层,在不同氧气和氩气比例下制备了高质量的ZnO薄膜。研究了引入Al2O3缓冲层后,对ZnO薄膜结构和光学特性的影响。发现对于不同氧气和氩气比例下生长的ZnO薄膜样品,其(002)方向的X射线衍射峰的半峰宽(FWHM)明显减小,光致发光谱中紫外发光与可见发光峰值强度比明显增强。表明引入Al2O3缓冲层后,ZnO薄膜的结构和光学特性得到了很大改善,从而为在Si衬底上制备高质量ZnO薄膜提供了参考。     

Al/CuO复合半导体桥静电安全性研究

为了研究Al/CuO复合半导体桥(简称Al/CuO-SCB)的静电安全性,分别对不同桥型的Al/CuO-SCB进行静电放电实验及研究。结果发现:在500pF、5kΩ、25kV静电放电条件下,不同桥型的Al/CuO-SCB均未发火;小尺寸的Al/CuO-SCB在相同静电作用下桥膜容易受到损伤,并且经过静电放电后的Al/CuO-SCB的爆发时间和爆发所需能量均没有发生显著性差异。比较Al/CuO-SCB和未加Al/CuO含能薄膜层的半导体桥静电实验结果,得出Al/CuO含能薄膜层没有影响半导体桥的静电安全性。     

衬底温度对中频磁控溅射ZnO∶Al透明导电薄膜性能的影响

ZnO∶Al(ZAO)薄膜的光学、电学以及结构特性与衬底温度有关,以掺杂质量2%Al的Zn(纯度99.99%)金属材料做靶,采用中频磁控溅射技术研究衬底温度对ZnO透明导电薄膜性能的影响,获得适合太阳电池的高效能薄膜,薄膜厚度700 nm左右,其电阻率为4.6×10-4Ω.cm,载流子浓度1.98×1020cm-3,霍尔迁移率61.9 cm2/(V.s),可见光范围内(波长400~800 nm)的平均透过率大于85%.     

PTFE/Al反应多层膜的制备及力学性能

以铝(Al)为可燃物质,聚四氟乙烯(PTFE)为氧化剂,利用射频磁控溅射法制备了不同厚度,交替沉积的PTFE/Al反应多层膜。采用原子力显微镜(AFM)、X-射线衍射仪(XRD)研究了溅射功率对薄膜表面形貌的影响规律,得到了PTFE/Al反应多层膜适宜的制备工艺,利用纳米压痕仪研究了PTFE/Al反应多层膜的力学性能。结果表明,当射频溅射功率分别为50 W和150 W时,制得的PTFE薄膜和Al薄膜的平均粗糙度与均方根粗糙度均较低。当PTFE/Al反应多层膜总厚度约为300 nm时,与相同厚度的纯PTFE膜和纯Al膜相比,PTFE/Al反应多层膜具有较高的硬度和弹性模量,分别为5.8 GPa和120.0 GPa。     

掺杂空穴传输层的有机电致发光器件性能研究

以F4-TCNQ为p型掺杂剂,掺入m-MTDATA作为空穴传输层,ITO导电玻璃作为阳极,Alq3作为发光层,Bphen作为电子传输层,LiF和Al分别用作电子注入层和阴极,制备有机电致发光器件。相比于未掺杂器件,电压及功率效率获得提高。这归功于p型掺杂使阳极与空穴传输层界面产生欧姆接触,及空穴传输层传导率的提高,而随着掺杂的引入及掺杂浓度的增加,注入的空穴变得过剩,使载流子不平衡变得越发严重,导致器件电流效率及亮度降低。因此,应该加强电子的注入及传输,以达到载流子平衡,同时达到降低器件电压、提高功率效率、电流效率及亮度的目的。