电沉积工艺对p-CuSCN薄膜结构及半导体性质的影响

以乙二胺四乙酸二钠(ethylenediamjn tetraacetic acid disodium,EDTA)为鳌合剂,在水溶液络合体系中采用电沉积法制备了CuSCN半导体薄膜,应用电子隧穿成核和表面态热激发机理以及Mott-Schottky曲线分析了沉积电位和温度对薄膜结构和半导体性质的影响.结果表明:室温下,价带电子隧穿产生的电流与表面态空穴热激发电流在同一数量级,表面态空穴热激发电流不随电位改变,价带电子隧穿电流的变化趋势反映了整体电流的变化.随着阴极电位的升高,由于价带电子的隧穿几率变化,晶粒尺寸先减小后增大;半导体空穴浓度减小,p型性质减弱.由于沉积反应受活化能控制,在高温条件下主要表现为晶粒生长,导致晶粒尺寸增大,薄膜致密度降低;同时也使半导体空穴浓度减小,p型性质减弱.     

(001)取向TiO_2薄膜水热生长机理及其忆阻性能

通过氟基水热法合成出(001)取向的锐钛矿TiO2薄膜,讨论了薄膜的生长机理和忆阻性能。水热生长结果表明,预沉积无定形种子层增加了薄膜致密度,氟离子选择吸附促使TiO2薄膜的取向生长。薄膜的忆阻特性检测表明,(001)取向的TiO2薄膜忆阻单元具有良好的开关特性,稳定性良好。氟基水热法制备TiO2薄膜,设备和工艺简单,成本低,在忆阻器领域会有很好的应用潜力。     

ILGAR法制备CdS薄膜新工艺的研究

采用一种薄膜制备的新方法-离子层气相反应法(ILAR)，以CdCl2为前驱体，H2S为硫源制备了CdS薄膜。利用XRD、SEM、AFM、XPS及UV—VIS透射光谱等测试分析方法对薄膜的晶型、表面化学组成、表面形貌、膜厚增长速度及光学性能进行了研究。实验结果表明：ILGAR法制备的CAS薄膜表面较致密、均匀、附着性好；在0．05MCdCl2前驱体溶液浸渍处理，薄膜以-2．8nm／cycle的恒定速率增长，且薄膜晶体沿立方(111)面具有明显的择优取向生长；400℃热处理1h，发生立方→六方晶型转变，最终为六方与立方混相结构，择优方向转为六方(002)面；薄膜经热处理后在可见光处的吸收峰发生红移，其禁带宽度降低，并且会随着膜厚的增加进一步降低。     

浸渍离子层气相反应法制备CuInS2薄膜

以CH3CN为溶剂,CuCl2和InCl2为反应物,H2S为硫源,用浸渍离子层气相反应法制备CuInS2薄膜。研究混合前驱体溶液中Cu^2 与In^3 的离子浓度比[Cu^2 ]／[In^3 ]对薄膜晶体结构、化学组成、表面形貌、光学和电学性能的影响。当溶液中[Cu^2 ]／[In^3 ]在0．75～2．00范围内均可形成无杂质相、富S型立方闪锌矿结构的CuInS2薄膜。当[Cu^2 ]／[In^3 ]=1．50时,CuInS2薄膜接近其理想的化学计量组成．薄膜表面均匀性随着[Cu^2 ]／[In^3 ]的增加而降低。CuInS2薄膜的光吸收系数α均高于10^4cm^-1,其禁带宽度Ex在1．30～1．40eV之间。制备的P型CuInS2半导体薄膜在室温下其表面暗电阻ρ随[Cu^2 ]／[In^3 ]的增加而有明显的降低趋势。     

p型CuSCN半导体薄膜电沉积特征的研究

采用电化学沉积法分别用水和乙醇作溶剂在In2O3-SnO2(ITO)透明导电玻璃上制备出了CuSCN薄膜。通过XPS分析表明：2种溶剂中制备的CuSCN薄膜均为SCN化学剂量比过量,具有P型半导体特征。研究了溶剂对CuSCN薄膜结构和光电学特性的影响。结果表明：在乙醇溶剂中能够制备出晶粒更加细化,致密度较高的CuSCN薄膜,电化学沉积制备的CuSCN薄膜具有β-CuSCN结构,属于六方晶系,直接光学带隙为3.7eV,具有较高的透光率。电流-时间或电位-时间的变化曲线表明：利用薄膜的半导体电阻特性,可以影响薄膜的沉积行为。     

聚苯乙烯球模板辅助电沉积制备多孔片晶ZnO薄膜

以pH值为5.0±0.1的0.5mol/L Zn(NO3)2溶液为电解液,在聚苯乙烯球(polystyrene spheres,PS)模板的辅助下,采用电沉积方法制备了多孔片晶ZnO薄膜。沉积电位为-0.8V和-0.9V,水浴温度为70℃。用扫描电镜观察了ZnO薄膜的表面形貌。用X射线衍射和紫外/可见光分光光度计对薄膜的性能进行了表征。结果表明:沉积电位对薄膜形貌有着显著的影响;多孔片晶ZnO为六方纤锌矿结构;在300~900nm波长范围内透光率较低,并随波长减小呈近似线性降低。此外,对PS模板辅助电沉积制备多孔片晶ZnO薄膜的形成过程进行了讨论。     

碳化硅陶瓷的液相烧结及其研究进展

本文对碳化硅液相烧结添加系统及其烧结机理作了论述。有氧化物参与的碳化硅的液相烧结可以降低碳化硅的烧结温度，促进碳化硅的致密化，提高碳化硅陶瓷的性能。沿晶断裂和穿晶断裂混合断裂机理是液相烧结碳化硅陶瓷强度和韧性提高的原因，表面强化和韧化可以进一步提高碳化硅陶瓷材料的性能。     

凝胶注模成型碳化硅陶瓷的烧结和性能

研究了用La2O3:Y2O3=4:1作SiC陶瓷的烧结助剂，同时添加Al2O3改变液相的性质，研究发现；该添加剂系统能有效地降低碳化硅陶瓷的烧结温度，Al2O3的引入提高了液相与碳化硅颗粒的反应性，增加了液相对碳化硅颗粒的润湿性，从而对促进碳化硅的烧结十分有利，烧结温度为1850℃，Al2O3:La2O3:Y2O3=4:4.8:1.2(摩尔）时烧结的碳化硅陶瓷具有最佳性能。     

电化学沉积法制备CuSCN固体电解质薄膜的研究

采用电化学沉积法用水作溶剂在ITO透明导电玻璃上制备出了P-CuSCN薄膜。研究了络合剂对电沉积液为CuSO_4,KSCN水溶液的CuSCN薄膜沉积效果的影响,探讨了利用电化学方法实现CuSCN阴极式沉积的机理,并研究了p-CuSCN薄膜的结构特性和光电学特性。结果表明,制备的薄膜为β-CuSCN结构,属于六方晶系,直接光学带隙为3.8eV,表面电导率为0.8×10~3S·cm~(-1),各项参数符合染料敏化PEC电池的基本要求。