激光晶化非晶硅薄膜的表面机理研究

采用PECVD工艺在普通玻璃衬底上制备非晶硅薄膜,用波长为532nm的倍频Nd:YAG激光对非晶硅薄膜的表层进行了晶化。研究了激光能量密度对非晶硅薄膜表面结晶度以及晶粒大小的影响,并对晶化后的非晶硅表面形貌进行了表征。研究结果表明:该非晶硅薄膜晶化的阈值能量密度为800 mJ/cm~2,当激光能量密度大于该值时,晶化效果反而变差。同时经过拉曼光谱表征,经由高斯拟合和数值计算得出薄膜结晶度在45%～60%之间,平均晶粒尺寸在30～50nm。     

蛇纹石猫眼的红外光谱及热相变机制研究

以四川蛇纹石猫眼为研究对象,采用差热分析(DTA)、红外吸收光谱(IR)和X射 线粉晶衍射(XRD)方法,在变温条件下对蛇纹石猫眼及其热相变的产物和机制进行了研究. 结果表明:加热到700℃时,蛇纹石猫眼完全脱羟,同时部分转变为晶质镁橄榄石和非晶质顽 火辉石.800℃时,晶质顽火辉石生成.800-1100℃时,晶质镁橄榄石和晶质顽火辉石的量 逐渐增加. 1100℃时顽火辉石的结晶有序度增加.加热过程中未出现SiO₂相.并提出了纤 蛇纹石猫眼的热相变机制.     

氧气-乙炔火焰法在Al2O3陶瓷上沉积金刚石薄膜

用氧气－乙炔火焰法在氧化铝陶瓷片上沉积出了金刚石薄膜，并观察了薄膜的形貌结构及其在基片上的分布规律。对基片进行了适当的预处理，可以提高金刚石薄膜在基片上的成核密度。认为氧化铝陶瓷片与沉积金刚石薄膜之间易形成过渡层，初步探讨了在氧化铝陶瓷片上沉积金刚石薄膜的机理。     

Characterization of （100）-orientated diamond film grown by HFCVD method with a positive DC bias voltage

The （100）-orientated diamond film was deposited by hot-filament chemical vapor deposition （HFCVD） technology with a positive DC bias voltage. The morphology, X-ray diffraction （XRD）, RMAN spectrum and dark current versus applied voltage characteristics analysis show that the positive dc bias can increase the nucleation density and （100）-orientated growth, making the growth of the high quality diamond film easier and cheaper than using other methods.     

Preparation of flee-standing diamond films for high frequency SAW devices

Free-standing diamond films were prepared by hot filament chemical vapor deposition （HFCVD） method under different conditions. Inter-digital transducers （IDTs） were formed on the nucleation sides of free-standing diamond films by photolithography technique. Then piezoelectric ZnO films were deposited by radio-frequency（RF） reactive magnetron sputtering to obtain the ZnO/diamond film structures. Surface morphologies of the nucleation sides and the IDTs were characterized by means of scanning electron microscopy （SEM）, atomic force microscope （AFM） and optical microscopy. The results indicate that the surfaces of nucleation sides are very smooth and the IDTs are of high quality without discontinuity and short circuit phenomenon. Raman spectra show the sharp diamond feature peak at about 1 334 cmI and the small amount of non-diamond carbon in the nucleation side. X-ray diffraction （XRD） patterns of the structure of ZnO/diamond films show a strong diffraction peak of ZnO （002）, which indicates that as-sputtered ZnO films are highly c-axis oriented.     

六硼化硅(SiB6)添加剂对B4C陶瓷致密化与力学性能的影响

采用热压烧结(2000℃保温1h)制备了添加2wt%和5wt%SiB6的B4C陶瓷,研究了SiB6不同添加量对B4C陶瓷致密化和力学性能的影响.结果表明: SiB6能有效地促进B4C的烧结,并有助于提高材料的力学性能. SiB6的添加量为2wt%时,B4C陶瓷的块体密度为2.515g/cm3,是理论密度的99.5%,抗折强度和硬度分别达到426.6MPa和31.2GPa. SiB6添加量增加为5wt%时,材料的密度为2.500g/cm3,强度和硬度分别下降为387MPa和29.7GPa.不同添加量对B4C陶瓷的断裂韧性的影响不明显,添加2wt%和5wt%SiB6的B4C陶瓷的K1C分别为3.20和3.28MPa·m1/2.文中还对烧结样品的物相和影响力学性能的原因进行了讨论.     

MPCVD法在氧化铝陶瓷上的金刚石膜沉积及其成核分析

用微波等离子体化学气相沉积（ＭＰＣＶＤ）法在氧化铝陶瓷基片上沉积了金刚石薄膜。实验表明，对基片进行适当的预处理，包括用金刚石研磨膏仔细研磨和沉积前原位沉积一层无定形碳层，可显著提高成核密度；对硅衬底和氧化铝基片上金刚石膜的成核过程进行了对比分析，并提出了提高氧化铝基片上沉积金刚石的成核的措施。     

四川蛇纹石猫眼的谱学特征及呈色机理研究

用Fourier变换红外光谱、激光Raman光谱、紫外-可见吸收光谱和电子顺磁共振吸收谱对四川蛇纹石猫眼进行了研究。结果表明：四川蛇纹石猫眼可分为纤蛇纹石和叶蛇纹石2种类型,两者在960～1026cm^-1和3600～3690cm^-1的Raman光谱范围内由Si-O伸缩振动的E1类振动和OH伸缩振动与红外谱带分裂强度及谱带特征之间存在明显的差异。OH伸缩振动红外谱带的分裂,并向低波数方向位移主要与Fe的含量增加有关。Fe^3 占位于蛇纹石晶格中四面体和八面体位置。Mn^2 占位于八面体位置,并类质同象置换Mg^2 。Fe^3 的d—d电子跃迁是蛇纹石猫眼致色的主要因素。     

LP同质过渡层对ZnO薄膜结构性能的影响

采用磁控溅射法低功率在玻璃衬底上制备低功率(LP)过渡层,再在其上高功率生长ZnO薄膜,研究了LP过渡层对薄膜结构性能的影响。XRD和SEM结果表明,引入LP过渡层后,高射频(RF)功率溅射的ZnO薄膜(002)定向性显著改善。随溅射功率的提高,薄膜(002)定向性有所下降,但致密性明显好转。与无过渡层薄膜相比,在溅射功率分别为30 W和50 W过渡层上生长的薄膜晶粒变大。研究表明,在30 W的LP过渡层上用200 W功率制备的薄膜性能最佳。     

纳米金刚石薄膜的光学性能研究

用热丝化学气相(HFCVD)法在硅衬底上制备了表面光滑、晶粒致密均匀的纳米金刚石薄膜,用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测薄膜的表面形貌和粗糙度,拉曼光谱表征膜层结构,紫外-可见光分光光度计测量其光透过率,并用椭圆偏振仪测试、建模、拟合获得了表征薄膜光学性质的n,k值.结果表明薄膜的晶粒尺寸在100nm以下,表面粗糙度仅为21nm;厚度为3.26(m薄膜在632.8nm波长处的透过率为25%,1100nm波长处达到50%.采用直接光跃迁机制估算得到纳米金刚石薄膜的光学能隙(Eg)为4.3 eV.