高电导率N型微晶Si:H薄膜的研制

(一) 引言据近几年有关报道,在高RF功率下淀积α—Si:H膜可获得高的电导率。Sanyo小组用SiH_4在高RF功率下淀积n型掺杂α—Si:H膜的特征,暗电导率达2.9(Ω·cm)~(-1),激活能达0.02eV。人们认为这种α—Si:H膜的电导率的提高是由膜的部分晶化引起的,即具有微晶结构。国际上已有人采用这种部分晶化的膜作欧姆接触和窗口材料做成了效率较高的α—Si:H太阳电池。这种新型的α—Si:H膜必将在其它技术上得到重要应用。     

硼掺杂对金刚石薄膜载流子浓度的影响

采用固体三氧化二硼,在硅衬底上用HFCVD 法生长金刚石薄膜.对CVD 金刚石薄膜的进行了表面形貌和结构进行了研究,并测试了不同硼掺杂浓度的金刚石膜载流子浓度及其电阻率.结果表明:金刚石膜结构致密,硼掺杂有利于改善膜质量,膜中载流子浓度随着掺杂浓度的提高不断提高.     

C-Si/GD μC-Si:H异质结的一些性质

在单晶硅衬底上淀积掺硼(或磷)的μC—Si:H 薄膜可制成 C—Si/GDμC—Si:H 异质结。掺杂μC—Si:H 薄膜是由辉光放电制备,它的电导率约 1000S/m 光学带隙是1.6eV,淀积温度是280℃。该结具有好的 I—V 特性曲线,可以用整流扩散理论解释它。反向击穿电压取决于晶态衬底的电阻率。退火实验指出,在650℃以下,该结的 I—V 特性是稳定的。讨论了异质结的有关性质。     

CVD金刚石薄膜的掺硼研究

主要介绍硼掺杂金刚石膜的生长．采用热灯丝CVD法在硅上制备金刚石薄膜，采用三氧化二硼制备硼掺杂金刚石膜．利用拉曼光谱分析硼掺杂金刚石膜的生长情况．结果表明：硼的掺杂质量分数随生长时间延长而增大；利用SEM观察硼掺杂金刚石膜的表面晶粒变小；利用银浆在掺杂金刚石膜表面制备电极，测试电流随温度升高而变大.     

掺硼浓度对间歇法生长硼掺杂纳米金刚石膜的影响

采用直流热阴极等离子体化学气相沉积(直流热阴极PCVD)法,以硼酸三甲酯为硼源,通过金刚石膜的间歇式生长过程,制备硼掺杂纳米金刚石膜,研究不同的硼源流量对硼掺杂纳米金刚石膜的影响,并用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线衍射仪对样品进行了表征.     

低电阻率高性能BaTiO3基PTCR陶瓷材料

目的研制低电阻率高性能BaTiO3基PTCR陶瓷材料.方法采用"溶胶-凝胶一步法"新技术和改进的烧结工艺.结果获得了室温电阻率ρ为6.76Ω·cm,电阻率突变ρmax/ρmin为105,温度系数α30为11.63,耐电压Vb为104.8V·mm-1,居里温度TC为100℃的PTCR陶瓷材料.结论液相添加剂ST掺杂中,各掺杂量的不同对PTCR陶瓷的电性能有不同程度影响.室温电阻率ρ随Si含量或Ti/Ba含量的增加呈U形变化;温度系数α30随Si含量增加单调递减,而随Ti/Ba含量的增加呈倒U形变化.     

Sol-Gel法制备Al掺杂ZnO薄膜的微结构及电学特性

采用溶胶-凝胶法在Si(100)衬底上制备了不同浓度Al掺杂的ZnO(AZO)薄膜。XRD研究表明Al掺杂对薄膜的结晶产生明显的影响。用四探针法测量其电阻特性,表明在1 mol%Al掺杂,600℃下退火,其电阻率最低。     

高压下石墨超硬相的电阻率测量

采用高压下精确的原位电阻率测量技术,利用高浓度硼掺杂的金刚石薄膜制备微电路,在0～34 GPa测量石墨的电阻率随压力的变化规律.结果表明:在第一和第二个压力循环中,石墨超硬相电阻率不连续变化,分别出现在15.1 GPa和17.9 GPa;相存在的最低压力为8 GPa.     

非晶态硅氟合金光电导特性的研究

本文报道了对射频溅射α—Si:F薄膜光电导特性初步研究的结果。含氢和不含氢的样品是在Ar SiF_4和Ar SiF_4 H_2两种混合气体中分别制备的。对所有制得的样品测量了室温暗电导和在λ=6328及光照射样品表面功率密度为0.5mW/cm~2条件下测量了相应的光电导。实验结果表明(1)溅射α—Si:F薄膜有显著的光电响应;(2)光电导和暗电导的比值随气体的流量而接近成比例地变化。得到了最大σ_(ph)/σ_D比值为14000的薄膜样品;(3)溅射气氛中加入氢气对所得薄膜的光电导特性有一定影响。有关结果可用SiF_3、SiF_2H和SiFH_2键合组态的电子态不同解释。     

掺稀土元素钇的n-型a-Si:H 薄膜

本文报导了将稀土元素钇(Y)掺入非晶硅中的实验结果。在含有氢气的氩气中由射频溅射获得了掺钇的α—Si:H 薄膜,热探针测试表明样品为 n 型,室温(300K)直流电导率最大值为6×10~(-1)Ω~(-1)·cm~(-1)。变温电导测量指出,在室温附近样品是激活型延展态电子导电,所得样品的电导激活能最小值为0.12ev。将掺钇的α—Si:H 膜沉积在 p 型单晶硅片上,制备出α—Si/c—Si 结构的p—n 结,测量其电流—电压特性结果表明,它具有象晶态半导体 p—n 结同样的整流作用。     

铝掺杂氧化锌薄膜电学特性的研究

利用脉冲激光沉积法,在氧气氛下(氧分压为20 Pa)以硅为基体制备了ZnO:Al透明导电膜.靶材选用(ZnO)1-x(Al2O3)x陶瓷靶,沉积过程中基体温度保持在600℃.通过对膜进行霍尔效应测量及SEM、XRD测试分析,研究了靶材中的化学配比(掺杂比)对膜的电学特性的影响.结果表明:掺杂比影响着膜的电学性能和膜的结晶状况.掺杂铝的质量分数为1.37%时所获得的ZnO薄膜具有最小的电阻率.     

2024航空铝合金表面硅烷膜的制备与性能

采用浸渍法,在2024航空铝合金表面制备了乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)膜。以硫酸铜点滴时间作为评价依据,通过单因素实验,研究了硅烷浓度、醇水比、溶液pH与水解温度对VTES膜的耐蚀性能的影响,并确定了铝合金表面制备VTES膜的工艺条件。FT-IR、接触角、极化曲线及5%NaCl溶液浸泡测试表明,铝合金表面生成了一层含Si—O—Si键和Si—O—Al键的VTES膜;其疏水性能及耐蚀性能均有所提高。     

掺硼金刚石薄膜涂层刀具的制备及试验研究

采用偏压增强热丝化学气相沉积法,以硼酸三甲酯为掺杂源,以WC-Co硬质合金刀具为衬底,制备了不同掺硼浓度的金刚石薄膜涂层刀具.通过采用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱及压痕测试对涂层刀具的表面形貌、薄膜质量和膜-基附着力进行了研究,分析了硼元素对薄膜质量和刀具性能的影响.研究结果表明:硼掺杂可以有效抑制刀具表层钴的扩散,改变金刚石薄膜的成分;掺硼金刚石薄膜的晶粒取向主要是{111},随着掺硼浓度的增加,金刚石薄膜的晶粒变小,平均晶粒尺寸从10 μm下降到2 μm;金刚石薄膜的拉曼光谱中心声子线随着掺硼浓度的增加向低频方向漂移,强度降低,且出现多晶石墨峰;涂层的膜-基附着力在硼碳摩尔比B/C=3×10-3时最佳.通过对碳化硅颗粒增强铝基复合材料的切削加工试验表明,在适当的掺硼浓度下金刚石薄膜涂层刀具的切削性能得到了显著改善.     

中子嬗变掺杂氢区熔硅电阻率恢复特性

中子嬗变掺杂硅(NTD-Si)等时热退火特性的研究,国内开始于80年代初,到1986年,认为其规律已经基本清楚.但是1988年发现NTD直拉Si退火中电阻率的变化不同于以往的报道,还存在一种800—1000℃温区的中子辐照施主,因而必须进行不同于NTD区熔Si的退火处理.以往对于NTD区熔Si的辐照都选择了大致相同的     

催化荧光灯的制备及其降解甲醛的能力

以钛酸丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶-水热晶化法制备了锐钛型氟掺杂TiO2（F—Ti02）溶胶;把F—TiO2溶胶涂覆在荧光灯管上,经低温（120—280℃）烘干后,制备了具有光催化净化空气功能荧光灯,以含有甲醛的空气为模拟污染空气,评价了荧光灯管的光催化净化活性,并且测定了溶胶干燥制得的粉末物的吸附性能．运用紫外-可见漫反射光谱（UV—Vis-DRS）及原子力显微镜（AFM）研究了在玻璃表面形成的F—TiO2膜的有关特征．结果表明：锐钛矿型纳米F-TiO2溶胶具有良好的降解甲醛和净化空气的能力,当甲醛浓度小于5．4mg／m^3及流速小于0．015L／min时,催化降解率高达90％．F—TiO2膜具有荧光性,涂膜后的荧光灯光强度增加2％-3％;氟的掺杂提高了催化剂的表面酸度、晶化度和吸附能力,从而有效地提高了F—TiO2膜的催化活性.     

溶胶-凝胶法制备Si掺杂TiO_2超滤膜

以钛酸四丁酯为Ti源、正硅酸乙酯为Si源、乙酰丙酮为螯合剂、HNO3为催化剂、P123为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备Si掺杂的TiO2介孔材料。利用低温N2吸附-脱附法、X线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等考察Si掺杂量对TiO2材料的微观结构及晶体结构的影响。结果表明:Si的最佳掺杂量n(Si)/n(Ti)=0.05,且Si的引入阻碍了TiO2材料组装孔的坍塌,抑制了TiO2材料的晶型转变温度,同时提高了TiO2材料的比表面积。选用最佳Si掺杂量溶胶为涂膜液,通过过滤实验表征,3次涂膜后的TiO2片式膜的纯水通量为3.6×10-5L/(m2·h·Pa),截留相对分子质量为19 900。     

掺硼非晶态硅氟合金的电导特性

一、引言1975年Spear等人对用辉光放电技术制备的非晶态硅氢合金(a—Si:H)材料实现了掺杂效应。这不仅是对非晶态硅技术的一次重要突破,同时也为非晶态半导体理论的进一步发展提供了富有价值的实验依据。关于a—Si:H材科的研究是近几年来在非晶态半导体方面的一个重要内容,围绕着氢对a—Si:H材料物理性质的影响、氢在其中的结构状态和电子状态等方面已经完成了和正在进行着大量的研究工作。     

钇掺杂对氧化铝膜的热稳定性及其孔结构的影响

以异丙醇铝和Y(NO3)3为主要原料,用溶胶-凝胶法制备掺杂钇的无支撑Al2O3膜,采用XRD、DTA-TG、BET等测试手段分析钇的掺杂对Al2O3膜的物相组成、热稳定性、以及Al2O3膜孔结构在不同煅烧温度时的影响.研究结果表明:掺杂钇能提高γ-Al2O3相向α-Al2O3相的转变温度和Al2O3膜的热稳定性.钇的掺杂也明显了改善了Al2O3膜在高温煅烧中的孔结构参数.     

真空退火处理CoFe对薄膜结构及磁电阻特性的影响

用粉末冶金方法制备了Co90Fe10,研究了不同退火温度对电子束蒸发方法制备的CoFe薄膜磁电阻特性和微结构的影响。CoFe薄膜在优于5 5×10-4Pa的本底真空度下室温沉积在热氧化Si基片上。随后,样品在3×10-5Pa真空度下分别进行了150℃,280℃,330℃,450℃的60分钟退火处理。靶材的扫描电镜图像显示粉末冶金方法制备的靶材比较疏松。电阻率和磁电阻测量表明450℃退火处理能够明显降低CoFe薄膜电阻率和提高磁电阻变化率。X射线衍射发现沉积在热氧化Si基片上的CoFe膜(111)晶面面间距明显小于靶材相应晶面面间距,退火处理使膜(111)晶面面间距明显减小,趋向靶材面间距。     

Ⅳ族元素掺杂的α-Fe的第一性原理研究

采用基于自旋极化的密度泛函理论的第一性原理方法,使用超原胞模型对Ⅳ族元素掺杂的α-Fe体系α-Fe:X(X=C,Si,Ge)的电子结构和磁学性质进行了系统研究.计算得到了α-Fe体系掺杂前后的能带结构、电子态密度及电荷密度分布等.对计算结果的分析表明:C、Si元素的替位使原胞的体积有所减小,而Ge的替位则导致原胞体积的增大;C和Ge的替位使得电荷密度分布的方向性增强,预示着C和Ge与周围原子相互作用有比较明显的共价性,而Si的替位却对周围电荷密度的影响很小;掺杂时,各替位原子本身基本上都没有表现出磁性,而各Fe原子都保持有磁性,其磁矩都比纯α-Fe中的Fe原子略大.