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.     

溶胶-凝胶法制备多孔ZnO薄膜及其性能表征

以聚乙二醇(PEG2000)为模板剂,醋酸锌为前驱体,乙醇为溶剂,二乙醇胺为络合剂,通过溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了ZnO多孔薄膜。利用IR、TG-DTA、及SEM等测试方法对薄膜的结构和特性进行了分析。探讨了样品在溶胶-凝胶及煅烧过程中的物理化学变化。研究了前驱体浓度、PEG2000加入量对薄膜结构和性能的影响。结果表明,当Zn2+的浓度为0.6 mol/L时,加入PEG2000后,有利于ZnO多孔结构的形成,而且孔尺寸及密度也随PEG加入量的增大而增大。随孔尺寸的增大,ZnO粉末的比表面积先增加后下降,薄膜的紫外—可见光透射率随着孔径提高而降低。     

氧化锡薄膜的光学性能及制备技术

对氧化锡薄膜的光学性能进行了详细分析与研究;采用Wemple和DiDomenico(WD)关于介电函数的半经验模型进行了建模与仿真;描述了离子和共价固体带间吸收边沿下的介电函数;计算了含二氧化锡和一氧化锡共混物的折射率,以及有空隙二氧化锡的折射率;揭示了他们与薄膜成分、微观结构之间的关系,并对氧化物镀膜技术的现状与应用进行了简要概述。     

超级电容器电极材料MnO_2的制备及其性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了纳米MnO2材料,研究不同焙烧温度和保温时间对样品的影响。XRD分析和SEM分析表明在不同温度(350～500℃)下焙烧,得到的是低价态的锰氧化物(Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅲ)),通过酸化处理可得到Mn(Ⅳ)价态的氧化物;焙烧时间较短时,样品的颗粒较小,比表面积较大,循环伏安和恒流充放电试验得出保温3h所得的样品具有较好的电容特性。结果表明,所制备的MnO2电极材料有良好的电化学性能,适于作超级电容器电极材料。     

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。     

常压固相烧结法制备磁性磨料及其性能的研究

用溶胶-凝胶法在铁粉表面包覆SiO2。包覆后的铁粉与刚玉粉、高温粘结剂按一定的配比均匀混合、压片、烧结,然后经粉碎、筛选制备出一定粒度的磁性磨料。采用热场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散谱(EDS)分别表征磁性磨料的形貌和元素组成,采用X-射线衍射仪(XRD)研究磁性磨料的晶体结构。并通过实验对制备的烧结磁性磨料进行性能分析。结果表明:常规烧结法制备的磁性磨料具有良好的研磨效果,磨粒相与铁磁相结合紧密,耐用时间在24 min以上;粉碎后的磁性磨料大多是不规则的颗粒,主要是由Al2O3、Fe2O3、α-Fe、AlFeO3、(Al,Fe)7BO3(SiO4)3O3等组成的多晶结构。     

以硝酸为抑制剂溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜研究

以钛酸丁酯为主要原料、硝酸为抑制剂、载玻片为基底在常温采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜,讨论了不同添加剂、水及无水乙醇的用量对制备TiO2薄膜的影响,得出最佳制备纳米TiO2薄膜的配方。采用差示扫描量热仪、扫描电镜、X衍射等分析手段对纳米TiO2进行表征,并以甲基橙为目标降解物考察了TiO2薄膜对甲基橙的光催化性能。结果表明,制备的TiO2粒径为9 nm,晶型为锐钛型;TiO2薄膜具有较高的光催化活性。     

溶胶-凝胶法制备RDX/SiO2传爆药薄膜技术研究

通过在二氧化硅(SiO_2)溶胶向凝胶转变过程中,依次加入黑索今(RDX)的丙酮-N,N-二甲基酰胺(DMF)混合溶液和氟橡胶(FPM_(2602))的乙酸乙酯溶液,采用提拉法和手工旋转涂抹法制备了白色半透明状质量分数为80%的RDX/SiO_2传爆药薄膜.结果表明,当正硅酸乙酯(TEOS)和乙醇摩尔比为1:4时,随醇水摩尔比的适当减小,膜的韧性降低并且成膜后RDX粒径变小;溶胶在60℃陈化时,随陈化时间增加,溶胶粘度由3 Pa-s增至凝胶点时的13 Pa·s,此时涂膜,所得薄膜表面平整.扫描电镜表明,在薄膜内部,300～500 nm的球状SiO_2黏附在RDX表面,形成3～5μm且星块状的RDX/SiO:复合膜单元,是一种新型的膜状传爆药.     

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。     

Bi3.75Ce0.25Ti3O12电致阻变薄膜的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶工艺在Pt/TiO2/Si衬底上制备Bi3.75Ce0.25Ti3O12电致阻变薄膜,研究退火温度对Bi3.75Ce0.25Ti3O12薄膜结构和介电、阻变特性的影响,分析了薄膜在低阻态和高阻态时的电流传导机理。结果表明,所制备Bi3.75Ce0.25Ti3O12薄膜具有单一的钙钛矿晶格结构,不同退火温度Bi3.75Ce0.25Ti3O12薄膜的低、高阻态电流比ILRS/IHRS在104~106,在600℃时有2.5 V的最低Vset电压。无论是高阻态还是低阻态,Bi3.75Ce0.25Ti3O12薄膜的介电常数都随退火温度的升高而增大,介电损耗则随退火温度的升高而减小,高阻态大于低阻态时的介电常数和介电损耗。在低阻态和高阻态的低压区以欧姆传导为主,在高阻态的高压区以空间电荷限制电流（SCLC）传导为主。     

纳米磁性薄膜的研究进展

纳米磁性薄膜在光、磁、电方面有着独特的性能。对目前国内外纳米磁性薄膜在磁记录、软磁材料、吸波材料等方面的最新研究进展进行综述。分别对纳米磁性单层膜、多层膜以及颗粒膜的特性,薄膜的制备方法,磁性薄膜表征手段,如XRD、SEM、TEM、AFM、三维原子探针(3DAP)以及磁性能、介电性能和磁导率的测试结合实例进行讨论。纳米磁性薄膜材料性能较传统的粉体有更加明显的优势,薄膜材料特别是纳米磁性多层膜、颗粒膜作为一种新型的磁性复合材料将是今后的研究方向。     

沉积电压对电化学合成纳米ZnO多孔薄膜的影响

采用电化学沉积法制备纳米ZnO多孔薄膜。并用XRD、SEM、XPS等方法研究了沉积电压对薄膜表面形貌及薄膜表面元素态的影响。结果表明:沉积电压越大,越有利于薄膜片状晶的长大,且形成多孔结构;随着沉积电压的增大,薄膜表面从缺氧到富氧,再到缺氧;沉积电压为-1.0V时,薄膜为层状结构,其2μm厚的薄膜在可见光范围内的光透射率为75%,光学带隙宽度为3.6eV。     

ITO玻璃基PLZT铁电材料的制备和性能研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺直接在掺锡氧化铟(ITO)玻璃衬底上制备生长(Pb0.92La0.08)(Zr0.53Ti0.47)O(3PLZT)铁电薄膜,研究不同的退火温度对PLZT薄膜生长行为、电性能及光学性能的影响。结果表明,经650℃退火PLZT薄膜具有较好矫顽场强(55kV/cm)和剩余极化强度(38μC/cm2),薄膜的漏电流可达最低值(7.1nA),薄膜具有较好的介电性及透光性。     

改性蓝蒽酮偏振薄膜的性能研究

偏振片薄膜化有利于液晶显示器件的小型化、集成化和轻量化。二向色性蓝蒽酮改性引入磺酸基,偏光分析表明其水溶液中分子自组装为溶致液晶相,织构呈带状。在600～730nm可见光波段,改性蓝蒽酮涂布薄膜的偏振效率可达到80%以上,满足实用要求,而厚度仅有0.4～1.2μm,划痕测试表明薄膜与玻璃基片的结合强度较好。紫外-可见光分光光度计测试结果显示,稳定化处理后薄膜的光学透过率下降,偏振效率基本不变;表面形貌分析表明,微裂纹产生是导致其光学透过率下降的主要原因。随膜厚增加,薄膜偏振效率提高,可见光波段的偏振性能改善,但光学透过率下降。试验结果表明,改性蓝蒽酮偏振薄膜具有良好的耐热和耐湿热性能。     

BST薄膜高介电调谐率和低介电损耗的设计

钛酸锶钡(BST)薄膜显著的介电非线性效应归因于Ti4+偏离氧八面体中心的位移。从BST薄膜的相变行为出发,讨论影响介电性的3种因素,即组分、电极材料和薄膜厚度,以期保持BST薄膜高介电调谐率的同时,获得低介电损耗,为最大限度地提高BST微波移相器的性能提供可能。     

纳米氧化锌的制备及其应用

纳米氧化锌是一种广泛应用于橡胶、日用化工、涂料、电子等工业领域的重要的功能材料.对固相法、液相法、气相法制备纳米氧化锌的基本原理、影响因素、产物粒径大小等进行了详细的分析讨论,同时提出了每种工艺的优缺点,以及最适当的工艺条件.分析表明,目前生产纳米氧化锌的方法大多为液相沉淀法,但沉淀中存在阴离子洗涤和去除问题,难以完全解决.而气相法成本较高,难以实现大规模生产.固相法无需溶剂、产率高、反应条件易掌握,可望实现工业化生产.作者认为未来的研究主要应该集中于去除杂质,降低生产成本,开发绿色新工艺及其纳米氧化锌应用领域等方面.