沉积温度对ZnO薄膜结构形貌及光学性能的影响

以Zn(NO3)2·6H2O为前驱体,采用超声喷雾热解法在玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外光谱仪(UVS)等对所得ZnO薄膜进行表征,研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、微观形貌及光学性能的影响。结果表明,沉积温度为500℃时所制备的薄膜质量最佳,形成的是六角纤锌矿ZnO结构,且薄膜沿(002)晶面择优取向生长显著,薄膜表面光滑致密,晶粒细小均匀,尺寸在50~60nm。薄膜表现出良好的光学性能,可见光透过率可达87%。     

Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9/Bi_2Ca_2Co_2O_y复合材料的热电性能

采用助溶剂法合成Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9粉体,与Bi_2O_3混合压制、烧结,制备出Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9/Bi_2Ca_2Co_2O_y复合材料,通过改变Bi_2O_3的加入量,研究其对复合材料热电性能的影响。结果表明:Bi_2O_3的加入能够提高样品的致密度;随着Bi_2O_3加入量的增加,样品的电阻率明显降低,Seebeck系数变化不大,功率因子显著增大;在973 K的温度下,Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9(Bi_2O_3)0.2样品具有最大功率因子,达到3.27×10-4Wm-1K-2。     

水热软化学法合成单轴取向钙钛矿型钛酸盐薄膜

采用具有纤铁矿型层状结构的层状钛酸盐K0.8Ti1.73Li0.27O4·nH2O(KTLO)制备出层状H -型钛酸盐H1.07Til.73O4·nH2O(HTO),并将其以之作为前驱物,将HTO前驱物粉末通过与0.1 M的n-丙胺反应剥落成其结构单元层的纳米片,接着采用HTO纳米片胶体溶液通过旋转涂覆工艺在金属基体Ti、Pt或者Au上制备出择优取向的HTO薄膜,随后加热至200～400℃.在A(OH)2(A=Ba,Sr)溶液中于150～350℃温度范围内水热处理HTO前驱物薄膜成功制备出具有高度[110]择优取向的ATiO3(A=Ba,Sr)薄膜(取向因子≈1.0).钛酸盐薄膜择优取向的方向受控于HTO前驱物薄膜的结构且不依赖于基体的性质.     

TiO2薄膜的火焰喷雾热分解法制备与自清洁研究

以钛酸丁脂(Ti(C4H9O)4)为前驱体,采用自制的火焰喷雾热分解装置在玻璃衬底上制备了TiO2自清洁薄膜.应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见透射光谱(UV-Vis)分析了薄膜的形貌、结构和透光性,并对薄膜的光催化性能和亲水性能进行了测试.结果表明,火焰喷雾热分解法制备薄膜要求雾滴先成液膜,再热分解为固体薄膜;采用火焰喷雾热分解法在玻璃衬底上成功制备的TiO2薄膜为锐钛矿晶型;探讨了沉积时间和退火温度对薄膜的结晶和自清洁性及光催化性能的影响,沉积时间长,退火温度高的薄膜的结晶度越高,光催化性能和亲水性越好;用该方法制备的温度约为400℃,退火温度为600℃薄膜,光透过率可超过70%.     

化学气相沉积法制备碳化铬薄膜的研究

以三（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮）化铬为前驱体,采用化学气相沉积（CVD）法在氧化铝（Al₂O₃）陶瓷基板上制备碳化铬（Cr₃C₂）薄膜,其中沉积温度为723 K至923 K,沉积时间为1 200 s。研究了不同沉积温度对Cr₃C₂薄膜的相组成、择优取向、宏观表面、微观结构及电学性能的影响。结果表明,在723 K至923 K下制备得到具有高度（130）择优取向的Cr₃C₂薄膜。随着沉积温度的升高,Cr₃C₂薄膜表面先由光滑变粗糙,后逐渐变光滑;薄膜晶粒呈椭球型生长;薄膜的厚度先增加后减小,从而导致电阻先减小后增大。在798 K时制备得到厚度最大且电阻最小的（130）择优取向的最佳Cr₃C₂薄膜。同时,在实验条件下Cr₃C₂薄膜表面存在少量的碳和Cr₂O₃。     

半金属Fe3O4薄膜的磁控溅射制备及磁电学性能研究

利用交流磁控溅射法,在H2中采用Fe3O4靶材,成功制备了(111)取向的Fe3O4薄膜.对薄膜样品进行XRD测试,研究不同衬底温度对成相的影响.对薄膜表面的XPS测试结果表明所制备薄膜为单相Fe3O4沉积过程中随H2量增大,薄膜表面粗糙度有显著增加.对薄膜进行磁学性能的测试,饱和磁化强度高达5 000Oe,反映了反相晶粒边界(APBs)的存在.Tv以下较低的晶格对称度导致了矫顽场的增大.薄膜的电阻随温度变化曲线(R-T)显示115K附近出现Verwey相变,对R-T曲线的拟和结果显示,Fe3O4薄膜在40～300K温度区间为电子的变程跳跃VRH(Variable range hopping)导电机制.     

沉积温度对制备ZnS薄膜的影响

采用YAG固体激光器(1064nm)和XeCl(308nm)准分子激光器,利用射频辅助脉冲激光沉积技术,研究了在不同沉积温度下对制备ZnS薄膜的影响.利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对制备样品的结构、形貌特性进行了表征.结果表明:沉积温度和射频辅助密切相关,射频辅助更有利于低温下制膜.     

电子束蒸发沉积TiO2薄膜结构及光学性能的研究

研究了工艺条件对电子束蒸发沉积在 K9玻璃上 Ti O2 薄膜的结构和光学性能的影响。正交试验结果表明 ,基片温度是影响薄膜光学常数的主要因素 ,制备 Ti O2 薄膜的最佳工艺参数为 :基片温度 30 0℃ ,工作真空 2× 10 - 2 Pa,沉积速率 0 .2 nm/ s。采用最佳工艺沉积在透明基片上的 Ti O2 薄膜在可见光区具有良好的透过特性 ,同时也得出了薄膜的光学带隙能 Eg=3.77e V。 SEM观察结果表明薄膜为柱状纤维结构 ,柱状纤维的直径在 10 0～ 15 0 nm之间     

等离子体化学气相沉积制备氮化碳薄膜

以H2、N2和CH4气体为前驱气体,通过等离子体化学气相沉积技术制备氮化碳薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FS-EM)及其附带的能量分散电子谱(EDS)、X射线衍射分析(XRD)、红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)对其结构、表面形貌、元素含量和成键状况进行了分析,并讨论了气体流量比和放电功率对薄膜制备的影响。实验结果表明:沉积的薄膜中含有晶态的C3N4,碳氮原子比接近于理论值0.75,样品中碳氮原子多以C N、C N的形式存在;样品中氮元素的含量随着反应气体中N2含量的增加而增加;放电功率的增大使薄膜的沉积速率增大。     

化学法在Ni-W基带上制备Ag缓冲层研究

在双轴织构的Ni-W基带上,采用化学镀银法为YBa2Cu3O7-δ（YBCO）涂层导体制备Ag缓冲层薄膜,并通过XRD和φ扫描研究烧结温度和镀银次数对Ag薄膜取向的影响。结果表明,在Ar-H2混合气氛下,于870℃镀银5次所制备的薄膜具有（200）晶面单一取向;采用化学法制备的Ag薄膜有较好的外延性,且适用于涂层导体中的单一导电型缓冲层。     

活性炭纤维织物负载Cu_2O的制备及其对甲基橙脱色性能研究

采用高温碳化法制备活性炭纤维织物(Carbon network,CNW)。以CNW为基底采用电沉积法制备CNW/Cu_2O复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、电子单纱强力仪、紫外-可见光分光光度计(UV-vis)等分别对样品进行物相结构表征、微观结构表征、机械性能及脱色性能测试。结果表明:所得Cu2O薄膜产物纯净、晶粒大小均匀、尺寸为200~400nm;CNW/Cu_2O复合材料表现出良好的机械拉伸性能;CNW/Cu_2O复合材料初次对甲基橙溶液的脱色率高达96.2%,重复使用10次,脱色率衰减14.3%。     

柔性基底上电沉积法制备铜铟硒太阳电池薄膜

采用简单的二电极系统,以大面积的铂网为阳极,钼或不锈钢薄片为阴极,以氯化铜、三氯化铟、亚硒酸的水溶液为电沉积液,利用一步电沉积技术在不锈钢薄片柔性基底上电沉积制备铜铟硒(CIS)薄膜前驱体,该前驱体经热处理后得到具有黄铜矿型晶体结构CIS薄膜.采用XRD、SEM和EDAX等对制备的CIS薄膜进行了表征,结果表明所制备CIS多晶薄膜物相纯净、晶型发育好,表面无裂纹,晶粒均匀.     

以K_2CO_3为催化剂气相沉积纳米碳纤维

气相制备纳米碳纤维目前所用的催化剂多为过渡金属Fe、Co、Ni及其合金,这些金属的引入使得纳米碳纤维的提纯必须用强酸,这一过程不但对设备要求较高,且杂质不易除净。本研究采用由前驱体法和微乳液法制备的水溶性碱金属K2CO3为催化剂、乙炔为碳源在不同温度下气相沉积纳米碳纤维。结果表明,前驱体法制备的K2CO3催化剂比微乳液法制备的K2CO3催化剂沉积纳米碳纤维产率要高很多(600℃时,产率高13倍),600℃是较佳的沉积温度,并且得出600℃适合螺旋形纤维的生长,而700℃适合线形纤维的生长。     

星形微波等离子体化学气相沉积装置上类金刚石薄膜的制备

以甲烷、氢气和氧气为反应气体,分别在镜面抛光的单晶硅片和石英玻璃基片上制备了类金刚石薄膜,并用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱和傅立叶红外透射光谱仪等测试方法对薄膜的表面形貌、质量和光学性能进行了表征;通过对类金刚石（DLC）薄膜制备过程中碳源浓度、基片温度等参数的研究,掌握了工艺参数对薄膜性能的影响规律,并在此基础上成功地对薄膜的沉积工艺进行了优化.结果表明,当反应气体中的流量配比为甲烷∶氢气∶氧气=10∶100∶1,腔体压力和基片温度分别为0.5 kPa和400℃,制备出的DLC薄膜表面光滑平整,薄膜中的纳米金刚石特征峰明显,在石英玻璃上沉积的DLC薄膜在3 000～4 000 cm-1波数区间透光率超过80％,达到了光学应用要求.     

CuO/Fe_3O_4活化过一硫酸盐降解RhB

以铁氰化钾、三水硝酸铜为前驱体,采用共沉淀法制得中间产物,将中间产物置于马弗炉煅烧,得到CuO/Fe_3O_4磁性纳米颗粒。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪对催化剂进行物相、形貌和表面元素的表征。选择罗丹明B(RhB)等多种染料为目标污染物,建立的氧化体系在10 min内可以完全降解体系中的RhB(体系条件:30℃,CuO/Fe_3O_4 0.3 g/L,PMS 0.4 mmol/L,RhB 30μmol/L,初始pH=8.0)。实验结果表明制备的CuO/Fe_3O_4可以高效地活化过一硫酸盐降解RhB。     

磁控溅射沉积ZnNi合金薄膜及真空脱锌

采用射频磁控溅射沉积方法制备了不同成分的ZnNi合金薄膜,并研究了真空热处理对其成分及表面形貌的影响。研究结果表明,在单靶溅射沉积ZnNi合金薄膜中,通过调节靶材锌镍面积比可以获得不同成分且分布均匀的ZnNi薄膜。经过600℃、60 min、真空度为4×10-3Pa,真空热处理之后的薄膜中的锌完全蒸发,剩下的镍薄膜呈多孔结构,微孔尺寸在100 nm至500 nm之间。随着薄膜锌含量的增加,真空热处理后薄膜表面孔隙率增大。随着真空热处理温度的升高,微孔尺寸增大。结合溅射沉积理论及元素蒸发理论对ZnNi薄膜沉积及真空脱Zn进行了分析。     

PLD沉积DLC薄膜过程中碳等离子体的发射光谱特性

采用脉冲激光沉积方法,通过改变脉冲激光能量在单晶硅衬底上制备了类金刚石薄膜,利用椭圆偏振光谱和拉曼光谱对得到的薄膜进行测试,并对沉积过程中的碳等离子体发射光谱进行了研究。薄膜测试结果表明,随着脉冲激光能量的增大,薄膜sp^3成分增多。沉积过程中的碳等离子体发射光谱原位监测表明,随着脉冲激光能量的增大,C、C^＋、C^2＋粒子发射光谱强度增强,根据应力模型薄膜sp^3成分增多,与薄膜测试结果一致。并且发现C^＋粒子在形成sp^3键过程中起到了非常重要的作用。     

基板法催化生长纳米碳纤维薄膜

以乙炔(C2H2)为碳源,铜溶胶和硫化铜为催化剂前躯体,采用化学气相沉积法(CVD)在玻璃基板上生长纳米碳纤维薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物的形貌与结构进行了表征。结果表明:在反应温度为350℃时,制备出了纤维直径为100～200nm,厚度为3～20μm的均匀的纳米碳纤维薄膜;随着反应温度升高或者反应时间的延长,纳米碳纤维薄膜的膜厚增厚。     

Bi_2Te_3薄膜的制备及热电性能研究

利用化学沉积技术在云母衬底上制备Bi_2Te_3薄膜,采用光学显微镜研究不同的制备条件对Bi_2Te_3薄膜样品形貌的影响,并使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和Seebeck系数电导率测试仪分析Bi_2Te_3薄膜的物相、厚度、元素含量和热电参数。实验结果表明,在蒸发源温度为525℃、携带气流流速为30sccm、生长压力为50Pa的最佳条件下制备出高质量连续、室温功率因子为48.2μWm~(-1)K~(-2)的Bi_2Te_3薄膜。     

化学气相沉积制备碳化钨纳米晶薄膜

采用氟化钨(WF6)和甲烷(CH4)为前驱体,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备具有纳米晶结构的碳化钨薄膜.采用SEM,XRD,EDS等方法表征了碳化钨薄膜的形貌、晶体结构和化学组成.通过表征,表明在前驱体混合气体中的甲烷与氟化钨气体的流量比(碳钨比)为20,基底温度为800 ℃的条件下得到的碳化钨薄膜是由直径为20～35 nm的圆球状纳米晶构成.通过分析影响薄膜的晶体结构、化学组成的因素后,认为要得到具有纳米晶结构的碳化钨薄膜,主要应控制前驱体气体中的碳钨比以及基底温度.