GaN薄膜大型V形表面坑的形成和光学性质

研究了用MOCVD设备在高温和低Ⅴ/Ⅲ条件下生长的GaN薄膜表面存在的与位错相连的大型Ⅴ形表面坑,并提出了一个有关质量疏运机制的模型以解释其形成机理.由衬底扩散上出来的Al原子对大型坑的形成具有辅助作用,并阻止了深能级杂质或空位缀饰与坑相连的位错.GaN内的位错是非辐射复合中心,但对深能级发光不起作用.     

CdS量子点的制备和光学性质

以醋酸镉、硫粉为原料制备CdS量子点,研究了硫的加入量对其光学性质的影响,结果表明:合成的CdS量子点粒径均匀,分散性较好,随着硫加入量的增加CdS量子点的粒径增大;反应中过量的硫能有效地填补硫空位,从而抑制表面态发光,同时,ODA的修饰也能有效地钝化表面态,减小表面态的发光强度.     

原位表面修饰纳米CdS粒子的表面结构和光学性能

采用微乳液法合成了纳米尺度硫化镉粒子,并用硫醇和咪唑对粒子进行了原位表面修饰.对纳米硫化镉粒子的形貌与表面结构进行了表征,证实了表面修饰剂与粒子间的键合.电镜观察和紫外-可见吸收光谱的测定发现,表面修饰明显地提高了纳米粒子在溶剂中的分散性,改变了纳米粒子的表面结构,消除了粒子表面导致无辐射弛豫的缺陷,因而提高了纳米粒子分散于溶剂体系的荧光性能.修饰剂与溶剂间的相互作用决定了表面修饰粒子在溶剂中的分散性,对纳米粒子的光学性能也有一定的影响.     

异质外延GaN薄膜中缺陷对表面形貌的影响

通过对异质外延GaN薄膜中各类结构缺陷进行系统的研究,发现材料内部的各种体、面和线缺陷,包括沉淀物、裂纹、反向边界、局部立方相、小角晶界和位错,都会对表面形貌产生影响,并具有对应的特征形貌.GaN薄膜中缺陷与表面形貌的这种对应关系,可以通过MOCVD生长机理和缺陷间相互作用机制加以解释,同时也提供了一种简单而有效的研究与检测GaN材料内部缺陷的方法.     

表面态对纳米晶BaTiO3介电性能的影响

采用硬脂酸凝胶法制备了粒度均匀的纳米晶BaTiO3，用X射线衍射分析、红外光谱分析、透射电子显微镜对产物进行了表征，研究了表面态与介电性能。结果表明，BaTiO3纳米材料表面的不完整性主要是氧空位造成的，暴露在粒子表面的是一些金属离子，随着晶粒尺寸的减小，氧空位缺陷的浓度增加，极化增强，纳米材料的这种表面状态对其介电性能有重要影响，使其静态介电常数远比常规材料的大。     

结构缺陷对电子束诱发纯铝表面熔坑的影响

用Nadezhda-2强流脉冲电子束轰击不同预变形量的纯铝表面,对铝表面的结构缺陷和轰击后产生的表面熔坑进行了系统的表征,研究了表面熔坑与结构缺陷之间的关系.结果表明,结构缺陷对表面熔坑的形成有重要的影响,熔坑的数量随着结构缺陷数量的增加而增加,并且有沿晶界和高位错密度区择优形成的趋向,结构缺陷是表面熔坑形成的萌芽.另外,强流脉冲电子束还能在晶界和滑移带上诱发出大量由于空位聚集而产生的孔洞.     

用激光烧结法制备的SnO2薄膜的气敏性质

用溶胶-凝胶法制备SnO2前驱液,然后用提拉法分别在单晶Si和Al2O3基片表面制备出SnO2前驱膜,再用脉冲Nd:YAG激光烧结前驱膜使其转变为晶体SnO2薄膜.用XRD分析了单晶Si表面的SnO2薄膜,研究激光功率对SnO2薄膜相组成的影响.TEM观察表明,激光烧结后的薄膜SnO2颗粒均匀,直径约为10 nm.用激光烧结法制备的SnO2薄膜对浓度为1.80×10-4丙酮的最高灵敏度为30～40,明显高于用传统烧结法制备的SnO2薄膜的灵敏度.激光烧结能降低薄膜具有最高灵敏度的工作温度.     

先进无机材料表面的金属化——ZnO薄膜技术

对ZnO薄膜技术进行了文献综述。以喷雾热解法制备的ZnO薄膜作为中间层,使化学镀金属化层在高光洁度（Ra≤0.01um)的无机非金属材料表面的结合力超过25N／mm2,ZnO薄膜上的光催化反应特性使其可能成为一种新的印刷电路加法工艺制造技术,介绍内容包括ZnO薄膜的制备,性质,金属化工艺以及界面分析结果。     

室温铁磁性GaN:Cr薄膜的性质研究

采用高能离子注入的方式,在GaN衬底中掺杂引入Cr离子制备了磁性半导体.借助于X射线衍射仪(XRD)进行了注入前后结构的对比分析,没有发现新的衍射峰,并运用高分辨率X射线衍射仪(HR-XRD)分析了Mn离子注入后衬底(0002)峰的微小变化.根据原子力显微镜的结果,发现注入后的样品表面起伏比较大,发生明显的变化.通过使用超导量子干涉仪SQUID进行变温分析,在所分析的10～300K范围内,磁化强度变化幅度较小,样品在室温条件下仍然保持铁磁性.     

半导体纳米粒子的表面修饰及其光学性质研究

对半导体纳米粒子的表面修饰不仅可以获得稳定和具有良好分散性的体系,而且可以通过表面修饰分子与粒子表面的相互作用来控制其线性和非线性光学过程。利用胶体法和微乳液法合成CdS纳米粒子的水溶胶和有机溶胶,通过控制粒子表面富Cd~(2+),从而实现与有机配体的复合。系统研究了吡啶、2,2’-联吡啶、1.10-邻菲咯啉等有机配体对CdS水溶胶合成的影响,包括稳定性、尺寸控制、粒径分布等方面的探讨。用微乳液法合成了表面包覆表面活性剂的CdS纳米粒子有机溶胶,通过表面替换反应成功实现了用吡啶、2,2’-联吡啶对CdS纳米粒子的表面修饰,获得了一种表面包覆电中性配体同时带有表面活性剂阴离子作为平衡电荷的复合粒子体系;进而成功实现了用阴离子BPh_4~-对表面活性剂阴离子的替换,得到了一种类强电解质结构的纳米粒子。 研究了用微乳液法合成的、表面分别包覆表面活性剂、吡啶、2,2’-联吡啶的CdS纳米粒子的荧光性质和光解行为,发现含N杂环类分子能够强烈地猝灭CdS纳米粒子的荧光,并且用电荷转移猝灭机制成功地进行了解释。重点研究了表面修饰对纳米粒子二阶、三阶光学非线性的影响。二阶、三阶极化率的测量分别在超瑞利散射装置、简并四波混频装置上进行。纳米粒子二阶非线性的研究,属刚刚开始的阶段,其具体的     

无机材料超光滑表面的制备

随着光学、微电子、航天和激光技术的发展，在晶体或玻璃等无机材料上制备亚纳米级的超光滑无损伤表面已成为现代精密加工技术领域的重点研究课题。近年来，此项技术研究进展声速，不仅改进了传统的抛光技术，还出现了浮法抛光、离子束加工和弹性发射加工等新技术。系统介绍了超光滑表面的检测、制备技术及其发展，并讨论了抛光过程中的机械化学作用机理。     

Si基外延GaN的结构和力学性能

采用MOCVD技术在Si衬底(111)面上生长了GaN外延膜,分析了薄膜表面形貌和Si基GaN的临界载荷,研究了表面发光性能和GaN晶体质量随深度的变化.结果表明,外延层的表面比较平整,多组超晶格插入层可以进一步降低位错密度,提高晶体质量.膜的表面有许多颗粒状的发光中心,除了强的带边峰外,还有弱的黄光带和红光带,这可能是ON与VGa所产生的深能级跃迁产生的.GaN的晶体质量具有梯度变化,GaN外延层的上层晶体质量比较好,界面附近比较差,但是外延层与衬底的结合强度较高,临界载荷达到2.05 N.     

五氧化二钽薄膜的Ⅰ-Ⅴ特性

采用直流脉冲反应磁控溅射方法制备了高介电常数五氧化二钽(Ta2O5)薄膜.利用Ta/Ta2O5/Ta的MIM电容结构分析了Ta2O5的电学性能,研究了上电极面积对Ⅰ-Ⅴ特性的影响、Ⅰ-Ⅴ曲线的对称性和零点偏移以及薄膜缺陷和基底粗糙度对MIM电学性能的影响.结果表明,随着上电极面积增大,电容的漏电流密度增大,击穿场强减小.氧化钽薄膜中缺陷的存在和粗糙度增大容易引起漏电流增大,击穿强度降低.当上电极直径为1 mm时,MIM电容的性能最佳:击穿强度为2.22MV/cm,漏电流密度低于1×10-8A/cm2.     

超薄四面体非晶碳膜的结构和性能

使用磁过滤阴极真空电弧(FCVA)技术制备不同厚度的超薄四面体非晶碳膜(ta-C)，研究了表征和测量超薄ta-C碳膜微观结构和性能的方法以及膜厚的影响。使用X射线衍射仪验证椭圆偏振光谱仪联用分光光度计表征膜厚度的可靠性并测量了膜密度；用拉曼谱分析薄膜的内在结构，验证用椭偏联用分光光度计表征sp³ C含量的可靠性；用Stoney^，s公式计算了薄膜的残余应力。结果表明，薄膜的厚度由7.6 nm增大到33.0 nm其沉积速率变化不大，为1.7±0.1 nm/min；根据椭偏联用分光光度计的表征结果，薄膜中sp³ C的含量逐渐减少，拓扑无序度降低，与拉曼谱的表征结果一致；厚度为7.6 nm的超薄ta-C碳膜中p³ C的含量最高；随着厚度的增大薄膜中的残余压应力从14 GPa降低到5 GPa；厚度为11.0 nm的薄膜主体层密度最大，为3070 kg/m³，致密性较好；厚度对薄ta-C碳膜表面粗糙度的影响较小。用椭偏和分光光度计测量超薄ta-C碳膜的厚度和表征显微结构是可行的，X射线反射法可用于测量超薄ta-C碳膜密度和表面粗糙度，但是对薄膜的质量要求较高。     

多孔硅表面氧化钒热敏电阻薄膜的阻温特性

用电化学腐蚀法制备了具有不同导热系数的多孔硅样品(孔隙率为80％±2、厚度为110μm时,导热系数可降低至0．20 W／m·K),并在其表面沉积了氧化钒热敏薄膜,研究了多孔硅样品的热绝缘性能对氧化钒热敏薄膜阻温特性的影响．结果表明:多孔硅良好的热绝缘性使在其表面制备的氧化钒热敏薄膜电阻的灵敏度远高于在硅基底上制备的热敏电阻的(多孔硅和硅片上的氧化钒薄膜电阻随功率变化斜率分别为120 kΩ／μW和2．1 kΩ／μW),且热敏电阻的灵敏度随着多孔硅孔隙率和厚度的增大而升高．     

无机防污闪薄膜的制备和性能

将TiO2光催化剂固化在高压绝缘子表面形成无机防污闪薄膜,用XRD、UV-Vis、FT-IR和SEM表征和测试了薄膜的结构和光催化活性,比较了高压绝缘子涂覆光催化薄膜前后电气性能的变化和实挂的积污情况.结果表明,镀膜后的绝缘子电气性能变化不大,挂网6个月后样品表面的灰密值为镀膜前的1/35.在满足电气性能的前提下,镀膜后的绝缘子具有良好的光自洁能力和防污闪性能.     

粉末表面氧化对二氧化铀芯块烧结性能的影响

用SEM、XRD、BET和DSC TG、热膨胀仪等观察了UO₂粉末的形貌结构并研究粉末氧化前后的烧结性能,分析了UO₂粉末表面预氧化对二氧化铀芯块烧结性能的影响。结果表明,240℃×8 h是UO₂粉末预氧化表面改性的最佳工艺;粉末改性后表层为UO_2+x和少量U₃0₇,改性粉末压坯在氩气气氛中开始发生收缩的温度降低了530-600℃,平均线收缩率提高了1倍;在本氩气保护条件下,热膨胀试验后芯块的密度从8.52 g/cm³提高到9.44 g/cm³。采用本改性粉末,在1300℃×5 h/N2+5%CO₂-1500℃×1 h/H₂批试烧结,其密度达10.26 g/cm³,O/U比为2.013。     

ZnSe光学薄膜对GaAs表面特性的影响

GaAs基半导体激光器芯片在空气中解理后,解理腔面会被空气氧化形成腔面缺陷,在腔面形成的缺陷严重影响了器件的寿命.用GaAs衬底表面模拟半导体激光器的解理腔面,研究了不同的光学薄膜对GaAs表面特性的影响.研究结果表明暴露在大气中的GaAs表面会形成Ga2O3、As2O3和As2O5缺陷.在表面镀含氧光学膜的GaAs表面上会形成少量Ga2O3缺陷,不形成As2O3和As2O5缺陷,在表面镀ZnSe光学薄膜的GaAs表面没有形成Ga2O3缺陷,也没有形成As2O3和As2O5缺陷.在GaAs表面上蒸镀ZnSe光学薄膜能有效地抑制GaAs表面缺陷的形成,提高半导体激光器的寿命.     

TS-1分子筛的表面改性与再生

合成钛硅分子筛TS-1,研究了表面负载金属钯、表面硅烷化处理对TS-1催化氧化性能的影响以及TS-1的稳定性和再生性能.结果表明:金属Pd对氧化剂H2O2具有显著的分解作用,负载于TS-1表面会导致TS-1分子筛催化氧化活性下降.表面硅烷化处理可以增强TS-1表面疏水性,进而提高其催化氧化活性.TS-1分子筛的失活不是结构崩溃、骨架钛损失或中毒因素引起的,而是其孔道被大分子有机物堵塞所致.采用高温焙烧或H2O2溶液洗涤法能疏通失活TS-1分子筛的孔道,使其再生.