砷化镓衬底CVD金刚石薄膜辐射探测器的研究

在砷化镓（GaAs）衬底上采用微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）制备了金刚石薄膜,并对制备的薄膜进行抛光、表面氧化、退火等处理以提高薄膜质量,再用磁控溅射法在薄膜表面沉积金（Au）铝（Al）电极,制备了简易的CVD金刚石薄膜辐射探测器。采用扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱（Raman）技术对制得的金刚石薄膜质量进行了分析研究。结果表明,薄膜为[100]晶面取向,表面平整,杂质含量低。采用5.9keV55FeX射线对所制备的探测器进行辐射实验,测出其光电流和暗电流特性,从而对辐射探测器性能进行了表征。     

微波烧结氧化铝陶瓷的纳米增韧研究

高纯度氧化铝陶瓷具有极高的机械强度,在航空航天等国防尖端技术领域具有极好的应用前景．针对目前采用普通方法烧结的高纯度氧化铝陶瓷韧性较差的问题,利用圆柱形微波多模烧结腔进行了高纯度氧化铝陶瓷的纳米增韧研究．以氧化铝（质量分数99．9％）、氧化镁（质量分数0．05％）和氧化钇（质量分数0．05％）为基准原料配比,在其中添加不同比例的纳米氧化铝粉末,研究不同比例纳米氧化铝粉末对陶瓷性能的影响．结果表明,当纳米氧化铝粉末添加量达到30％时,高纯度氧化铝陶瓷试样的密度、维氏硬度和断裂韧性分别达到3．92g／cm^3、23．2GPa和4．21Pa·m^1/2;与未添加纳米氧化铝粉末烧结得到的陶瓷试样相比,密度降低0．5％,但其维氏硬度增加了2．2％,断裂韧性甚至增强了33．7％．     

MPECVD法在抛光石英玻璃上沉积金刚石薄膜

采用微波等离子体增强化学气相沉积方法(MPECVD),利用氢气和甲烷混合气体,在抛光石英基片上低温沉积出金刚石薄膜。用扫描电子显微镜(SEM)、激光拉曼光谱仪(Raman)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)对薄膜的表面形貌、颗粒尺寸、纯度和光学透过性能进行了表征。通过SEM发现,得到的金刚石薄膜的颗粒尺寸为0.2~0.3μm,形核密度超过109cm-2,从薄膜形貌可以发现,较高温度有利于提高薄膜的生长速率和颗粒尺寸的均匀性。通过拉曼光谱和红外透射光谱分析发现,较高温度下沉积的薄膜具有较高的金刚石相含量,薄膜的光学透过性能也相对较好。     

PECVD法制备掺硼纳米金刚石薄膜的工艺研究进展

首先详细介绍了金刚石作为半导体材料的优异性能,然后从应用角度阐述了NCD薄膜掺B后形成半导体材料的优势,接着探讨了影响NCD薄膜性能(电性能、光学性能、生物性能等)的主要工艺条件(包括硼源种类、掺硼浓度、衬底温度、后处理)。研究发现,大多数研究者都采用液态和气态硼源,而固态硼源由于很难液化且浓度不易控制而不常被采用,掺B后NCD薄膜的电阻率急剧下降,紫外波段下透过率可达51%,磁阻效应变好。另外衬底温度对BD-NCD薄膜的质量以及性能都有影响,衬底温度太高,非晶碳含量增加,金刚石质量下降;衬底温度太低,能够进入NCD晶界或晶粒的有效硼原子减少,影响其电学性能、光学性能,在最佳衬底温度工艺下的电导率可达22.3 S/cm,而在电化学性能方面,其电化学窗口可达3.3 V。而选择合适的硼源浓度对BD-NCD的电性能、光学性能、生物性能也非常关键,硼源浓度过大,BD-NCD表面粗糙度和晶粒尺寸增大;硼源浓度过小,产生空穴进行导电的B原子就少,在合适硼源浓度工艺条件下其载流子浓度可达1021 cm-3,折射率可达2.45。还有研究者对BD-NCD薄膜进行后处理工艺(退火、等离子体处理等),发现后处理对其电性能也有一定的影响。因此,选择合适的工艺对生长质量高、性能优异的NCD薄膜尤为重要。最后对BD-NCD薄膜的发展以及后续研究方向进行了展望和期待。     

射频等离子体制备类金刚石薄膜及其表征

采用射频等离子体技术,以CH4和H2为反应气体,在单晶硅片和载玻玻璃片上成功制备出了高质量的类金刚石薄膜．采用扫描电镜、原子力显微镜、Raman光谱、红外光谱、显微硬度计表征了类金刚石薄膜的表面形貌、微观结构、光学性能和复合硬度．结果表明,制备出的类金刚石薄膜表面十分平整光滑,表面粗糙度极低,平均粗糙度Ra为0．492nm;薄膜中含有sp^2,sp^3杂化键,具有典型的类金刚石结构特征;光学透过率比较高,薄膜的复合硬度可以高达507．3kgf／cm^2．     

硼源浓度对钛基掺硼金刚石薄膜生长的影响

利用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)在钛基底上制备了掺硼金刚石(BDD)薄膜.研究了硼源浓度对BDD薄膜生长的影响.分别采用扫描电子显微镜,拉曼光谱,X射线衍射技术对薄膜的表面形貌、残余应力、择优取向及TiC含量进行了分析.结果表明,硼源浓度升高对金刚石薄膜(111)织构生长有促进作用;随着掺硼浓度的增加,Ti...     

微波烧结陶瓷的研究进展

微波烧结法是目前制备高性能陶瓷材料的一种理想方法.本文介绍了微波烧结的基本原理、特点以及微波烧结设备的基本构造和发展状况;全面综述了微波烧结法在各种高性能陶瓷材料制备过程中的应用进展,列举了运用微波烧结法制备的各种高性能陶瓷实例,阐述了微波烧结技术的现有问题,并展望了陶瓷材料微波烧结的发展方向.     

过氧化氢对二硫化钼薄膜析氢性能的影响

采用化学气相沉积法在蓝宝石基片上沉积MOS2薄膜,使用H2O2溶液对沉积的MOS2薄膜进行处理,探究过氧化氢溶液对二硫化钼薄膜析氢性能的影响规律.通过光学显微镜、Raman和电化学工作站对薄膜进行表征.实验结果表明,H2O2溶液对MOS2薄膜具有刻蚀作用,使用较低浓度的H2O2溶液处理适当的时间,能在薄膜的表面形成硫空...     

高磁粉含量的Fe-Si-Al/尼龙12的熔融沉积成型

熔融沉积成型(FDM)为复杂形状的Fe-Si-Al粘结磁体成型提供了一种有效的手段,但是具有高磁粉含量的Fe-Si-Al粘结磁体的熔融沉积成型仍然是一个挑战.在本研究中,使用微型单螺杆打印头,以Fe-Si-Al/尼龙的复合粒料为原料制备了高磁粉含量的Fe-Si-Al粘结磁体.研究了不同磁粉含量对Fe-Si-Al粘结磁体...     

单晶硅表面磁控溅射铜栅极

晶硅太阳能电池表面的导电栅极主要用于输出电能,若其与基体间的附着力较差,将会极大地降低电池元件的稳定性和使用寿命,而与其他制备方法相比,物理气相沉积法具有可控性好、成本低等优势. 为了继承物理气相沉积法的相关优势,同时能够使铜栅极与基片之间具有良好的附着力,利用磁控溅射法在单晶硅上进行铜栅极的制备实验,研究了磁控溅射过程中溅射功率和工作气压等参数对最终制得的铜栅极附着力的影响. 采用超声震荡加强实验检测铜栅极的附着力,使用金相显微镜观察铜栅极的整体形貌及断线率,通过扫描电子显微镜观察铜膜的表面形貌. 结果表明在溅射功率为180 W,工作气压为0.8 Pa的条件下制备的铜栅极线宽更为均匀,且进行加强实验后断线率为0.