铟磷共掺杂p型氧化锌薄膜形成机理和性质

利用射频磁控溅射在石英衬底上生长出铟磷共掺氧化锌薄膜(ZnO ∶ In,P),所用靶材为掺杂五氧化二磷(P₂O₅)和氧化铟(In₂O₃)的氧化锌(ZnO)陶瓷靶,掺杂质量分数分别为1.5%和0.3%,溅射气体为Ar和O₂的混合气体。原生ZnO薄膜是绝缘的, 600 ℃退火5 min后导电类型为n型,而800 ℃退火5 min后为p型。p型ZnO薄膜的电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率分别为12.4 Ω·cm, 1.6×10¹⁷ cm^-3 和3.29 cm²·V^-1·s^-1。X射线衍射测量结果表明所有样品都只有(002)衍射峰,并与相同条件下生长的未掺杂ZnO相比向大角度方向偏移,意味着In和P都占据Zn位。XPS测试结果表明在共掺ZnO薄膜中P不是取代O而是取代Zn。因此,铟磷共掺ZnO薄膜中,In和P都取代Zn,并且P_Zn与2个锌空位(V_Zn)形成P_Zn-2V_Zn复合受主,薄膜表现为p型。     

混合溶液等效折射率的测量

根据光学折射定律,设计简单实验对混合溶液等效折射率进行测量。首先测量纯水的折射率,和文献值进行比较,用以验证该方法的正确性。作为应用,分别测量不同浓度的氯化钠溶液、蔗糖溶液、乙醇溶液及混合溶液的等效折射率,并绘制了等效折射率随溶液浓度变化的关系曲线,最后说明浓度大的溶液折射率不一定大。     

TiN/TiB2纳米复合材料的合成与性能

 结合高能球磨和高温高压实验技术,制备了块体TiN/TiB₂纳米复合材料。通过X射线衍射和拉曼光谱对材料的微观结构进行了研究。结果表明,采用金属Ti和六方BN为原料,在球磨过程和高温高压实验过程中,TiN先于TiB₂形成,球磨70 h后有少量的纳米晶TiN开始形成。在高温高压实验中,在样品腔的合成温度低于1 300 ℃时,没有TiB₂出现;当温度达到1 300 ℃后,合成出了TiN和TiB₂的复合材料。对所合成的块状材料的热膨胀性和导电性能进行了测试。     

利用P-MBE制备高质量MgxZn1-xO的结构和光学特性

利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)的方法,在c平面的蓝宝石衬底上制备了高质量的MgxZn1-xO合金薄膜。通过改变Mg源的温度,得到了不同Mg组份的MgxZn1-xO合金薄膜;通过引入ZnO的低温缓冲层,有效地提高了MgxZn1-xO合金薄膜的结晶质量。随着Mg组份的增加,MgxZn1-xO的X射线衍射的(002)衍射峰逐渐向大角度方向移动。对样品进行光致发光(PL)谱的测量,在室温下观察到了较强的紫外发光。随Mg浓度的增加,紫外发光峰向高能侧移动,并且发光峰逐渐展宽。通过对x=0.15的样品进行变温光谱的测量研究了紫外发光峰起因,得到了MgxZn1-xO的发光是来自于自由激子的发光。自由激子束缚能为54meV。     

MOCVD生长MgZnO薄膜及太阳盲紫外光电探测器

利用MOCVD在蓝宝石衬底上,通过低温生长实现了立方结构、吸收边在255nm的Mg0.52Zn0.48O合金薄膜,并采用传统湿法刻蚀的方法在薄膜上制备了梳状叉指金电极,构成金属-半导体-金属(MSM)结构,实现了在10V偏压下,器件的光响应峰值在250nm,截止边为273nm的MgZnO太阳盲光电探测器。     

Reactive Mechanical Alloying Synthesis of Nanocrystalline Cubic Zirconium Nitride

Zirconium nitride powders with rock salt structure （γ-ZrNx） are prepared by mechanical milling of a mixture of Zirconium and hexagonal boron nitride （h-BN） powders. The products are analysed by x-ray diffraction （XRD）, scanning electron microscopy （SEM）, and Raman spectroscopy （ITS）. The formation mechanism of γ-ZrNx by ball milling technique is investigated in detail. N atoms diffuse from amorphous BN （a-BN） into Zr to form Zr（N） solid solution alloy, then the Zr（N） solid solution alloy decomposes into γf-ZrNx. No ZrB2 is observed in the as-milled samples or the samples annealed at 1050° C for 2h.     

静高压下Cu－Si块状纳米合金的制备与表征

用压淬的方法，在６ＧＰａ静高压下，以２００Ｋ／ｓ的冷却速率冷却熔融状态的Ｃｕ＿（７０）Ｓｉ＿（３０）合金，制备出块状Ｃｕ－Ｓｉ纳米合金．Ｘ射线衍射和透射电子显微镜分析表明：该纳米合金由γ－Ｃｕ＿５Ｓｉ和一未知相组成，未知相为简单立方晶体，晶格常数α＝０．８５３５ｎｍ，其热力学状态为亚稳态。并对静高压下块状纳米合金的形成机理进行了探讨。     

静高压下Al4Mn准晶态的形成及其热稳定性的研究

 本文利用静高压熔态淬火方法，首次对Al₄Mn合金形成准晶的压力条件及其热稳定性进行了研究，发现在0.95 GPa到4.45 GPa的范围内，以10² K/s冷却速率淬火的Al₄Mn合金，在不同压力下形成不同结构的准晶，利用非晶动力学理论及其结果进行了初步解释。     

F风下倾对W型炉内燃烧及NOx排放的影响

本文通过数值模拟和在实际锅炉上的试验,研究了310 MW Foster Wheeler技术w型火焰锅炉F层二次风下倾15°对炉内燃烧过程的影响.通过对模拟和试验的分析表明,F层二次风下倾后对炉内燃烧的影响主要表现在火焰行程延长,煤粉停留时间增加,还原区扩大,一次风与二次风的混合推迟等方面.试验和模拟结果都表明,F层二次风下倾后锅炉的火焰中心下降,飞灰含碳量降低,锅炉效率提高且NOx排放明显减少.     

新型热塑性淀粉的制备和性能

以二甲基亚砜(DMSO)为增塑剂, 通过熔融共混法制备了一种新型热塑性淀粉(TPS), 研究不同增塑剂含量对材料结构和性能的影响, 并与甘油及甘油/水复合增塑淀粉体系进行了比较. FTIR结果显示, DMSO能够与淀粉产生强烈而稳定的氢键相互作用. WAXD和SEM的研究结果表明, DMSO的加入破坏了淀粉的有序结构, 实现了淀粉的塑化, 形成均一的非晶连续相. 同甘油及甘油/水增塑体系相比, DMSO与淀粉的羟基形成更为稳定的氢键, 能够有效抑制淀粉的重结晶. 动态力学和拉伸力学性能测试结果表明, 经过DMSO的增塑, 有效降低了淀粉的玻璃化转变温度, 改善了材料的韧性, 增塑效率要好于甘油及甘油/水复合增塑体系.