非水四乙基氯化铵体系中电溶解耦合铪醇盐合成的电化学机理与动力学

作为一种具有广泛应用前景的高效电合成技术,耦合电溶解的铪醇盐合成(EHS)基于铪溶解/乙醇脱氢的同时非均相反应以及溶液中Hf^(4+)阳离子和烷氧阴离子的自发结合反应。为了阐明EHS过程的机制和动力学,通过电化学测试、扫描电镜、气相色谱和微观动力学模拟等手段,探究阳极铪溶解和阴极乙醇脱氢的电化学行为。结果表明,优选的支持电解质四乙基氯化铵(Et_(4)NCl)展现了钝化膜击穿与铪溶解协同的剧烈点蚀机制以及两段脱氢机制。为量化钝化膜击穿和铪点蚀的动力学参数,提取与钝化速率、钝化膜击穿敏感性和点蚀速率相关的3个指标,并通过建立微观动力学模型评估基于Et_(4)NCl体系的EHS工艺,其电能消耗为1.53~1.83 k W·h/kg Hf(OC_(2)H_(5))_(4)。

溶胶凝胶制备的铁酸铋基薄膜及其性能表征

随着微电子工业的迅速发展,多铁性材料成为了材料科学与工程领域的研究热点。在众多铁电材料中铁酸秘(BFO)的应用前景是很广泛的,铁酸秘不仅是个无含铅绿色环保的多铁性材料,而且铁酸秘的制备温度低,有大的剩余极化值。但是它的制备非常困难,且由于Fe3+波动带来了大量氧空位,因此纯相BFO薄膜样品的漏电流较大。这也是一直以来困扰研究者的一个现实性问题。在此,我们使用了溶胶凝胶法和快速退火法,分别制备了掺杂Ce2+和Zn2+的Bi0.9Ce0.1FeO3 (BCFO)和BiFe0.9Zn0.1O3 (BFZO)薄膜以及共掺杂得到Bi0.9Ce0.1Fe0.9Zn0.1O3 (BCFZO)薄膜。并使用XRD和SEM技术研究制备薄膜的微观形貌和晶体结构,最后采用铁电测试仪在室温下对样品的电滞回线进行表征。结果表示掺杂以后的铁酸铋基薄膜因为抑制了氧空位而且降低了漏电流,所以铁电性能得到提升。这项研究证明了掺杂以后的薄膜具有良好的铁电性,本研究提供了提高铁电性的可行性方法以及铁酸秘薄膜为基础的多功能型应用器件的可用性。

2-2型磁电复合纳米薄膜的制备及性能表征

随着科学社会的快速发展及各学科之间的相互交叉渗透,单一的铁电薄膜或磁电薄膜已经难以满足现在的应用需求,所以高性能的多铁性磁电复合薄膜受到了越来越多的关注,不仅集成了室温铁电和铁磁有序甚至集成了新颖的磁电耦合效应。本文采用溶胶凝胶法和快速退火工艺制备了优异铁电性能的Bi0.9Ce0.1Fe0.9Zn0.1O3 (BCFZO)薄膜和优异铁磁性能的Ni0.5Zn0.5Fe2O4 (NZFO)薄膜,利用BCFZO的铁电性和NZFO的铁磁性复合,构成了2-2型磁电复合薄膜。并利用XRD和SEM技术研究薄膜的微观结构和晶体结构,最后采用铁电测试仪和综合物性测试系统测试复合薄膜的铁电性和铁磁性,为多铁性材料的应用提供了一种新的高性能磁电复合薄膜。

硫酸-双氧水浸出废旧锂离子电池中的钴

10%NaOH溶解→2mol/L H2SO4+30%H2O2浸出→P204 11级逆流净化→P507 7级萃取→HCl反萃回收CoCl2的工艺流程,具有对设备的腐蚀轻,污染小,操作安全等特点。钴的回收率超过98%,杂质含量均小于0.001 0%。

用硫脲从含银湿法炼锌废渣中浸出银

研究了用硫脲从贵州某湿法炼锌废渣中提取银。锌渣球磨至60目,在液固体积质量比5∶1、硫脲浓度1.0 mol/L、Fe3＋浓度0.3 mol/L、温度40℃、pH为1.0~2.0条件下浸出2 h,银浸出率达82%以上。

用硫代硫酸钠从湿法炼锌渣中浸出银

研究了用硫代硫酸钠从某炼锌厂锌渣中浸出银。将锌渣球磨至0.245 mm以下,在液固体积质量比6∶1、硫代硫酸钠浓度0.4 mol/L、硫酸铜浓度0.3 mol/L、60℃、pH值8.5-9.5条件下浸出3 h,银浸出率超过87%。

压力−速度因素对C_(f)/PF-Cu复合材料载流摩擦磨损性能的影响

采用模压法制备了一种新型的炭纤维混杂铜网增强树脂基复合材料(C_(f)/PF-Cu复合材料),并在销盘式载流摩擦磨损试验机上进行了试验。在电流分别为0 A和50 A条件下,研究压力(p)−速度(v)因素(简称pv因素,数值分别为5、10、15、20、25、30和35 MPa∙m/s)对C_(f)/PF-Cu复合材料载流摩擦磨损性能的影响。结果表明:在非载流条件下,摩擦因数随pv值的增加呈逐渐下降趋势,质量磨损率则呈缓慢增加趋势,变化均非常小。在载流条件下,摩擦因数随pv值的增加变化不大,而质量磨损率则变化剧烈;当pv值在15~35 MPa∙m/s范围时,质量磨损率随pv值的增加而急剧增加。在载流摩擦磨损过程中,随着pv值的增加,摩擦磨损机制逐渐由磨粒磨损转变为黏着磨损,在pv值达到35 MPa∙m/s时则表现为显著的氧化磨损和熔融喷溅。

无机薄膜电致发光研究进展

薄膜电致发光显示是平板显示的主要技术之一。文章在介绍了无机薄膜电致发光器件结构和工作原理的基础上 ,介绍了薄膜电致发光研究的一般方法 ,描述了无机薄膜电致发光的研究现状 ,分析了薄膜电致发光所面临的问题 ,重点探讨了解决蓝光问题的几种方案。蓝光亮度已能满足全色显示的要求 ,薄膜电致发光具有广阔的发展前景。

高浓度激活剂掺杂钡镁铝酸盐的发光特性研究

采用高温固相反应法合成了Eu激活的BaMgAl10O17:Eu荧光粉,并对其发射特性进行了研究。当激活剂离子Eu浓度逐步增加时,在254 nm紫外以及147 nm真空紫外激发下,其发射强度和色坐标y值都体现出了相似的变化规律。在高激活剂离子浓度的BaMgAl10O17:Eu2+中存在激活剂离子浓度猝灭现象,同时也对高激活剂离子浓度条件下体系的相关系,以及其对发射特性的影响进行了分析。

新型红色荧光粉NaLa_(0.7)(MoO_4)_(2-x)(WO_4)_x∶0.3Eu^(3＋)的制备及发光性质研究

采用高温固相法合成具有余辉性能的发光材料NaLa_(0.7)(MoO_4)_(2-x)(WO_4)_x∶0.3Eu^(3+)(x=0,0.5,1,1.5,2)。用X射线衍射(XRD)和荧光光谱对样品的晶体结构和发光特性进行表征。测试结果表明,在900℃下烧结8 h所合成的NaLa_(0.7)(MoO_4)_(2-x)(WO_4)_x∶0.3Eu^(3+)样品为纯相Na La(Mo O_4)_2,样品可被近紫外光393nm和蓝光462 nm有效激发,其发射主峰位于615 nm处,属于Eu3+的5D0-7F2跃迁。Na La_(0.7)(Mo O_4)_(2-x)-(WO_4)_x∶0.3Eu^(3+)的发光强度随着W6+浓度的增加而增大,当W6+掺杂量x=1时发光最强,而后随W6+掺杂浓度的增加出现浓度猝灭现象。通过计算得到样品在393 nm和462 nm激发下的色坐标,当W6+的掺杂量x=1时,样品的红光色纯度最好。

InGaAs/GaAs异质薄膜的MBE生长研究

利用分子束外延技术,在GaAs(001)基片上外延InGaAs/GaAs异质薄膜,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,确定薄膜中In/Ga的组分比,并提出控制InGaAs薄膜中In/Ga组分比的生长方法。根据RHEED图像,指出获得的InGaAs薄膜处于(2×3)表面重构相。样品经过淬火至室温后对样品做STM扫描分析,证实样品为表面原子级平整的InGaAs/GaAs异质薄膜。

在RHEED实时监控下GaAs晶体生长研究

采用分子束外延技术,利用RHEED图像可研究GaAs表面重构方式和生长机制。报道了一种新型的分子束外延方法,在RHEED实时监控下,利用GaAs(001)基片同质外延GaAs。通过改变生长和退火的时间与温度(420、500、580℃),结合RHEED图像演变与GaAs表面平整度(粗糙化)的联系,得到表面原子级平整的GaAs样品。完成生长后对样品做EDS分析,确定样品为高纯度GaAs。利用这种方法,得到厚度约为4μm砷化镓晶体。

铝酸盐绿色荧光粉制备工艺与发光性能关系的研究

采用高温固相法制备了CeMgAl11O19∶Tb(CMAT)荧光粉,系统研究了该荧光粉的制备工艺与发光性能的关系,并对不同结果进行了分析。研究表明,铝含量适当过量有利于荧光粉发光亮度的提高;在1400～1550℃的范围内,CMAT的发光亮度呈稳定的上升趋势,这表明在一定的范围内,温度越高越有利于材料的结晶;MgF2可以取代目前工业生产中普遍采用的传统助熔剂H3BO3,起到很好的激活晶格形成,促进晶粒生长的效果。

非晶硅TFT栅界面层氮化硅薄膜性能的研究

采用傅里叶变换红外光谱仪、椭偏仪和YAF-5000M等测试仪器,对薄膜晶体栅界面层的键结构及含量、光学性能、物理性能以及晶体管导电性能进行分析研究。重点讨论了键含量与薄膜禁带宽度和介电常数的关系。结果表明:提高栅界面层N-H键含量(或减少Si-H键含量)能提高光禁带宽度和相对介电常数。栅界面层能改善非晶氮化硅薄膜和非晶硅薄膜的界面性能,提高薄膜晶体管的稳定性和场效应迁移率。

功率VDMOS器件的研究与发展

简要介绍了垂直双扩散功率场效应晶体管(VDMOS)的研究现状和发展历史。针对功率VDMOS器件击穿电压和导通电阻之间存在的矛盾,重点介绍了几种新型器件结构(包括沟槽栅VDMOS、超结VDMOS、半超结VDMOS)的工作原理和结构特点,以及其在制造工艺中存在的问题。对不同器件结构的优缺点进行了比较分析。对一些新型衍生结构(包括侧面多晶硅栅VDMOS、边氧沟道VDMOS和浮岛VDMOS)的特点进行了分析,叙述了新型SiC材料在VD-MOS器件中应用的最新进展,并指出了存在的问题和未来发展趋势。

开放式电子技术教学方案研究与实施

以培养"综合型、设计型、创新型"人才为主线,讨论了开放式电子技术教学方案,以及开放式实验的项目设置、项目开发、项目管理、学分管理等,目标是激励学生的学习积极性、教师项目开发及实验指导的积极性,总结了开放式实验教学急需解决的几个问题。

F原子与Si表面相互作用的动力学研究

采用分子动力学方法模拟了F原子与Si表面相互作用,F原子入射能量分别为0.3,1,3,5,7和9 eV。在模拟过程中,F原子的沉积率与Si表面悬键密度有关,而Si原子的刻蚀率与表面晶格结构破坏程度有关,随着Si原子刻蚀率的增加,样品高度降低。在不同能量F原子作用下,样品Si表面形成Si-F反应层。Si-F反应层的厚度随入射能量的增加而增加,其组成成分对产物有至关重要的影响。

RHEED实时监控下MBE生长不同In组分的InGaAs薄膜

利用分子束外延技术,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,固定Ga源温度、改变In源温度在GaAs(001)基片上外延生长了不同In组分(39%、29%、19%)的InGaAs薄膜。比较RHEED强度振荡以及RHEED衍射图像,发现随着In组分的增加In-GaAs的生长将很快进入三维粗糙表面生长模式,并指出In0.19Ga0.81As和In0.29Ga0.71As薄膜处于(2×3)表面重构相。In0.19Ga0.81As样品进行退火处理后完成STM扫描分析,证实样品为表面原子级平整的In-GaAs薄膜。

高速沉积氮化硅薄膜对其化学键及性能的影响

采用等离子增强型化学气相沉积法(RF-PECVD),源气体为NH3/SiH4/N2的混合气体,在330℃的温度下沉积a-SiNx∶H薄膜。研究表明在反应气体流量一定的情况下,反应腔气压对薄膜沉积速率影响最大。采用Fourier红外吸收光谱技术分析a-SiNx∶H薄膜中化学键结构,随着沉积速率的提高,薄膜的化学键结构发生变化,N—H键含量和氮含量增大,Si—H键含量和氢含量降低。薄膜沉积速率是影响薄膜物理和光学性质的重要工艺参数。禁带宽度(E04)主要受薄膜中氮原子含量的调制,随着沉积速率增大,氮原子含量增大。另外,介电常数和折射系数则随之增大。最后得到满足薄膜晶体管性能要求的最佳工艺参数。

嵌套式斩波运放的分析与设计

针对传统的斩波运放具有大残余失调的特点,设计了一个嵌套式斩波运放。基于SMIC0.18μm工艺,通过Spectre仿真工具进行验证与仿真,运放的开环增益达到78.3dB,共模抑制比达到112dB。在斩波频率fchophigh=10kHz、fchoplow=500Hz的条件下,通过使用非匹配斩波开关,分别对单斩波和嵌套式斩波运放进行仿真。结果表明,嵌套式斩波技术能有效减小残余失调的影响。适用于带宽较低的微弱信号检测与处理电路,如传感器前端读出电路和音频信号放大电路等。