仿生材料的研究现状

简要地介绍了贝壳珍珠层天然生物材料的结构特征，进而综述了仿生材料的研究现状。

钛箔活性金属法连接氧化锆陶瓷和不锈钢时ZrO_2/Ti结合界面的反应行为

用XRD、EPMA，IMA，XPS，AES等测试手段，对使用钛箔活性金属法连接氧化锆陶瓷和不锈钢时结合界面的反应行为进行了研究结果表明：ZrO2中的O同界面附近的Ti发生反应生成TiO反应相。同时，结合界面附近的ZrO2引起变质现象，其变质层中O的含量降低。

离子束溅射沉积作用下聚四氟乙烯膜的制备和结构分析

本文首先利用离子束溅射聚四氟乙烯靶材的方法制备了薄膜，进而研究了其结构。由ＸＰＳ的结果可知，所得薄膜主要由ＣＦ２结构组成；由ＦＴＩＲ的结果可知，在１１６９ｃｍ－１和１０８３ｃｍ－１处出现了ＣＦ的最强吸收峰，在７３４ｃｍ－１，６１９ｃｍ－１和５００ｃｍ－１处出现了聚四氟乙烯的特征吸收峰。ＸＰＳ和ＦＴＩＲ的结果是一致的，所得薄膜呈现聚四氟乙烯的结构特征。

离子束溅射作用下聚四氟乙烯薄膜的制备方法

在多功能离子束辅助沉积装置上采用交替溅射和冷却聚四氟乙烯靶材的方法制备了薄膜。由XPS的结果可知，所得薄膜主要由CF2结构组成；FT-IR的结果表明，所得薄膜由C-F的最强吸收峰和聚四氟乙烯的特征吸收峰构成。所得薄膜的这些结构特征与聚四氟乙烯的结构是一致的。试验结果表明，用这种离子束溅射沉积方法可以获得聚四氟乙烯薄膜。

CdSe／ZnS量子点敏化太阳能电池电子注入与光伏性能表征

合成了CdSe/ZnS核壳结构量子点(QDs),将其作为光敏剂吸附在TiO2纳米晶薄膜上,组装成量子点敏化太阳能电池(QDSSCs),从电子注入速率和电池性能两方面对QDSSCs进行了表征.为了定量研究ZnS层包覆对电子注入的影响,运用飞秒瞬态光谱技术,测试了包覆ZnS前后,CdSe-TiO2体系的电子注入速率.实验测得ZnS包覆前后电子注入速率分别为7.14×1011和2.38×1011s-1,可以看出包覆后电子注入速率明显降低,仅为包覆前的1/3.电池器件J-V性能测试表明,ZnS作为绝缘层包覆在CdSe的表面有效提高了QDSSCs的填充因子和稳定性,但同时也导致了效率的降低.上述结果说明了电子注入速率的降低是导致电池电流和效率下降的重要原因,为今后优化核壳结构QDSSCs的电流和效率提供了依据.

有机电致发光白光器件的研究进展

在十多年的时间里 ,有机电致发光二极管 (OrganicLight emittingDiodes,OLEDs)的研究和应用取得了长足的进展。有机电致发光器件具有许多优点 ,例如 :自发光、视角宽、响应快、发光效率高、温度适应性好、生产工艺简单、驱动电压低、能耗低、成本低等 ,因此有机电致发光器件极有可能成为下一代的平板显示终端。有机电致发光白光器件因为可以用于全彩色显示和照明 ,已成为OLED研究中的热点。介绍了有机电致发光白光器件的研究进展 ,按发光的性质将白光器件分为荧光器件和磷光器件两类 ,按发光层数将白光器件分为单层和多层器件 ,对相关材料、器件结构。

铜酞菁缓冲层改善有机电致发光器件性能的机理研究

利用铜酞菁薄膜充当缓冲层 ,研究了缓冲层对有机电致发光器件性能的影响 ,研究结果表明含有铜酞菁缓冲层的器件性能明显优于不含有缓冲层的器件 ,加入铜酞菁缓冲层后器件发光稳定性也得到了改善。本文对相关机理进行了探讨 ,分析认为 。

微组装Teflon/Si_3N_4多层膜的结构和微摩擦磨损性能

利用离子束增强交替溅射聚四氟乙烯和氮化硅靶的方法制备出微组装的Teflon／Si3N4多层膜，并通过PHI-5300、FT-IR2000、XRD和AFM/FFM等测定了多层膜的结构、力学性能和微观摩擦磨损性能实验结果表明：Teflon／Si3N4多层膜由晶态的Teflon和非晶态的Si3N4组成；Teflon／Si3N4多层膜的硬度与韧性、摩擦系数与耐磨能力得到优化组合；Teflon／Si3N4膜的微摩擦力与载荷间呈良好的线形关系；当载荷大于70nN时，摩擦过程中Teflon会发生滑移。

全固态染料敏化纳米二氧化钛/铜酞菁复合太阳能电池(英文)

利用铜酞菁空穴传输材料制备了全固态染料敏化纳米TiO_2太阳能电池。研究了铜酞菁厚度对电池性能的影响,结构优化后,得到的性能参数,开路电压约为618mV,短路电流约为0.24mA/cm^2(氙灯照射,光强约为80mW/cm^2),注入因子为54.5％,总光电转换效率为0.1％。对铜酞菁层进行碘掺杂后,电池的短路电流得到了提高,而开路电压有所下降。电池暗反应研究表明,电流的升高是由于碘掺杂导致载流子浓度增大,载流子输运能力增强,电压的下降则是由于碘的掺入削弱了电池的整流特性。

电化学阻抗谱研究染料/Al_2O_3交替组装结构的光伏特性及作用机理(英文)

使用Al2O3和N3染料制备了一种交替组装的结构, 该结构能够提高染料敏化太阳能电池(DSCs)的开路电压(Voc), 短路电流(Jsc)和转换效率(η). 为了研究(染料/Al2O3)交替组装结构的作用机理, 使用电化学阻抗谱技术分析了电池的界面电阻. 分析结果表明, 随着交替组装结构中(染料/Al2O3)单元的增加, 光阳极/染料/电解质界面的电阻降低, 电池性能随之提高. 基于电化学阻抗谱分析结果, 建立了一系列的等效电路模型, 从理论上解释了(染料/Al2O3)交替组装结构的作用机理.

N3/Al_2O_3/N749交替组装结构拓宽准固态染料敏化太阳能电池光响应范围和界面修饰效果(英文)

研究了染料敏化太阳能电池(DSCs)中N3/Al2O3/N749交替组装结构的作用.该结构使用Al2O3作为介质层吸附第二层染料,可以有效拓宽DSCs的光响应范围,提高电池的光电转化效率.UV-Vis吸收光谱和单色光转换效率(IPCE)谱测试结果表明,相对于单一染料,使用交替组装结构的电池光响应范围变宽.电流-电压(I-V)曲线结果表明,该结构有效增加了DSCs电池的光电转化效率,从单一N3和N749染料的4.22%和3.09%增加到了5.75%,分别增加了36%和86%.为了研究该结构的作用机理,本文对其界面修饰作用及界面电子过程进行了讨论.暗电流测试结果表明交替组装结构可以有效阻止电荷复合过程;电化学阻抗谱(EIS)结果表明在黑暗条件下,N3/Al2O3/N749结构可以提高界面电阻,从而抑制电荷复合过程;本文建立了等效电路模型,并使用该模型讨论了交替组装结构的界面电子过程;调制强度光电流谱(IMPS)和调制强度光电压谱(IMVS)的结果表明该结构可以提高电子寿命和改善电子扩散.

氮化硅/氮化钛陶瓷多层膜纳米组织结构的场发射扫描电镜观察研究

将“高分辨二次电子成分衬度成像原理”与“离子束锥形刻蚀处理样品的方法”相结合，利用高分辨场发射扫描电镜对室温下离子束辅助沉积制备的氮化硅／氮化钛陶瓷多层膜层厚及其纳米组织结构进行观察研究，清晰地观察到各层层厚及各层中的纳米粒子，这一方法为氮化硅／氮化钛陶瓷多层膜纳米结构与层间关系的研究提供了一种实用而有效的手段。

逆向思维与超导技术

逆向思维是一种创造性思维活动。所谓逆向思维是指人们从事物常规的相反方面去探索思考问题。这里“从事物常规的相反方面去探索思考问题”的概念是广义的,它包括:①从事物常规思维路线的相反方面;②从构成事物常规成分的对立面;

基于双极性小分子的单层非掺杂红色荧光有机发光二极管(英文)

以双极性小分子4,9-二(4-(2,2-二苯乙烯基)苯基)萘并[2,3-c][1,2,5]噻二唑(BDPNTD)为发光层,制备得到了单层非掺杂红色荧光有机发光二极管.通过在阳极ITO与有机层BDPNTD之间插入1nm厚的WO3或MoO3薄膜,获得了单层有机发光二极管:起亮电压为2.4V,最大发光亮度为4950cd·m-2,发光波长为636nm,CIE坐标约为(0.65,0.35).这证明了作为修饰层的WO3或MoO3薄膜可以改进ITO/BDPNTD界面的空穴注入,进而在器件中实现空穴与电子的平衡.

溶液法制备的氧化锌多层膜及其场效应性质(英文)

通过旋涂法,采用不同浓度的前躯体制备了氧化锌多层膜,并制备了基于此多层膜的薄膜晶体管器件.实验证明,基于按照氧化锌前躯体浓度顺序为0.25、0.10和0.05 mol.L-1依次旋涂前躯体溶液制备的氧化锌薄膜的晶体管器件的载流子迁移率为0.02 cm.2V-.1s-1,高于按照浓度顺序为0.05、0.10和0.25 mol.L-1依次旋涂前躯体溶液制备的氧化锌薄膜的载流子迁移率(0.013 cm2.V-.1s-1).原子力显微镜(AFM)结果表明,前一种薄膜粗糙度的均方根值(rms)为3.95 nm,而后一种薄膜粗糙度的rms远远高于前者,为4.52 nm,这就说明了氧化锌薄膜的粗糙度对薄膜的半导体性质有很大的影响,这是由于平整的薄膜有利于形成理想的源/漏电极与半导体层的接触.在晶体管中,起传输作用的半导体层是靠近ZnO/SiO2界面处的几纳米的半导体层中的氧化锌晶粒,因此起始形成的氧化锌薄膜的结晶度影响着晶体管的性能.采用X射线衍射(XRD)测试了多层膜中起始形成的薄膜的结晶性能.对于前一种薄膜,起始形成的薄膜为多晶薄膜,而对于后一种薄膜,起始形成的薄膜是无定形薄膜.因此,粗糙度以及起始形成的薄膜的结晶度影响着多层半导体薄膜的性质.

基于CH_3NH_3Pbl_3单晶的Ta_2O_5顶栅双极性场效应晶体管（英文）

具有无机-有机杂化钙钛矿结构的CH_3NH_3Pbl_3通常偏向于显示n型半导体特性,本文以五氧化二钽(Ta_2O_5)作为绝缘层,制备了基于钙钛矿CH_3NH_3Pbl_3单晶的顶栅结构场效应晶体管,暗态下更明显地观察到了CH_3NH_3Pbl_3所具有的p型场效应特性,空穴场效应迁移率达到8.7×10^(-5)cm^2·V^(-1)·s^(-1),此暗态空穴迁移率比原有报道的基于CH_3NH_3Pbl_3多晶薄膜的SiO_2底栅场效应晶体管提高了一个数量级。此外,光照对CH_3NH_3Pbl_3单晶场效应晶体管的性能有强烈影响。与底栅结构CH_3NH_3Pbl_3多晶场效应晶体管不同,即使有栅极和绝缘层的遮挡,5.00 mW·cm^(-2)的光照仍可使CH_3NH_3Pbl_3单晶场效应晶体管的空穴电流提高一个数量级(V_(GS)(栅源电压)=V_(DS)(漏源电压)=20 V),光响应度达到2.5 A·W^(-1)。本文工作实现了对CH_3NH_3Pbl_3场效应晶体管载流子传输的选择性调控,表明在没有外部因素的参与下,通过合适的器件设计,CH_3NH_3Pbl_3同样具有制备成双极性晶体管的潜力。

吲哚方酸菁半导体在场效应晶体管中的应用(英文)

研究了2,3,3-三甲基-1-H-吲哚方酸菁的场效应性质,通过X射线衍射证实了方酸菁分子内电荷分离结构以及分子间面面堆积模式,并在Si/SiO2基片上通过真空蒸镀和旋涂的方法制备了p型晶体管器件.通过对器件性能与沟道形态的研究,我们发现退火处理能促进方酸菁薄膜由无定形态向多晶态转变,从而使薄膜晶体管的迁移率从10-5cm2·V-1·s-1量级提高到10-3cm2·V-1·s-1量级.顶接触结构单晶器件获得了7.8×10-2cm2·V-1·s-1的迁移率.未封装的方酸菁晶体管在大气中也表现出较好的稳定性.

旋涂水溶液前驱体制备氧化锌薄膜及其性质(英文)

通过旋涂法,采用Zn(OAc)2·2H2O和聚环氧乙烷(PEO)的水溶液为前驱体在不同的热处理温度下制备了ZnO薄膜.PEO的加入增加了溶液的成膜性,其较低的热分解温度有利于制得纯净的ZnO薄膜.文中考察了在不同热处理温度下制备的ZnO薄膜的形貌、结晶性、带隙(Eg)以及电导性.原子力显微镜(AFM)测试表明在热处理温度为400、450和500℃制备的ZnO薄膜的粗糙度均方根值分别为3.3、2.7和3.6nm.采用透射电子显微镜(TEM)测试发现ZnO薄膜中含有大量纳晶粒子.通过测试ZnO薄膜的UV-Vis吸收光谱,根据薄膜位于373nm处的吸收带边计算得到ZnO的带隙为3.3eV.通过对薄膜的电流-电压(I-V)曲线的测试计算得到在热处理温度为400、450和500℃制备的ZnO薄膜的电阻率分别为3.3×109、2.7×109和6.6×109Ω·cm.450℃时制备的ZnO薄膜的电阻率最小,主要是由于较高的热处理温度有利于提高薄膜的纯度、密度和吸附氧.而纯度较高、密度较大的薄膜电阻率比较小;吸附氧含量增加,晶界势垒增大,电阻率增大.因此在纯度和吸附氧的双重作用下450℃时制备的ZnO薄膜的电阻率最小,而500℃时制备的ZnO薄膜的电阻率最大.

溶液法制备氧化锌半导体薄膜及其顶栅极晶体管器件

采用旋涂法用浓度分别为0.05,0.10和0.25mol·L-1的氧化锌前躯体溶液制备了氧化锌薄膜,并且制备了基于氧化锌多层膜的顶栅极晶体管器件,其中以利用光刻工艺刻蚀的氧化铟锡为源漏电极。通过原子力显微镜(AFM)和X-射线衍射(XRD)分别表征了薄膜的形貌以及结晶情况,并且讨论了前躯体的浓度顺序对氧化锌多层膜的影响。按照浓度从大到小的顺序依次旋涂前躯体溶液制备的氧化锌薄膜表现出了较高的载流子迁移率(7.1×10-3cm2·V-1·s-1),而按照浓度从小到大的顺序依次旋涂前躯体溶液制备的氧化锌薄膜的载流子迁移率为5.2×10-3cm2·V-1·s-1。文中通过对两种多层薄膜的形貌和结晶性能的分析表明影响顶栅极薄膜晶体管性能的主要因素是薄膜的粗糙度。平整的薄膜有利于形成较好的半导体层/绝缘层接触界面,从而有利于提高器件的载流子迁移率。