退火方式及温度对层层碘化法CuI薄膜结构、形貌和光电性能的影响

CuI薄膜可以通过Cu金属膜的碘化法来制备,为了优化碘化法CuI薄膜的光电特性,本文通过层层碘化法制备了CuI薄膜样品,并采用后退火和层层退火两种方式处理CuI样品,对薄膜样品的结构特性、表面形貌和光电性能进行了分析。结果表明,层层退火方式有效提高了样品的结晶度,而后退火方式则有利于薄膜表面CuI的二维平面移动,从而增加了薄膜表面的致密性。后退火方式将CuI薄膜的透过率提高至80%~90%,层层退火方式将CuI薄膜的电阻率优化至0.034Ω·cm。

基于等离子体诊断的MPCVD单晶金刚石生长优化设计

微波等离子体化学气相沉积(Microwave plasma chemical vapor deposition,MPCVD)技术是制备大尺寸、高品质单晶金刚石的理想途径,然而MPCVD单晶金刚石生长过程的复杂性与晶体生长需求的多样性难以对生长过程进行优化设计。针对此问题,本研究提出了一种基于等离子体诊断技术的MPCVD单晶金刚石生长的系统性设计方法,采用等离子体成像和光谱分析对微波等离子体进行量化诊断。并利用自主研发的MPCVD设备,研究了腔室压力-微波功率-等离子体性状-衬底温度间的物理耦合特性和量化关系,得到了不同参数下的等离子体有效长轴尺寸、基团浓度和分布、能量密度等数据,以实验观测数据为基础拟合得到了单晶金刚石生长工艺图谱。根据此工艺图谱,可以通过选择生长温度和所需生长面积来选取工艺参数,且通过实验验证,表明此图谱具有较强的指导意义,预测参数误差小于5%。同时根据该图谱的预测,研究了不同等离子体能量密度下的单晶金刚石生长情况,在较低功率下(2600 W)也得到了较高的能量密度(148.5 W/cm3),含碳前驱体的浓度也高于其他工艺条件,因而获得了较高的生长速率(8.9μm/h)。此套方法体系可以针对不同单晶金刚石生长需求进行有效的等离子体调控和工艺优化。

高速飞行器红外罩热力失效机制

红外罩材料包括红外罩增透保护膜和基底材料,是高速导弹结构–功能一体化的关键部件,应用极为广泛.但是,红外罩材料通常工作于恶劣的外界环境下,处于复杂的热力混合作用状态,可能导致窗口失效,因此对红外罩材料热力响应和失效的研究具有重要的科学研究价值和工程实际意义.本文针对高速飞行器环境下红外罩材料的气动热力失效机制,从典型材料的特性及制备、气动热力响应机理及分析、红外罩材料的结构性和功能性失效等方面总结相关学者的研究成果,并对今后的发展趋势进行展望.

载流子浓度与迁移率对氧化物薄膜红外透明导电性能影响的研究进展

红外透明导电薄膜凭借其在可见光-红外光范围内高透过和高导电的优点引起了广泛关注.根据德鲁德自由电子理论可知,透明导电薄膜的光学性能和电学性能之间难以协调.为了探明透明导电薄膜能否同时具有中-远红外光学透过性能和高导电性能,首先从电子与光子相互作用的机制出发,分析红外波段光电性能难以协调的本质原因,并提出实现红外透明导电的可能性.其次对近几年氧化物薄膜光电性能研究成果进行综述,探讨其光学性能和电学性能之间的作用关系,揭示了载流子浓度和迁移率与等离子波长和导电性能的关系,得出透明导电薄膜可以同时实现红外宽波段透过性能和高导电性能.最后得出可以通过调节薄膜的载流子浓度和迁移率,实现同时具有红外光学性能和电学性能的薄膜.