残余应力分布对基板玻璃落球冲击强度影响的数值模拟研究

落球冲击强度是电子基板玻璃力学性能的重要指标,而残余应力对基板玻璃落球冲击强度有极大的影响。本文结合真实落球冲击试验,使用有限元方法对电子基板玻璃在不同残余应力分布模式下的落球冲击强度进行了数值模拟计算。结果表明,有限元数值模拟能够准确地反映落球冲击试验中的真实响应和基板玻璃破碎形貌。数值模拟中电子基板玻璃的落球冲击强度(通过残余质量率表征)和受冲击区域的残余张应力之间存在非线性关系,当残余张应力数值超过阈值时,落球冲击强度迅速下降。冲击区域存在的残余张应力对落球冲击产生的应力具有明显的放大作用,仅1.0 MPa的残余张应力就能使冲击产生的应力较无残余应力时提高约10 MPa,这是造成电子基板玻璃落球冲击强度下降的重要原因。

热致VO_2薄膜在激光防护方面的应用研究

VO2是一种固态热致变色材料,它的晶态结构可以在半导体-金属-绝缘体之间可逆转变。介绍了VO2的相变特性,研究了氧化钒的相变机理。根据激光对光电探测器的损伤机理,研究了氧化钒薄膜对激光的智能防护,并对其进行了计算和分析。结果表明,当一束激光照射VO2薄膜防护的探测器时,VO2薄膜可以在激光对探测器造成损伤之前完成相变,从而保护探测器,因此可用于探测器针对强激光的智能防护。

WO_3薄膜的磁控溅射法制备及电致变色性能

采用直流反应磁控溅射制备了具有优异电致变色性能的WO3薄膜。通过对成膜参数的调控,实现了低功率和短溅射时间的制膜制度,获得了较宽的工艺范围。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、光学轮廓仪、电化学工作站、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜的物相、微观结构、厚度、电致变色性能。研究表明:在溅射功率为50 W,溅射压强为2.0 Pa,反应气体流量为20 sccm时所制得的薄膜性能最为优越。所制备薄膜具有较短的变色响应时间和大幅度的变色调制幅度,其对可见光变色调制幅度达到80%。

热致变色VO_2薄膜的制备及研究进展

VO_2作为一种最有应用潜力的功能材料,在智能窗等许多领域发挥着非常重要的作用。VO_2是一种热致变色材料,相变温度为68℃,相变前后VO_2光学性能有较大的变化。详细介绍了VO_2薄膜的各种制备方法;同时,分析了降低VO_2薄膜相变温度及提高VO_2薄膜可见光透过率的方法,并综述了其应用领域。

氢化纳米硅薄膜及其太阳电池

综述了纳米硅(nc-Si:H)薄膜的结构、性质、制备方法,同时介绍了纳米硅薄膜太阳能电池的结构特点、优势与研究现状,最后展望了nc-Si:H薄膜及其器件的应用前景。

种子层及掺杂浓度对溶胶-凝胶法制备ZnO∶Al薄膜光电性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法以提拉的方式在普通玻璃基底上制备出n型掺杂具有优良光电性能的氧化锌掺铝（AZO）薄膜,并以磁控溅射AZO薄膜为种子层引导液相法所制备AZO薄膜生长。Al掺杂浓度区间为0.25at%～5.00at%。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、轮廓仪、方块电阻测试仪、霍尔效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计分别研究了薄膜物相、微观结构、膜厚及光电性能,进一步分析了Al掺杂浓度、种子层对薄膜光电性能的影响。结果表明：经10次提拉所制备薄膜可见光透过率85%以上。Al掺杂浓度、种子层的引入对AZO薄膜的光电性能有重要影响。无种子层时,掺杂浓度为0.50at%的AZO薄膜在5%H2、95%N2还原气氛下于550℃保温60 min得到最优电学性能,方块电阻约为166Ω/□,电阻率约为1.99×10-3Ω·cm;预镀AZO种子层所制备薄膜方块电阻下降到约42Ω/□,电阻率下降到约7.56×10-4Ω·cm。

Fe^(3+)/TiO_2纳米薄膜的亲水性及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了一系列不同Fe3+含量的Fe3+/Ti O2纳米薄膜,运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计等手段对Fe3+/Ti O2进行了表征,并利用接触角测量仪考察了Fe3+含量、保存时间以及薄膜层数对亲水性的影响,同时以8 W(λ=254 nm)的UV灯作为光源,评价了各薄膜光催化降解亚甲基蓝的活性.结果表明,当Fe3+质量分数为0.5%时,Ti O2薄膜催化降解染料的活性得到大幅提高,同时也表现出了最好的亲水性,其薄膜表面与水的接触角几乎为0°.

热处理对TiO_2薄膜制备及亲水性的影响

采用廉价的TiCl_4为前驱体水解合成TiO_2水溶胶,利用辊涂装置镀膜并通过热处理制得了一系列TiO_2薄膜。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、光致发光谱(PL)对TiO_2薄膜进行了表征,并采用接触角测量仪考察了热处理温度、避光保存时间、UV光照时间对各薄膜亲水性的影响。结果表明,制得的薄膜不影响玻璃基材的可见光透过率;通过热处理,能有效增强薄膜对可见光的吸收能力,显著抑制光生电子和空穴的复合;当热处理温度为450℃时,TiO_2薄膜表现出了最好的亲水性,其薄膜与水的接触角达到0°。

关于增透减反射膜的应用及研究进展

减反射膜系的制备对高效空间太阳光伏电池来说非常重要，对其进行优化设计可以大幅度地提高太阳电池的短路电流，从而提高太阳电池的光电转换效率；同时在许多其它应用领域透明材料的增透以及减反射都是迫切需要的，减反射膜主要在太阳能发电、电子通信以及其他方面具有广泛的应用。近年来，减反射膜在激光器领域的应用，标志着光学减反射膜的研究取得了很大的进展，因此减反射膜薄膜具有广阔的应用前景。在介绍减反射膜的应用之外，本论文比对了各种制备方法的优缺点，指出新型制备技术和新膜系的选取是目前减反射膜的研究重点。最后讨论了减反射膜存在的问题，并提出进一步发展方向。

溅射功率对二氧化锆薄膜结构及力学性能的影响研究

为了研究溅射功率对二氧化锆薄膜结构及力学性能的影响,使用射频反应磁控溅射技术在常温下以玻璃为基底使用不同功率镀制了800 nm左右的ZrO2薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品结晶情况,表面和断面形貌进行表征,结果显示镀制的ZrO2薄膜均为单斜晶体,晶粒尺寸变化不大;随着功率的升高,薄膜从纳米晶结构转变为柱状晶结构。使用纳米压痕仪对薄膜表面进行硬度和弹性模量测试,发现随着功率升高,硬度和弹性模量均出现上升趋势,进一步增加功率出现下降,再上升的变化;在沉积功率为65 W时,可得到厚度为800 nm,弹性恢复量,硬度,弹性模量和塑性指数均最高,分别为88.55%,25.42 GPa,228.6 GPa和0.314的ZrO2薄膜。不同的溅射功率会镀制出不同结构的二氧化锆薄膜,在常温低功率溅射条件下二氧化锆薄膜结构是影响其力学性能的重要因素。

水热法制备高长径比银纳米线及其影响因素研究

采用水热法以AgCl为胶体、利用PVP作为还原剂及表面活性剂,成功合成了产量高、形貌尺寸均匀、高长径比的Ag纳米线。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(DRS)对样品进行了表征,结果表明,产物为具有面心立方结构的单质银,结晶度高,银线平均长度60~110μm、平均直径为20~60 nm,长径比大于1 000。同时探讨了NaCl物质的量、PVP物质的量、反应温度、反应时间对样品形貌尺寸的影响,得到了制备高长径比银纳米线的最佳反应条件,并阐述了高长径比银纳米线的生长机制。

复合澄清剂在TFT基板玻璃熔制过程中的作用机理

针对当前薄膜晶体管(TFT)基板玻璃熔制过程中澄清剂作用机理认识不足的问题,采用模拟TFT基板玻璃浮法熔制工艺与高温熔融动态观察相结合的方式,研究了SnO_(2)、CaSO_(4)、NaCl等单一和复合澄清剂在熔制过程中的适用温度、澄清效果等,对基板玻璃热学性能、玻璃块体中Na^(+)含量与NaCl澄清剂使用量的关系进行探讨。结果表明:SnO_(2)单一澄清剂的适宜用量为0.10%(质量分数);复合澄清剂中0.10%(质量分数)SnO_(2)+0.35%(质量分数)CaSO_(4)形成的梯度澄清效果最佳;复合澄清剂SnO_(2)+NaCl构成协同澄清,澄清效果随NaCl用量的增加而提高,但NaCl澄清剂的使用量应不高于0.0763%(质量分数),以满足基板玻璃对残留碱金属离子含量的严格要求。以上研究成果对改善TFT基板玻璃熔制质量和产品品质具有重要的参考意义,有利于相关工业化生产降本增效。

化学气相沉积法较低温度下制备层状硫化钼薄膜的研究

二硫化钼具有类似石墨烯的层状结构,是一种被广泛研究的过渡金属硫族化合物。层状二硫化钼是一种具有较高带隙的半导体,其具有好的光致发光特性以及光电子学特性,在晶体管、光伏、传感器件以及光催化分解水制备氢气等领域具有潜在的应用价值。目前,较高质量的二硫化钼层状薄膜主要是通过高温化学气相沉积法制备,一般制备温度较高,在850~1000℃。本实验利用化学气相沉积法分别在650℃、675℃、700℃、725℃和750℃条件下制备层状二硫化钼薄膜。通过对不同温度下制备的样品进行光学形貌测试及拉曼光谱分析,得出在较低温度下温度对制备二硫化钼薄膜的形貌和单个片层的尺寸具有显著的影响,其中在725℃时制备的层状薄膜形貌和尺寸都较好。本工作为在较低温度下制备出高质量层状MoS2薄膜打下了较好的基础。

直流射频耦合制备微纳结构AZO薄膜及其性能研究

采用直流射频耦合磁控溅射法结合线棒刮涂法在玻璃衬底上室温生长微纳结构铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜,底层AZO薄膜射频功率占比从50%调整到90%。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、霍尔效应测试系统、紫外可见分光光度计、光电雾度仪重点研究了AZO薄膜的表面形貌、晶体结构、电学性能和光学性能。研究结果表明,提高底层AZO薄膜射频功率占比对微纳结构AZO薄膜光电性能有显著的影响,底层AZO薄膜射频功率占比80%时薄膜表现最低电阻率5.32×10^(-4)Ω·cm,可见光波段平均光学雾度36.3%。随着底层AZO薄膜射频功率占比的增加,薄膜表面形貌、生长形态和结晶性能发生较大变化,并得到具有陷光作用且光电性能优良的微纳结构AZO薄膜。

电极在TFT玻璃生产中的应用

该文阐述了TFT玻璃窑炉使用电极的原因与要求。通过介绍熔制玻璃用的几种电极和TFT玻璃窑炉中电极的安装、分布方式,对TFT玻璃生产中电极的选择进行了分析,并提出了使用电极的注意事项。

宽谱增透双层TiO2-SiO2/SiO2薄膜的制备与性能

采用溶胶-凝胶法制备了双层TiO2-SiO2/SiO2薄膜,调控了底层薄膜的折射率及双层薄膜不同的厚度匹配,研究了在不同厚度匹配下薄膜的光学性能。通过场发射扫描电子显微镜、椭偏仪、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜的微观结构、厚度、折射率和光学透过率。研究表明:以TiO2与SiO2混合溶胶镀膜获得了折射率可调(1.5~2.0)的薄膜,在TiO2-SiO2层与SiO2层的厚度分别约为160 nm、90 nm时获得了光学性能较优的薄膜,薄膜在光学宽谱380~1100 nm范围内表现出明显的增透效果,可见光最高透过率可达97.5%,宽谱平均透过率为93.9%。

制备聚合物基无机纳米SiO_2复合材料的几种方法

聚合物基纳米SiO2复合材料由于兼具无机二氧化硅和有机硅的特性而具有广阔的应用前景。将纳米SiO2和有机硅聚合物有效地复合,形成无机-聚合物复合材料,是一个非常活跃的领域。本文总结了几种常用的制备聚合物基纳米SiO2复合材料的方法。

热处理工艺对溶胶-凝胶法制备ZnO:Al薄膜光电性能的影响

采用溶胶-凝胶法以提拉的方式在普通玻璃基底上制备出ZnO:Al(AZO)薄膜。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、方块电阻测试仪、Hall效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜物相、微观结构、光电性能;分析了不同热处理方式对于薄膜光电性能的影响。结果表明:经10次提拉所制备薄膜可见光透过率85%左右。热处理工艺的选择对于提升AZO薄膜的电学性能至关重要,相比于空气气氛和真空下的热处理,采用具有还原性的5%H_2和95%N_2的混合气氛热处理得到了具有最好电学性能的AZO薄膜。在550℃还原气氛下保温60 min得到薄膜方块电阻约为300Ω/□,电阻率约为3.3×10^(-3)Ω·cm。

掺银二氧化钛薄膜的制备及其性能

采用四氯化钛水解法制备了一系列不同Ag掺杂量的纳米Ag-TiO_2复合薄膜,运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)光谱、光致发光(PL)谱、可见光透过(T%)光谱等手段对Ag-TiO_2进行了表征,采用接触角测量仪考察了Ag含量对TiO_2薄膜亲水性的影响,并以8W(λ=254nm)的UV灯作为光源,评价了各薄膜光催化降解亚甲基蓝的活性。UV-Vis测试结果表明,Ag的掺杂使TiO_2吸收边发生红移,有效增强可见光的吸收能力。PL测试结果表明,Ag能显著抑制光生电子(e-)和空穴(h+)的复合。T%光谱测试结果表明,Ag掺杂不影响TiO_2薄膜的可见光透过率。Ag的存在大幅度提高了TiO_2薄膜的亲水性以及对亚甲基蓝的光催化降解活性,当掺杂Ag的质量分数为1%时,TiO_2薄膜与水的接触角几乎为0°,同时可使TiO_2薄膜的光催化活性提高约1.5倍。

高长径比银纳米线的制备及其透明导电薄膜的性能

采用简单高效的一步多元醇法以FeCl_3·6H_2O为成核控制剂,在低温、静置的条件下成功合成了产量高、形貌尺寸均匀、银线平均长度80~110μm、平均直径为40~80 nm,长径比大于1000的高长径比Ag纳米线。将制得银纳米线通过无水乙醇分散,得到一系列质量体积浓度的银线分散液,利用旋涂装置在PET上制备成膜,得到薄膜方阻仅6Ω/sq、可见光透过率80%左右性能良好的银纳米线透明导电薄膜,并探讨了旋涂层数、旋涂速度对各质量体积浓度薄膜性能的影响。