双层薄膜与弹性梯度基底三层结构表面失稳分析

硬薄膜/软基底结构的表面失稳问题一直是柔性电子器件的难题,基于此,本文考虑了双层结构与弹性梯度基底间的界面剪切力,建立了双层薄膜/弹性梯度基底模型;利用位移协调条件,理论推导得到了双层薄膜/弹性梯度基底结构的临界应变和失稳波长的表达式并通过有限元仿真,验证了本研究解析解的有效性。在此基础上,应用此解析解进一步研究了弹性梯度基底的材料、双层薄膜结构厚度比等参数对临界应变和波长的影响。结果表明:减小器件层的厚度或者增加封装层的厚度,可以提高双层膜/弹性梯度基底结构的稳定性;当弹性梯度材料基底表面“较软”或器件层“较硬”时,器件层与基底界面的剪切力的影响较大,可以提升三层膜/基结构抵抗界面破坏的能力。本研究成果将为硬薄膜/弹性梯度基底结构的柔性电子器件的制备提供理论支撑。

基于数值模拟的双层薄膜防渗衬砌渠道抗冻胀机理探讨

在渠道衬砌板下铺设双层塑料薄膜,使混凝土衬砌板与冻土层之间可滑移、不产生冻结约束,从而达到防治渠道衬砌冻胀破坏的目的,即为双层薄膜防渗衬砌渠道。为了探明其抗冻胀机理及削减冻胀效果,应用ADINA软件对双层薄膜防渗衬砌渠道冻胀进行数值模拟,研究衬砌板应力和变形规律。对比普通渠道,双层薄膜防渗衬砌渠道抗冻胀效果非常显著,自身受力状态得到显著改善,且冻胀变形、冻胀力分布更加均匀;其阴坡、渠底、阳坡切向冻结力极值及均方差降低幅度均大于法向冻胀力降低幅度,揭示了该种渠道通过削弱冻结约束来改善衬砌板冻胀受力及使冻胀量分布均匀的抗冻胀机理。对比梯形断面和弧底梯形,可知双层薄膜防渗衬砌渠道适用断面为弧底梯形,在实际工程中应对弧底板和渠坡板之间的伸缩缝加强管理,或采用整体现浇式结构,以防止渠坡板滑动失稳。这些工作为双层薄膜防渗衬砌渠道的深入研究和推广应用提供了参考。

TiO_2/V_2O_5双层薄膜的TMA气敏特性研究

报道了以TiCl4 和V2 O5为源 ,采用等离子增强化学气相沉积 (PECVD)和溶胶 -凝胶 (sol-gel)技术制备了TiO2 /V2 O5双层薄膜 ,将该薄膜沉积在带有金梳状电极的陶瓷管和硅片上 ,进行了X射线衍射(XRD)分析 ,并且测量其对三甲基胺 (TMA)的气敏特性。结果发现该双层薄膜对TMA具有高灵敏度、良好的选择特性和快速的响应恢复特性。

透明导电AZO/Cu双层薄膜制备及其性能

采用直流磁控溅射方法在玻璃衬底上室温生长了AZO/Cu双层薄膜,Cu层厚度控制在9nm,研究了AZO层厚度对薄膜电学和光学性能的影响。当AZO层厚度为20～80nm时,AZO/Cu双层薄膜具有良好的综合光电性能,方块电阻为12～14Ω/sq,可见光平均透过率为70～75%,品质因子为2×10-3～5×10-3Ω-1。AZO/Cu双层薄膜可以观察到Cu(111)和ZnO(002)的XRD衍射峰。通过退火研究表明,AZO/Cu双层薄膜的光电性能可在400℃下保持稳定,具有良好的热稳定性。本研究制备的透明导电AZO/Cu双层薄膜具有室温制程、综合光电性能良好、结晶性能较好、稳定性高的优点,可以广泛应用于光电器件透明电极及镀膜玻璃等领域。

一种新型CO气敏双层薄膜材料

介绍了一种新型结构 CO气敏的半导体薄膜材料——粉末溅射方法制备的表面层掺杂 Sn O2 /Sn O2 ∶ Pt双层膜的气敏特性。分析了双层膜中的导电层厚度对气敏特性的影响 。

铁磁性双层薄膜中的自旋波

本文采用界面重标度方法严格求解了双层铁磁性薄膜中自旋波的本征值问题，结果表明：在一般情况下，自旋波分为扩展模，共振禁闭模，完全禁闭模和界面模四种类型。对各种模在体内和界面处的性质与特点，以及各层薄膜中自旋波的色散关系和能量范围作了详细讨论。

射频磁控溅射法制备MoS_2/SiC双层薄膜

采用射频磁控溅射法在室温、500℃的单晶硅和GCr15钢基体上制备了MoS2/SiC双层薄膜,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、摩擦磨损试验机以及划痕仪等研究了薄膜的结构、形貌、成分、摩擦学性能以及薄膜与基体的结合力。结果表明:当衬底温度为500℃时制备的MoS2/SiC双层薄膜表面致密平整,两层薄膜之间界面平直,膜厚约为0.8μm;该双层膜的摩擦因数低,耐磨性好;添加中间层可提高薄膜与基体的结合力。

各向异性铁磁双层薄膜中的界面自旋波及存在条件

本文研究了各向异性铁磁双层薄膜中的界面自旋波的本征值问题，获得了界面自旋波存在的充要条件．数值计算结果表明，临界值ＪＣＡＢ随各向异性参数的比值增大而单调增加。

层间反铁磁耦合双层薄膜的自旋波研究

重点研究了界面为反铁磁性耦合情况下,两层铁磁性薄膜中自旋波的本征模、色散关系及波形等问题,同时与界面为铁磁性耦合的结论作了比较,结果发现:界面耦合对膜中的体模影响不大,但是对于界面模有着重要的影响.

铁磁/反铁磁双层薄膜中应力各向异性研究

采用铁磁共振方法,研究了铁磁/反铁磁双层薄膜中交换各向异性和应力各向异性对其物理性质的影响.结果表明,单向各向异性来源于界面交换作用,应力各向异性对材料的磁化难易程度有较大影响.当外磁场方向与应力场方向平行时,应力场的存在将促进该方向的磁化.反之,应力场将会阻碍该方向的磁化.

稀土元素修饰双层薄膜的气敏特性

采用PECVD方法制备Fe2O3／SnO2双层气敏薄膜，利用浸渍方法对稀土元素（La，Nd，Sm，Er，Yb）与铝配制的乳浊液进行表面修饰．测试结果表明，修饰后的双层薄膜对乙醇或丙酮具有较高的灵敏度与选择性。

层状Ti_(3)C_(2)T_(x)/水性聚氨酯复合双层薄膜的制备及电磁屏蔽性能

采用交替真空抽滤制备Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene/WPU复合双层薄膜,用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征了微观形貌,X射线衍射仪(XRD)测试了晶体结构,通过矢量网络分析仪测试了电磁屏蔽性能。结果表明,可以通过超声离心制备出少层Ti_(3)C_(2)T_(x);复合双层薄膜具有高韧性、高导电性以及优异的电磁屏蔽性能,表面电阻为3.57Ω;电磁屏蔽性能结果表明,MWPU_(3:1)的复合薄膜屏蔽性能为37.9 dB。在X波段与K波段,MWPU_(3:1)复合薄膜性能较为优异,且复合薄膜是吸收型电磁屏蔽材料。

SnO_2/Fe_2O_3双层薄膜的界面结构及其对气敏特性的影响

本文给出用等离子化学气相沉积 (PCVD)技术制备的SnO2 /Fe2 O3 双层薄膜结构的俄歇谱 (AES)剖面分析、透射电镜 (TEM)断面形貌和扫描电镜 (SEM)表面形貌的实验研究结果。AES剖面分析和TEM断面形貌图显示在SnO2 与Fe2 O3 界面区有一个约 35nm厚的过渡层存在 ,其质地松散。实验还发现这个界面过渡层的存在缓解了层间应力 ,增强了SnO2 薄膜的附着力 ,对该双层膜的气敏特性有明显的控制作用 ;但当SnO2 层厚大于 2 70nm时 。

Monte Carlo计算枧模拟—离子注入双层薄膜中的浓度分布

使用Monte Carlo方法模拟350keVXe^+注入Cu/Ti双层结构,研究界面所造成的离子浓度分布的不连续性,并讨论界面位置对浓度分布的影响。在模拟600keV Bi注入Al/Ti双层结构时,当考虑有界面势存在,则其理论值与实验值符合得更好。

Cu-Cr Cu-Ti双层薄膜离子束混合与其电阻和硬度性质

借助于透射电子显微镜(TEM)研究了Cu-Cr、Cu-Ti双层离子束混合。分别用200keVAr^+和350keVXe^+注入Cu-Cr、Cu-Ti双层薄膜,对其混合后的表面硬度和电阻进行了测量。发现Cu-Cr双层混合,在10^(17)/cm^2Ar^+注入剂量时,TEM形貌图出现了沟纹,为一离子择优溅射效果,此时形成了单一的Cu基亚稳相固溶体,经200℃退火后,有孪晶生成,Cr沉淀析出,而Cu-Ti双层离子束混合有Cu_3Ti_2相生成,在400℃退火时生成了Cu_3Ti相。离子束混合的表面硬度和电阻都有了显著地增加。经100～400℃退火,其表面硬度和电阻的变化主要受退火前混合程度、热处理引起的相变及损伤程度的综合影响。

Al/Ti双层薄膜TES的光子数分辨特性表征

报道了Al/Ti双层薄膜超导TES的光子数分辨特性。通过设计双层薄膜的尺寸,使其满足光子数分辨所需的热导、热容需要,制备出了完好的TES。在320m K的低温下,通过测试其对1550nm光脉冲的响应,发现等效光子数分辨率可达到40个左右。这是使用超导TES实现单光子探测及进一步实现量子通讯的重要基础。

双层薄膜充气大棚及应用展望

双层薄膜充气塑料大棚目前在美国和加拿大普遍应用。美国于1965年开始试用这项新技术,于1968年提出了研究报告,引起各方面的重视,并逐步推广。石油危机以后,这种大棚在美国的应用更广。充气大棚的优点,首先是节能和保温,可节省加温能耗30～50%。其次是薄膜覆盖方便省工,结构部件简化,减少了大棚内的阴影及棚顶薄膜上凝集的露滴,还可增强抗风能力。

TiO_2/VO_2双层薄膜的制备及光电性能研究

文章采用磁控溅射法在玻璃基底上分别制备VO2单层薄膜与TiO2/VO2双层薄膜,并在Ar气中进行退火。用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外-可见光分光光度计、LCR测试仪对薄膜样品的晶体结构、表面形貌、可见光透过率、电阻-温度特性进行测试。结果表明,TiO2/VO2双层薄膜的相变温度降低到56℃,电阻温度系数为-1.087/℃,可见光透过率提高了20%～30%,且薄膜生长致密均匀。

15-15Ti钢表面AlN/SiC双层薄膜的制备及耐Pb-Bi溶液腐蚀性能

采用磁控溅射法在15-15Ti不锈钢上沉积AlN/SiC双层薄膜,并在800℃氩气气氛中退火120 min。用XRD、AFM和SEM表征了薄膜的结构和形貌。测试了镀膜前后15-15Ti钢在500℃持续1000 h条件下在含氧质量分数为(0.76~1.39)×10-8%的铅铋溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:未镀膜15-15Ti钢的腐蚀层厚度约为600 nm,并且钢发生了溶解腐蚀;而镀膜后的钢未发现铅铋合金的侵蚀现象,钢的耐腐蚀能力明显提高。

ITO/TiW双层薄膜的制备及其与p-Si接触性能的研究

利用射频磁控溅射两步法分别在玻璃和p型单晶Si衬底上制备ITO/Ti W双层薄膜。采用紫外-可见分光光度计、四探针测试仪和X射线衍射仪表征ITO/Ti W双层薄膜的光学性能、电学性能和结晶性能,用吉时利2400表和线性传输线模型测试ITO/Ti W双层薄膜与p-Si接触的I-V曲线以及比接触电阻。结果表明Ti W薄膜厚度为8 nm时,ITO/Ti W双层薄膜的光电性能最优,还发现Ti W薄膜的引入有利于ITO薄膜的晶粒长大。ITO薄膜与p-Si之间插入Ti W层可以改善接触性能,ITO/Ti W(8 nm)与p-Si接触的比接触电阻最低为4.1×10-4Ω·cm2。