室温电化学制备的SrWO_4多晶膜的团簇生长实验研究

采用室温恒电流电化学技术,在含Sr2+的碱性溶液中制备出了结晶良好的、形貌可控的Sr WO4多晶膜,研究了电流密度、电极间距和衬底的处理方式,对Sr WO4多晶膜的团簇生长的影响及产生的原因.SEM分析表明,在不同的条件下,多晶膜的团簇生长行为也会有所不同.实验结果表明电流密度是影响沉积膜形貌的最主要因素,当它降到0.05mA/cm2时团簇会消失,Sr WO4多晶膜呈现层状或近层状生长;电极间距也是影响沉积膜形貌的主要因素,当它达到4.5cm时团簇已经基本消失;衬底的粗糙程度也会影响沉积膜形貌,但相对于电流密度和电极间距来说,影响的程度要小得多.作者认为,生长团簇的出现是由于材料的结构特性、晶体生长的物理化学条件等综合因素的影响而产生的.

纳米SiC多晶膜的受激喇曼散射研究

讨论了无序结构的纳米SiC多晶膜中存在的喇曼受激辐射现象。研究结果表明 ,在连续波激发时 ,喇曼受激散具有空间均匀辐射且阈值低的特点。纳米晶无序结构强烈的散射作用形成的扩散 反馈机制和纳米晶大的喇曼散射截面产生了低阈值受激散射。

PbI_2多晶膜的制备及其晶体结构

采用电子束蒸发法制备PbI2多晶膜,研究了制备条件对沉积速率和晶体结构的影响。结果表明,源-衬间距和衬底温度对沉积速率的影响不具单调性,沉积速率随源-衬间距增大、衬底温度升高呈波动起伏。不同条件下制备的PbI2膜均属六方结构,但结晶质量和择优生长晶面存在差异。实验发现,随着膜层厚度增大,样品的结晶质量提高,当膜厚超出某一临界值,其结晶质量出现明显的下降。同时,随着衬底温度升高,PbI2膜的择优生长方向由80℃的(110)晶面转变为120℃的(001)晶面,且高级次(002)、(003)、(004)晶面的衍射峰逐渐增强,样品的c轴择优取向生长更加明显。综合以上,在电子枪束流25mA、电压6.5kV,源-衬间距30cm、衬底温度160℃的条件下,采用电子束蒸发制备的PbI多晶膜具有最佳的结晶性能。

BaWO4多晶膜的原电池电化学制备技术研究

薄膜的原电池电化学技术是一条环境友好的新工艺路线．深入研究了BaWO4多晶膜的原电池电化学制备技术，并利用光电子能谱仪（XPS）、荧光光度计对沉积膜进行了元素价态及光致发光性能的研究。研究得出，当钨片在含Ba^2＋离子的碱性溶液中进行原电池电化学处理时，得到的阳极膜是结晶良好的、具有四方相结构的BaWO4多晶膜；XPS分析表明，沉积膜中的Ba元素表现为＋2价，W元素为＋6价和O元素为-2价；荧光测试表明，在紫外光的激发下，该BaWO4多晶膜能发射出以465nm为中心的蓝光。

掺磷SnO_2多晶膜的研究

本文提出采用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)技术,用(CH_3)_4Sn(简称 TMT)为锡源,氧和氩的混合气体为载气,PH_3为掺杂源,研究了掺磷 SnO_2多晶膜的制备和性质。给出了制备掺杂 SnO_2多晶膜(1500—3000(?))的最佳条件。通过扫描电镜、X 射线衍射、电子衍射及紫外可见吸收谱的观察测定指出,在最佳条件下成膜,膜层均匀致密,为多晶结构。其 X 射线衍射图中(110)衍射线最强,且有低氧化物 SnO 及 Sn_3O_4的存在。当 PH_3/TMT 摩尔比为0.01时,膜层电阻值最小(方块电阻为30—50Ω/□),其可见光透过率仍可达95%。随PH_3/TMT 摩尔比增加,膜电层电阻值上升,当摩尔增加到0.25时,膜层将由多晶转变为非晶结构。

微喇曼和红外光谱法研究化学气相沉积金刚石多晶膜结晶质量特性

研究了化学气相沉积多晶膜的宏观性能(颜色和透光性)与微观性能(结晶质量、相纯度和氢杂质含量)之间的关系,喇曼谱与金刚石膜中氢杂质含量(红外光谱测得)的关联性.给出了根据颜色和透明度来区分样本膜质量的实验依据,颜色较深的膜的结晶质量差、相纯度低、氢杂质含量高,1 332cm-1金刚石特征喇曼峰强度低,半峰宽大.由于多晶膜生长不均匀性、多晶以及粗糙度的影响,生长面的微喇曼光谱随采样点变化会产生较大的偏差,而光滑生长界面的喇曼光谱随采样点的变化偏差较小,因此生长界面的喇曼光谱更能反映化学气相沉积法制备金刚石膜的整体质量.

硫化铅多晶膜的研究

为研制红外多元探测器阵列,我们采用柯达法制备了硫化铅(PbS)多晶膜,对它的结构特性和电学特性进行了研究。经过敏化处理的多晶膜微量氧是掺进晶粒间隙或缺陷的部位,形成敏化中心。薄膜中Pb,S,O元素分布是均匀的。 采用电子探针分析方法解决了薄膜表面微量氧的测定。 。 测试结果得出灵敏度高的多晶膜合适的氧含量和载流子密度的范围。

WSP多晶催化复合膜对重金属废水的电还原强化处理性能

采用氧化石墨烯(GO)、铁粉(Fe-Fe_(3)O_(4))和二氧化铅(PbO_(2))制备合成多晶催化剂,利用水溶性纸(WSP)辅助催化剂负载导电基表面,通过相转化法制备具有高催化活性和高电导性的WSP多晶催化复合膜,并将其用作微生物燃料电池-膜生物反应器耦合系统(MFC-MBR)阴极电极膜,开展含铜/镍重金属废水电还原强化处理性能研究。实验结果表明,相比对照组,WSP多晶催化复合膜具有低还原电位及低欧姆电阻特性(还原电位和内阻仅为0.12 V和1.38Ω);形态学表征证实,膜面负载催化剂均匀,高活性催化界面有利于重金属电还原过程。WSP多晶催化复合膜辅助MFC-MBR系统开展废水处理,Cu(Ⅱ)去除效率高于90%,Ni(Ⅱ)去除率在99%以上;铜镍混合废水中Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)同步去除率分别达到97.63%、93.18%。本研究表明,采用WSP多晶催化复合膜辅助MFC-MBR耦合系统处理重金属废水,可实现重金属电还原强化脱除,具有高效率低运行成本优势,工程应用前景广阔。

立方氮化硼单晶-金刚石薄膜异质p-n结

在 Ｓｉ 中掺杂 Ｎ 型片状立方氮化硼单晶的（１１１） 面上，利用热灯丝化学气相沉积方法生长了掺 Ｂ 的 Ｐ 型金刚石薄膜，从而制得了立方氮化硼单晶金刚石薄膜异质ｐｎ 结，测试了该ｐｎ 结的 Ｖ Ａ 特性，结果表明其整流特性良好。

体心立方多晶膜中应变能密度的各向异性分析

根据弹性理论和多晶膜的屈服强度公式 ,计算了附着在基体上体心立方多晶薄膜中不同取向晶粒中的应变能密度 .结果表明 :1)在屈服之前 ,对Fe和Ta两种薄膜 ,4个最小的应变能密度对应的晶粒取向依次为 (10 0 ) ,(5 10 ) ,(4 10 )和 (5 11) ;对Cr,Mo ,Nb和V四种薄膜 ,4个最小的应变能密度对应的晶粒取向依次为 (111) ,(332 ) ,(32 2 )和(2 2 1) ;对W膜 ,应变能密度与晶粒取向无关 .2 )在屈服的体心立方多晶膜中 ,4个最小的应变能密度对应的晶粒取向依次为 (10 0 ) ,(111) ,(110 )和 (4 11) .从应变能的最小化考虑 ,这些取向的晶粒将依次优先生长 .

复合多晶薄膜的X射线衍射正比分析

通过对Cu/Ag、Ag/Al和Al/Cu复合多晶薄膜各组分之间的X射线衍射强度之比与已知薄膜厚度之比的分析,得出了衍射强度与薄膜厚度之间存在着近似的线性关系。X射线衍射强度因子比的实验结果与理论计算值之间,相差50%左右。文章对造成这一差异的可能原因,做了初步讨论。

立方氮化硼单晶——金刚石薄膜异质P—N结

本文在Ｓｉ掺杂Ｎ型片状立方氮化硼单晶（１１１）面上利用热灯丝化学汽相沉积方法生长了掺Ｂ的Ｐ型金刚石薄膜，从而制得了立方氮化硼单晶－金刚石薄膜异质Ｐ－Ｎ结，测试了该Ｐ－Ｎ结的Ｖ－Ａ特性，结果表明其整流特性良好。

纳米晶粒多晶Si薄膜的低压化学气相沉积

利用低压化学气相沉积(LPCVD)方法,以充Ar的S iH4作为反应气体源,在覆盖有热生长S iO2层的p-(100)S i衬底上制备了具有均匀分布的纳米晶粒多晶S i膜(nc-poly-S i)。采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和拉曼谱等检测手段,测量和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸与密度分布等结构特征。结果表明,nc-poly-S i膜中S i晶粒的尺寸大小和密度分布强烈依赖于衬底温度、S iH4浓度与反应气压等工艺参数。典型实验条件下生长的S i纳米晶粒形状为半球状,晶粒尺寸约为40nm,密度分布约为4.0×1010cm-2和膜层厚度约为200nm。膜层的沉积机理分析指出,衬底表面上S i原子基团的吸附、迁移、成核与融合等热力学过程支配着nc-poly-S i膜的生长。

多晶碘化汞厚膜的生长及其性质研究

采用热壁物理气相沉积法(hot wallPVD)制备HgI2多晶厚膜,采用XRD、金相显微镜等手段对其进行表征,结果表明多晶HgI2厚膜呈定向(001)晶向生长且晶粒尺寸大小均匀。并分析讨论了不同温度对厚膜生长的影响。通过对其I V特性的测试表明其具有高的电阻率(达1011Ω·cm)和较好的线性关系。

石英衬底上大晶粒多晶Si薄膜的制备与结构表征

利用高频感应加热化学气相沉积工艺,以H2稀释的SiH4作为反应气体源,在未抛光的粗糙石英衬底上直接沉积制备了具有均匀分布的大晶粒多晶Si膜。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和可见-紫外分光光度计等检测手段,测量和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸、择优取向与光反射等特性。结果表明,多晶Si膜中Si晶粒的尺寸大小和密度分布不仅与工艺参数有关,而且强烈依赖于衬底的表面状况。1000℃下沉积薄膜的平均晶粒尺寸为～3μm,择优取向为<111>晶向。反射谱测量表明,920℃下制备薄膜的反射率比1000℃下制备的更低,最低值达18.4%,这应归功于前者具有更大的表面粗糙度。

晶粒尺寸及加载载荷对多晶Cu膜纳米压入硬度影响的研究

用高真空磁控溅射在Si片上沉积纳米晶Cu膜和非纳米晶Cu膜，通过纳米压入实验得到薄膜硬度。发现晶粒尺寸对薄膜材料的压痕尺寸效应有比较大的影响，同时随加载载荷的升高，纳米晶薄膜硬度的变化与非纳米晶薄膜有很大的不同。分析认为这是因为晶粒尺寸达到纳米尺度后，晶界体积大大增加，使得晶界变形，晶界运动和晶界对位错运动的阻碍等作用影响材料塑性变形和加工硬化能力造成的。

不同衬底表面上大晶粒多晶Si薄膜的制备

利用高频感应加热化学气相沉积(HFCVD)工艺,以H2稀释的SiH4作为反应气体源,分别在n-(111)Si衬底上常规热生长的SiO2层、织构的SiO2层和纳米晶粒多晶Si薄膜表面上,制备了具有均匀分布的大晶粒多晶Si膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等检测手段,测量和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸、密度分布与择优取向等结构特征。结果表明,多晶Si膜中Si晶粒的尺寸大小和密度分布不仅与衬底温度、SiH4浓度与反应气压等工艺参数有关,而且强烈依赖于衬底的表面状态。本实验获得的最好的薄膜中,Si晶粒平均尺寸约为2.3μm,密度分布约为3.8×107/cm2。对薄膜的沉积机理分析表明,衬底表面上Si原子基团的吸附、迁移、成核与融合等热力学过程支配着大晶粒多晶Si膜的生长。

多晶沸石膜的研究进展

介绍了原位生长法和次生长法生成多晶沸石膜、气体透过性、膜的微观结构和吸附诱导结构的变化对分离性能的影响,多晶沸石膜对气体和液体分离扩展到纳滤和脱盐等方面的研究进展,对其性能的提高和应用作了展望。

钼钨纳米合金膜的制备及其微结构研究

利用羰基金属气相沉积方法,在Al2O3陶瓷基片上,以Mo(CO)6+W(CO)6为源,制备了MoW纳米合金晶膜.采用XRD和SEM技术,并与相同条件制备的Mo膜比较,研究了MoW合金晶膜的微结构.结果表明:该法制备的薄膜是以纳米粒子状态存在、具有超微结构的多晶膜材料.