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铜铅合金的扫描开尔文探针显微镜研究 被引量:7
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作者 周强 谢中 +2 位作者 王祝盈 陈小林 王岩国 《电子显微学报》 CAS CSCD 2006年第4期348-352,共5页
本文用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)在具有相分离结构的磁控溅射铜铅合金样品上进行测量分析,得到了合金薄膜的表面形貌和与微观组份分布相关的表面电势差信息。运用SKPM技术分析了铜晶粒对合金中粒子生长的影响。该分析方法无需复杂的... 本文用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)在具有相分离结构的磁控溅射铜铅合金样品上进行测量分析,得到了合金薄膜的表面形貌和与微观组份分布相关的表面电势差信息。运用SKPM技术分析了铜晶粒对合金中粒子生长的影响。该分析方法无需复杂的样品制备过程,不会破坏样品,对于宏观上具有确定组分的微观相分离样品,可以由表面电势差像得到不同相的微区分布。比其它常规的分析手段有更高的分辨率、能获得更多的材料微区结构、组份与性能间关系的信息。 展开更多
关键词 磁控溅射 开尔文探针显微镜 表面电势差 铜铅合金薄膜
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利用扫描开尔文探针显微镜观察薄膜光电器件能级排布 被引量:3
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作者 刘继翀 唐峰 +2 位作者 叶枫叶 陈琪 陈立桅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1934-1943,共10页
薄膜光电器件的能级结构直接决定了载流子的产生、分离、传输、复合和收集等微观动力学过程,从而决定了器件性能。因此准确获取器件能级结构,是深入理解器件工作机制、推动器件技术革新的重要科学依据。此专论系统地介绍了本课题组利用... 薄膜光电器件的能级结构直接决定了载流子的产生、分离、传输、复合和收集等微观动力学过程,从而决定了器件性能。因此准确获取器件能级结构,是深入理解器件工作机制、推动器件技术革新的重要科学依据。此专论系统地介绍了本课题组利用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)表征薄膜光电器件如有机太阳能电池、有机-无机钙钛矿光探测器等器件中界面能级结构的工作。垂直型薄膜器件中的活性材料层被顶电极与底电极封闭,通常难以直接在器件工况下测量其中的界面能级排布,我们发展了横截面SKPM技术来解决这一难题。研究表明,界面层是调控器件能级结构、决定器件极性、提高器件性能的重要手段。本文介绍的表征技术有望在各种薄膜光电器件,诸如光伏器件、光探测器、发光二极管,尤其是各种叠层构型器件的研究中展现出广阔的应用前景。 展开更多
关键词 扫描开尔文探针显微镜 能级排布 横截面 界面层 有机太阳能电池 有机-无机钙钛矿光探测器
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开尔文探针力显微镜(KPFM)在钙钛矿太阳电池研究中的应用
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作者 向艳 董卓凡 +4 位作者 程诺 曹洋 邓韶鹏 母林川 张海川 《分析仪器》 CAS 2024年第5期13-19,共7页
开尔文探针力显微镜(KPFM)中文基于原子力显微镜的表征技术,常用来测试样品表面和探针之间的接触电势差(CPD)和样品功函数,被广泛应用于各种导电或半导体样品表面特性研究。本实验通过KPFM技术测试Pb I2溶液中不添加和添加正丁基碘化胺(... 开尔文探针力显微镜(KPFM)中文基于原子力显微镜的表征技术,常用来测试样品表面和探针之间的接触电势差(CPD)和样品功函数,被广泛应用于各种导电或半导体样品表面特性研究。本实验通过KPFM技术测试Pb I2溶液中不添加和添加正丁基碘化胺(BAI)制备的钙钛矿薄膜形貌和功函数,并结合钙钛矿薄膜的X射线衍射谱和紫外可见吸收光谱,分析正丁胺阳离子(BA^(+))对钙钛矿结晶、载流子传输和器件性能的影响。研究发现,在两步法制备钙钛矿薄膜过程中第一步Pb I2前驱体溶液中引入离子半径较大的间隔阳离子BA^(+),使形成的Pb I2薄膜晶粒和分布更均匀,促进钙钛矿结晶和晶界缺陷钝化,可以提升电池性能。 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜 钙钛矿太阳电池 表面电势差 BAI 钝化
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基于扫描开尔文探针力显微镜的金属中局部氢分布测试方法研究 被引量:2
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作者 顾超华 朱盛依 +4 位作者 郑津洋 李炎华 张林 骆承法 花争立 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期329-335,共7页
目的探明金属材料中局部氢分布及演化特性是揭示其高压氢脆机理、预测承载件服役性能的重要基础。由于材料中局部氢分布测试难度大,目前各种测试研究方法都存在缺点和不足。方法利用扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)进行金属中局部氢分布... 目的探明金属材料中局部氢分布及演化特性是揭示其高压氢脆机理、预测承载件服役性能的重要基础。由于材料中局部氢分布测试难度大,目前各种测试研究方法都存在缺点和不足。方法利用扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)进行金属中局部氢分布研究具有空间分辨率高、测试无损的特点,但其测试结果影响因素多,亟待建立相应的测试可靠性保障方法。较为系统的研究了关键测试参数、试验温度、试验气氛环境等对SKPFM测试结果的影响规律。基于上述影响SKPFM测试结果的因素及其影响规律,建立了相对应的控制策略,完善了基于SKPFM的金属近表面局部氢分布测试方法,并对该方法的有效性进行了验证。最后,利用建立的方法研究了高温高压充氢后S30408中氢分布的演化规律。结果对于特定的激振频率,总存在一个激振相位的最佳区间,在此区间内CPD测试的误差最小,且数据稳定性高,激振频率的变化会导致最佳相位区间的变化;空气中的水分和氧气不仅对CPD整体值影响较大,还改变了不同位置处CPD的差值。根据对高温高压充氢后S30408中氢分布的演化规律的观察,氢在S30408中扩散速度随晶向的不同存在差异性。结论利用SKPFM可以有效的测试金属近表面局部氢分布,为金属材料氢脆机理的研究提供了支撑。 展开更多
关键词 高压氢脆 局部氢分布 扫描开尔文探针显微镜 接触电势差 奥氏体不锈钢 晶向
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开尔文探针原子力显微镜在CdTe多晶薄膜研究中的应用 被引量:1
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作者 王文武 李创 +2 位作者 曾广根 张静全 叶金文 《实验科学与技术》 2022年第4期13-17,共5页
开尔文探针原子力显微镜(KPFM)采用开尔文(Kelvin)方法来测量探针和样品间的电势差,是一种基于扫描探针原子力显微镜的半导体薄膜样品表面功函数(表面电势)测量方法,其可以在测试样品表面形貌的同时获得与形貌相对应位置的表面功函数分... 开尔文探针原子力显微镜(KPFM)采用开尔文(Kelvin)方法来测量探针和样品间的电势差,是一种基于扫描探针原子力显微镜的半导体薄膜样品表面功函数(表面电势)测量方法,其可以在测试样品表面形貌的同时获得与形貌相对应位置的表面功函数分布图。使用KPFM测试碲化隔多晶薄膜样品退火前后的表面电势的变化,可以分析多晶薄膜晶界和晶粒处的表面功函数的差异。测试结果对于分析多晶半导体薄膜在晶界和晶粒内部的载流子输运及界面钝化具有重要意义。KPFM具有很高的分辨率和灵敏性,很适合用于多晶半导体薄膜表征测试。 展开更多
关键词 开尔文探针原子力显微镜 表面功函数 碲化隔 晶粒 晶界
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高灵敏度开尔文探针力显微镜测量方法及其研究现状 被引量:3
6
作者 金晨 许军 +3 位作者 王慧云 董诚 王旭东 马宗敏 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2021年第6期545-557,共13页
开尔文探针力显微镜(KPFM)不仅能够表征多种平整材料的表面形貌,还能对材料表面电势进行纳米级的成像。简单介绍了KPFM的基本工作原理与接触电势差(CPD)的概念,并介绍了幅度调制模式KPFM(AM-KPFM)、频率调制模式KPFM(FM-KPFM)与外差幅... 开尔文探针力显微镜(KPFM)不仅能够表征多种平整材料的表面形貌,还能对材料表面电势进行纳米级的成像。简单介绍了KPFM的基本工作原理与接触电势差(CPD)的概念,并介绍了幅度调制模式KPFM(AM-KPFM)、频率调制模式KPFM(FM-KPFM)与外差幅度调制模式(HAM-KPFM)这三种重要测量方法及其应用。系统综述了KPFM的国内外应用研究现状,详细介绍了其在金属纳米结构、半导体纳米结构表征方面的超高灵敏度与分辨率,总结了其在多种领域电特性表征中的广泛应用。最后对不同工作模式的KPFM进行了对比总结,展望了KPFM的未来发展。 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜(KPFM) 接触电势差(CPD) 超高分辨率 纳米级成像 动态原子力显微镜(AFM)
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绝缘体表面电荷的开尔文探针力显微镜测量方法 被引量:3
7
作者 何月 何鹏 +2 位作者 幸代鹏 曾慧中 张万里 《电子测量技术》 2018年第12期91-95,共5页
研究了一种基于开环模式开尔文探针力显微镜的表面电荷测量方法。该方法能够避免闭环模式开尔文探针力显微镜中外加直流偏压对电荷测量的影响。研究了针尖-样品间距、交流电压、比例系数等参数对电势测量的影响,优化了开环模式开尔文探... 研究了一种基于开环模式开尔文探针力显微镜的表面电荷测量方法。该方法能够避免闭环模式开尔文探针力显微镜中外加直流偏压对电荷测量的影响。研究了针尖-样品间距、交流电压、比例系数等参数对电势测量的影响,优化了开环模式开尔文探针力显微镜电荷测量方法,并将该方法运用于反射镜薄膜表面电荷积累特性的研究。实验结果表明针尖-样品间距直接影响开环模式开尔文探针力显微镜电荷测量的准确性,当针尖-样品间距控制在100nm时,实验成功检测到反射镜在等离子环境中的表面电荷积累效应,并且实现高于100nC/cm2的电荷分辨率,这对反射镜薄膜在等离子环境下损耗增加机制的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜 绝缘体材料 表面电荷测量 反射镜薄膜
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开尔文探针力显微镜的应用研究现状 被引量:2
8
作者 武兴盛 魏久焱 +1 位作者 常诞 马宗敏 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第10期751-756,共6页
开尔文探针力显微镜(KPFM)是一种能够对众多材料表面电势纳米级成像的独特工具。首先介绍了开尔文探针力显微镜的基本工作原理和系统的建立。系统综述了开尔文探针力显微镜的国内外应用研究现状,包括开尔文探针力显微镜在物理、材料... 开尔文探针力显微镜(KPFM)是一种能够对众多材料表面电势纳米级成像的独特工具。首先介绍了开尔文探针力显微镜的基本工作原理和系统的建立。系统综述了开尔文探针力显微镜的国内外应用研究现状,包括开尔文探针力显微镜在物理、材料和生物等领域的重要应用。详细介绍了其在表征金属纳米结构和半导体纳米结构电学性质的超高分辨优势,表征器件纳米结构电学性质的兼容性优势及其他方面的独特的应用前景。指出了开尔文探针力显微镜的可扩展性需提高和物理机制需进一步深入研究,并且展望了开尔文探针力显微镜未来的发展趋势。 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜(KPFM) 接触电势差 纳米结构 超高分辨率 纳米级成像
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基于开尔文探针力显微镜的纳米复合材料次表面成像分析 被引量:1
9
作者 熊晓洋 陈宇航 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期402-409,共8页
针对聚合物纳米复合材料次表面结构高分辨无损检测的需求,应用开尔文探针力显微镜(KPFM)对聚合物中导电填充物进行次表面纳米成像.首先,建立探针一纳米颗粒一基质体系的静电相互作用理论模型,分析聚合物中金属颗粒检测的成像机理... 针对聚合物纳米复合材料次表面结构高分辨无损检测的需求,应用开尔文探针力显微镜(KPFM)对聚合物中导电填充物进行次表面纳米成像.首先,建立探针一纳米颗粒一基质体系的静电相互作用理论模型,分析聚合物中金属颗粒检测的成像机理;其次,通过有限元软件模拟并结合理论模型,系统研究针尖与样品间距、针尖半径等因素的影响;最后,制作聚合物和碳纳米管复合材料样品并进行基于KPFM的内部碳纳米管成像实验验证.结果表明:当针尖半径大约为1.5倍颗粒直径、间距较小时,成像效果较好;相较而言,探针锥角对成像结果影响不显著;KPFM对相对介电常数在3~10之间、颗粒直径越大、掩埋深度越小的内部纳米颗粒成像效果越好. 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜 纳米复合材料 次表面成像 静电作用模型
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多频率开尔文探针力显微镜的设计
10
作者 何万贤 梁仲文 丁喜冬 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期31-36,共6页
本文研究开尔文探针力显微镜(KPFM)中多频率方法的实现。KPFM中的多频率方法同时激发微悬臂探针的第一次和第二次的本征机械振动模式并分别用于样品形貌和表面电势成像。据此,本文设计了一种基于传统比例-积分控制器基本原理的模拟式反... 本文研究开尔文探针力显微镜(KPFM)中多频率方法的实现。KPFM中的多频率方法同时激发微悬臂探针的第一次和第二次的本征机械振动模式并分别用于样品形貌和表面电势成像。据此,本文设计了一种基于传统比例-积分控制器基本原理的模拟式反馈控制器,用以实现探针的调控。测试表明,该反馈控制器带宽可达约5 k Hz,并利用该反馈控制器研制出了多频率KPFM,其电势测量灵敏度优于5 m V。利用该多频率KPFM,对注入电荷后的介电薄膜样品进行测试,一次成像即可得到样品的形貌图及局域电势的二维分布图。该多频率KPFM技术可广泛应用于电子材料与器件的电特性表征。 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜 多频率 反馈 原子力显微镜
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手性超导体4Hb-TaS_(2)的开尔文探针力显微术研究
11
作者 张浩岩 郭剑锋 +2 位作者 米烁 李松洋 程志海 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期825-833,共9页
范德瓦尔斯材料是一类由数层相同或不同的共价键原子薄层通过层间微弱的范德华相互作用连接起来的新型薄层材料,其中由超导体1H-TaS_(2)和莫特绝缘体1T-TaS_(2)交替堆叠而成的4Hb-TaS_(2)因其独特的二维层状结构、优良的电子特性和特殊... 范德瓦尔斯材料是一类由数层相同或不同的共价键原子薄层通过层间微弱的范德华相互作用连接起来的新型薄层材料,其中由超导体1H-TaS_(2)和莫特绝缘体1T-TaS_(2)交替堆叠而成的4Hb-TaS_(2)因其独特的二维层状结构、优良的电子特性和特殊的层间电荷转移备受关注。目前关于如何调控这种特殊层间电荷转移的研究较少,使得4Hb-TaS_(2)的电学性质仍然有较大的研究空间。在文章中,以开尔文探针力显微术(KPFM)为表征手段,研究了4Hb-TaS_(2)的表面电势差,结合表面形貌信息可以实现对其表面解理层的分辨。通过高温退火实现了T-H转化,成功制备了4Hb-Ta1-xTixS_(2)(x=0.005),并在此基础上探究了不同元素掺杂对4Hb-TaS_(2)表面电学性质的影响。研究发现,通过掺杂不同元素,能够调控4Hb-TaS_(2)中层间电荷转移能力,影响其表面电势差的大小,Ti掺杂后4Hb-TaS_(2)的表面电势差明显增大,而Se掺杂后表面电势差减小。此外,研究发现4Hb-TaS_(2)除了T层、H层正常交替堆垛外,还存在部分堆垛层错的现象。实现层间电荷转移的可控调控对进一步探究4Hb-TaS_(2)的层间电荷转移具有一定的帮助,同时也对其他范德瓦尔斯材料的层间电荷转移和表面电学性质的研究提供了新启发。 展开更多
关键词 范德瓦尔斯材料 表面电势 开尔文探针显微镜 电荷转移
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开尔文探针力显微镜非线性电学反馈系统设计
12
作者 李新宇 胡晓东 +1 位作者 徐临燕 张锐 《自动化与仪表》 2022年第10期72-76,共5页
近年来,伴随着二维材料在半导体器件等方面的应用,人们使用开尔文探针力显微镜(KPFM)对二维材料进行了深入研究。尽管KPFM使用越来越广泛,但在KPFM测量二维材料功函数的准确性方面关注较少。该文提出使用一种非线性PI控制器提高KPFM的... 近年来,伴随着二维材料在半导体器件等方面的应用,人们使用开尔文探针力显微镜(KPFM)对二维材料进行了深入研究。尽管KPFM使用越来越广泛,但在KPFM测量二维材料功函数的准确性方面关注较少。该文提出使用一种非线性PI控制器提高KPFM的测量准确性。使用高定向热解石墨(HOPG)作为标准样进行非线性PI控制器系统性能评价,得到系统测量列的单次测量实验标准差为0.38 mV,平均值的实验标准差为0.12 mV,非线性误差为0.26%。衬底为金膜的二维材料MoSe2作为该文的实验测量对象,对比商用KPFM测量系统,基于非线性PI控制器调控的KPFM电学反馈误差电压绝对值的平均值减少了75.5%,误差电压绝对值的最大值减少了80.0%,表现出更高的测量准确性。 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜 高准确性PI控制器 有限元仿真
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氧化铝/氮化硅双层膜晶硅钝化的开尔文探针力显微镜研究
13
作者 郑珍 陈王华 《宁波大学学报(理工版)》 CAS 2021年第5期61-66,共6页
对晶体硅(c-Si)太阳能电池而言,氧化铝(AlO_(x))是一种广泛使用的钝化材料,因为它具有优异的沉积保形性和良好的钝化质量.为了确保AlO_(x)发挥其良好的钝化效果,在沉积后退火并氢化处理是必不可少的.通过在AlO_(x)薄膜上沉积氢化氮化硅(... 对晶体硅(c-Si)太阳能电池而言,氧化铝(AlO_(x))是一种广泛使用的钝化材料,因为它具有优异的沉积保形性和良好的钝化质量.为了确保AlO_(x)发挥其良好的钝化效果,在沉积后退火并氢化处理是必不可少的.通过在AlO_(x)薄膜上沉积氢化氮化硅(SiNx:H)来实现氢化,利用开尔文探针力显微镜研究了在不同热处理和氢化作用下,AlO_(x)/SiN_(x):H双层薄膜功函数的变化,并基于沉积薄膜所含氢与固定电荷展开了讨论.发现钝化质量和功函数之间有相关性,影响因素包括薄膜厚度、氢化与热处理顺序. 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜 钝化 氧化铝 氮化硅 表面电势 功函数
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磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)的扫描开尔文探针显微术研究 被引量:1
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作者 米烁 郭剑锋 +2 位作者 王欢 夏天龙 程志海 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期584-591,共8页
本征磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)由于具有量子反常霍尔效应等新奇物理现象备受关注,该体系材料是由MnBi2Te4(MBT层)和Bi2Te3(BT层)堆叠而成的层状范德华异质结构,因其易于实验剥离,人们对它的研究兴趣由块体材料转... 本征磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)由于具有量子反常霍尔效应等新奇物理现象备受关注,该体系材料是由MnBi2Te4(MBT层)和Bi2Te3(BT层)堆叠而成的层状范德华异质结构,因其易于实验剥离,人们对它的研究兴趣由块体材料转向二维薄膜,发现其层厚奇偶性特征与磁性拓扑性质密切相关。目前未有研究表明如何分辨二维极限下材料表面的解理面类型,阻碍了此材料薄膜体系中新奇现象的深入研究。本文利用扫描开尔文探针显微术(SKPM),研究了MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)体系解理面的表面电学性质,利用其表面电学性质分辨解理面类型,并进一步探究解理面在大气环境下的稳定性以及材料表面电势对磁性的影响。研究表明,BT层的表面电势高于MBT层,通过SKPM图可分辨MnBi_(2)Te_(4)中解理面类型。MnBi_(6)Te_(10)和MnBi_(8)Te_(13)中不同的BT层表面电势相等,其类型可结合SKPM像和AFM像进行分辨。此外,研究发现此体系材料在大气环境中长时间放置会导致BT层与MBT层的表面电势升高,同时BT层与MBT层间电势差减小。SKPM作为一种分辨解理面类型的手段为深入研究此体系薄层材料的磁性拓扑性质提供了帮助,也为研究其他范德华异质结构的表面电学性质提供了新方法和思路。 展开更多
关键词 磁性拓扑绝缘体 表面电势 原子力显微镜 扫描开尔文探针显微镜
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Micro-galvanic corrosion behaviour of Mg-(7,9)Al-1Fe-xNd alloys
15
作者 Kai-xuan FENG Tao LAI +6 位作者 Yang CHEN Zheng YIN Zhi-qin WU Hong YAN Hong-gun SONG Chao LUO Zhi HU 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第9期2828-2848,共21页
The localized micro-galvanic corrosion process and the kinetic information of Mg-(7,9)Al-1Fe-x Nd alloys were investigated by in situ observation under electrochemical control and in situ atomic force microscopy(AFM)i... The localized micro-galvanic corrosion process and the kinetic information of Mg-(7,9)Al-1Fe-x Nd alloys were investigated by in situ observation under electrochemical control and in situ atomic force microscopy(AFM)in an electrolyte environment.The results revealed that the formation of the Nd-rich phase in alloys resulted in a decrease in the Volta potential difference from~400 m V(AlFe3/α-Mg)to~220 mV(Nd-rich/α-Mg),reducing the corrosion products around the cathodic phase and corrosion current density of the microscale area.The addition of Nd significantly improved the corrosion resistance,mainly due to the suppression of the micro-galvanic corrosion between the second phases and substrate.Finally,the corrosion mechanism of Mg-(7,9)Al-1Fe-x Nd alloys was discussed based on in situ observations and electrochemical results. 展开更多
关键词 magnesium alloy scanning Kelvin probe force microscope micro-galvanic corrosion in situ observation atomic force microscopy
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KPFM导电探针的制备及应用 被引量:2
16
作者 金晨 许军 +3 位作者 王慧云 董诚 温焕飞 马宗敏 《国外电子测量技术》 北大核心 2021年第2期108-111,共4页
开尔文探针力显微镜(KPFM)可以测量样品与探针之间的接触电势差(CPD),从而可以测得样品表面电势。为了更好地测量样品表面电势的微小变化,需要制备新型导电探针。金属铱稳定的化学性质与高导电率等特性能够稳定地测量尖端样品之间的电... 开尔文探针力显微镜(KPFM)可以测量样品与探针之间的接触电势差(CPD),从而可以测得样品表面电势。为了更好地测量样品表面电势的微小变化,需要制备新型导电探针。金属铱稳定的化学性质与高导电率等特性能够稳定地测量尖端样品之间的电势差。实验使用物理气相沉积(PVD)的方法修饰硅探针,使针尖镀上一层厚度为纳米级的金属铱薄膜。在实验前使用透射电子显微镜(TEM)与能谱仪(EDS)对探针进行表征,证明针尖上确实存在纳米级厚度的金属铱薄膜。最后使用制备好的导电探针在超高真空的KPFM里进行硅表面的CPD测量,得到样品表面台阶电势图。 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜 超高真空 探针修饰 接触电势差
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MoS_(2)和MoTe_(2)同质结和异质结中的表面电势排列
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作者 江聪 张帅君 +3 位作者 李玉莹 王文静 夏辉 李天信 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2023年第6期743-747,共5页
过渡金属硫族化合物(TMD)薄层仅改变几何形状(如层厚)就可调节带隙、电子亲和势和费米能级,使器件设计更灵活。但因缺乏费米能级排列信息,TMD同质/异质结器件常因未知的能带弯曲而偏离预期。利用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)表征了TMD同... 过渡金属硫族化合物(TMD)薄层仅改变几何形状(如层厚)就可调节带隙、电子亲和势和费米能级,使器件设计更灵活。但因缺乏费米能级排列信息,TMD同质/异质结器件常因未知的能带弯曲而偏离预期。利用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)表征了TMD同质/异质结,结果显示,Mo S_(2)和Mo Te_(2)同质结的费米能级随层厚增加向本征费米能级移动(背景掺杂浓度降低),而Mo Te_(2)/Mo S_(2)异质结中探测到宽耗尽区和强光响应,同时给出表面污染(分子尺度)对单层TMD表面电势的影响。上述发现将在器件设计中帮助精准堆叠范德华(vdW)层。 展开更多
关键词 表面电势 过渡金属硫族化合物(TMD) 扫描开尔文探针显微镜(SKPM) 层厚
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铜含量对Al-Zn-Mg-(Cu)合金晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性的影响 被引量:2
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作者 张梦晗 刘胜胆 +1 位作者 蒋靖宇 韦卫昌 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第7期1963-1976,共14页
通过电化学试验和浸泡试验,使用电子背散射衍射、光学显微镜、扫描电镜和扫描透射电镜及扫描开尔文探针原子力显微镜,研究铜含量对Al-Zn-Mg-(Cu)合金晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性的影响。结果表明,铜含量从0增加至2.6%(质量分数),晶间腐蚀... 通过电化学试验和浸泡试验,使用电子背散射衍射、光学显微镜、扫描电镜和扫描透射电镜及扫描开尔文探针原子力显微镜,研究铜含量对Al-Zn-Mg-(Cu)合金晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性的影响。结果表明,铜含量从0增加至2.6%(质量分数),晶间腐蚀敏感性增高;而剥落腐蚀敏感性先增高后降低,铜含量为1%时的剥落腐蚀敏感性最高。随着Cu含量的增加,再结晶分数增加,再结晶晶粒的长宽比先减小后增大;晶界析出相与基体的伏打电势差提高,使晶界析出相更易被腐蚀。根据晶界析出相的形貌特征、晶粒组织和晶界析出相与基体的伏打电势差,对晶间腐蚀和剥落腐蚀的萌生和扩展进行讨论。 展开更多
关键词 晶间腐蚀 剥落腐蚀 AL-ZN-MG-CU合金 扫描开尔文探针原子力显微镜
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超高真空原子尺度Au_(x)/Si(111)-(7×7)表面吸附的电荷分布测量
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作者 冯婕 郭强 +6 位作者 舒鹏丽 温阳 温焕飞 马宗敏 李艳君 刘俊 伊戈尔·弗拉基米罗维奇·雅明斯基 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期165-175,共11页
原子尺度表面吸附Au原子的物理化学性质对研究纳米器件的制备以及表面催化等起着非常重要的作用.利用调频开尔文探针力显微镜研究了室温下Au在Si(111)-(7×7)表面吸附的电荷分布的特性.首先,利用自制超高真空开尔文探针力显微镜成... 原子尺度表面吸附Au原子的物理化学性质对研究纳米器件的制备以及表面催化等起着非常重要的作用.利用调频开尔文探针力显微镜研究了室温下Au在Si(111)-(7×7)表面吸附的电荷分布的特性.首先,利用自制超高真空开尔文探针力显微镜成功得到了原子尺度Au在Si(111)-(7×7)不同吸附位的表面形貌与局域接触电势差(LCPD);其次,通过原子间力谱与电势差分析了Au/Si(111)-(7×7)特定原子位置的原子特性,实现了原子识别;并通过结合差分电荷密度计算解释了Au/Si(111)-(7×7)表面间电荷转移与Au的吸附特性.结果显示,Au原子吸附有单原子和团簇形式.其中,Au团簇以6个原子为一组呈六边形结构吸附于Si(111)-(7×7)的层错半单胞内的3个中心原子位;单个Au原子吸附于非层错半单胞的中心顶戴原子位;同时通过电势差测量得知单个Au原子和Au团簇失去电子呈正电特性.表面差分电荷密度结果显示金在吸附过程中发生电荷转移,失去部分电荷,使得吸附原子位置上的功函数局部减少.在短程力、局域接触势能差和差分电荷密度发生变化的距离范围内,获得了理论和实验之间的合理一致性. 展开更多
关键词 开尔文探针显微镜 Si(111)-(7×7) 局域接触势能差 表面电荷
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MoS_(2)/MoTe_(2)垂直异质结的电荷传输及其调制
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作者 温恒迪 刘跃 +2 位作者 甄良 李洋 徐成彦 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期199-206,共8页
二维材料异质结器件具有纳米级厚度及范德瓦耳斯接触表面,因而表现出独特的光电特性.本文构建了栅压可调的MoS_(2)/MoTe_(2)垂直异质结器件,利用开尔文探针力显微镜(KPFM)技术结合电输运测量,揭示了MoS_(2)/MoTe_(2)异质结分别在黑暗和5... 二维材料异质结器件具有纳米级厚度及范德瓦耳斯接触表面,因而表现出独特的光电特性.本文构建了栅压可调的MoS_(2)/MoTe_(2)垂直异质结器件,利用开尔文探针力显微镜(KPFM)技术结合电输运测量,揭示了MoS_(2)/MoTe_(2)异质结分别在黑暗和532 nm激光照射条件下的电荷输运行为,发现随着栅压的变化异质结表现出从n-n^(+)结到p-n结的反双极性特征.系统地解释了MoS_(2)/MoTe_(2)异质结的电荷输运机制,包括n-n^(+)结和p-n结在正偏和反偏下条件下的电荷输运过程、随栅压变化而发生的转变的结区行为、接触势垒对电荷输运的影响、n-n^(+)结和p-n结具有不同整流特征的原因、偏压对带间隧穿的重要作用及光生载流子对电学输运行为的影响等.本文所使用的方法可推广到其他二维异质结体系,为提高二维半导体器件性能及其应用提供了重要的参考和借鉴. 展开更多
关键词 二维过渡金属硫族化合物异质结 电荷传输机制 能带结构 开尔文探针显微镜
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