氢等离子体处理——一种有效提高碳纳米管场发射性能的方法

研究了经氢等离子体处理后多壁碳纳米管的场发射性能。测量了处理前后样品的电流电压特性和表面形貌。结果表明经氢等离子体处理后,发射性能明显改善,发射点密度由未经处理的104/cm2提高到106/cm2。发现了一种新的碳纳米管结构,称之为多结的碳纳米管,并讨论了样品发射性能提高的可能机理。这种处理提供了一种有效提高发射点密度和基于碳纳米管的平板显示器性能的方法,非常适用于低成本大面积场发射阴极的制作。

氢等离子体处理对类金刚石膜场发射性能的影响

采用大功率、高重复频率、准分子激光溅射热解石墨靶制备了类金刚石膜,研究了直流辉光氢等离子体处理对类金刚石膜的场发射性能的影响。结果表明:氢等离子体处理后,类金刚石膜的场发射性能明显提高,其发射阈值电场由26V/μm下降到19V/μm。氢等离子体刻蚀除去了类金刚石膜生长表面的富含石墨的薄层,露出的新表面具有较低的功函数;膜表面的悬键被氢原子饱和,进一步降低了电子亲和势,改善了膜的场发射性能。

氢等离子体处理P层对非晶硅太阳能电池开路电压的影响

为拓展非晶硅太阳能电池的应用,有必要提高其开路电压。本文讨论氢等离子体处理对P层和非晶硅太阳能电池性能参数的影响。结果表明:用氢等离子体处理P层可以使电池的平均开路电压提高0.0257V,平均填充因子提高0.039,平均能量转换效率提高0.45%,实验中获得的最高开路电压为0.99V。用氢等离子体处理P层可以提高P层的晶相比,使更多的光子被本征层吸收。此外,这种处理工艺与非晶硅太阳能电池的制备工艺相兼容。

氢等离子体处理钝化层对高效晶硅异质结太阳电池性能的影响

研究不同时间氢等离子体处理(HPT)氢化非晶硅a-Si:H(i)钝化层对高效晶硅异质结太阳电池(效率>23%)性能的影响。发现适当时间的HPT可改善钝化效果提升电池性能,但过长时间的HPT可导致薄膜钝化效果变差,有效少数载流子寿命降低。分析认为HPT时间过长,H原子进入到a-Si:H(i)薄膜层中,导致薄膜内部SiH2增多,微结构因子(R)增大,薄膜质量变差。并且,适当时间的HPT改善太阳电池性能的幅度有限,而过长时间的HPT导致电池性能下降却很明显。因此,针对高效率的晶硅异质结太阳电池,应对钝化层沉积之后的HPT工艺进行谨慎控制。

基于氢等离子体处理改善氢化非晶硅/晶体硅界面钝化效果的工艺研究

薄层a-Si∶H钝化技术对于提高硅异质结太阳能电池的效率至关重要,通常有三类工艺可显著改善a-Si∶H薄膜的钝化效果:晶硅表面湿化学处理(薄膜沉积前);氢等离子体处理(薄膜沉积过程中);后退火处理(薄膜沉积后)。该论文基于等离子增强型化学气相沉积系统,采用氢等离子处理和后退火处理改善a-Si∶H/c-Si界面的钝化效果,样品的有效少数载流子寿命最高达到1 ms,并研究了射频功率密度、腔体压力、氢气流量等工艺参数对钝化效果的影响;采用光发射谱、台阶仪等对氢等离子体处理所涉及的物理过程进行研究,得出该工艺对a-Si∶H薄膜具有刻蚀作用;根据钝化效果和刻蚀速率的关系,得出低刻蚀速率由于给予薄膜充足的时间进行结构弛豫或重构,显著改善钝化效果;基于快速热退火方法进一步改善钝化效果,采用傅里叶变换红外光谱对a-Si∶H薄膜的钝化机理进行研究,并基于化学退火模型进行讨论;采用透射电镜研究了a-Si∶H/c-Si界面的微结构,并没有观测到影响钝化效果的外延生长。

快速热退火和氢等离子体处理对富硅氧化硅薄膜微结构与发光的影响

采用micro Raman散射、傅里叶变换红外吸收谱和光致发光谱研究了快速热退火及氢等离子体处理对等离子体增强化学气相沉积法 2 0 0℃衬底温度下生长的富硅氧化硅 (SRSO)薄膜微结构和发光的影响 .研究发现 ,在 30 0—6 0 0℃范围内退火 ,SRSO薄膜中非晶硅和SiOx∶H两相之间的相分离程度随退火温度升高趋于减小 ;而在 6 0 0—90 0℃范围内退火 ,其相分离程度随退火温度升高又趋于增大 ;同时发现SRSO薄膜发光先是随退火温度的升高显著加强 ,然后在退火温度达到和超过 6 0 0℃后迅速减弱 ;发光峰位在 30 0℃退火后蓝移 ,此后随退火温度升高逐渐红移 .对不同温度退火后的薄膜进行氢等离子体处理 ,发光强度不同程度有所增强 ,发光峰位有所移动 ,但不同温度退火样品发光增强的幅度和峰位移动的趋势不同 .分析认为退火能够引起薄膜中非晶硅颗粒尺度、颗粒表面结构状态以及氢的存在和分布等方面的变化 .结果表明不仅颗粒的尺度大小 ,而且颗粒表面的结构状态都对非晶硅颗粒能带结构和光生载流子复合机理发挥重要影响 .

Si离子注入和H等离子体处理对单晶Si中空腔生长的影响研究

室温下首先采用 16 0keVHe离子注入单晶Si样品到剂量 5× 10 16 ions/cm2 ,部分样品再接受80keVSi离子辐照到较高的剂量 5× 10 15ions/cm2 或接受高密度H等离子体处理 .应用透射电镜观测分析了 80 0℃高温退火引起的空腔的形成形貌 .结果表明 ,附加Si离子辐照或H等离子体处理会影响Si中空腔的生长 .就Si离子附加辐照而言 ,由于辐照引入富余的间隙子型缺陷 ,因此 ,它会抑制空腔的生长 ,而高密度H等离子体处理则有助于空腔的生长 .定性地讨论了实验结果 .

等离子体氢化对TiAl合金组织及力学性能的影响

对TiAl合金进行了等离子体氢化处理,研究了氢化处理对TiAl合金组织及力学性能的影响。结果表明,通过LECO ROH600氢氧含量分析仪测得H实际含量为0.060%。置氢处理前后TiAl合金的相组成未发生变化,仍为γ-TiAl和α2-Ti3Al,氢以固溶的形式存在于TiAl合金中。置氢处理后,合金硬度和室温抗压强度均有所提升。高温变形过程中的流变应力更低,材料再结晶程度提高,变形更加均匀。

钛基纳米金刚石涂层场发射阴极的工艺改进

钛基纳米金刚石涂层场发射阴极适于大面积制备,但原始工艺制备出的样品场发射性能较低.为提高样品的性能,对原始工艺进行了改进:首先,改变分散液成分,在原分散液中加入表面活性剂以改善金刚石纳米粉的分散效果;其次,改变真空热处理(HFCVD)系统的热丝结构使样品热处理时的温度场更加均匀;最后,在原工艺基础上增加表面处理环节,用射频氢等离子体对金刚石纳米粉涂层进行表面处理以降低样品的场发射阈值.经过工艺改进,样品的阈值场强由6.3 V/μm降低至1.9 V/μm,在17.6 V/μm场强下的场发射电流密度由56.1μA/cm2提高到61μA/cm2.

三色碳纳米管场发射灯的研制

报道了以粉末状碳纳米管为原料用丝网印刷法制备图形化的碳纳米管阴极的技术。采用热处理和氢等离子体表面处理方法提高了丝网印刷法制备的碳纳米管阴极的场发射性能，处理后阴极的阈值场强从4V／μm降到～1V／μm，场发射电流密度在4．5V／μm时达到了2．53mA／μm^2，发射点密度从～10^3／cm^3增加到～10^5／cm^2。在此基础上，成功地设计和封装了三极管结构的三色高亮度碳纳米管场发射灯器件。

纳米碳管的制备及其场发射性能研究(英文)

将Ni(NO3)2-Mg(NO3)2体系作为催化剂前驱体,在不同气源比例下用CVD催化裂解法制备纳米碳管,用SEM、TEM和喇曼光谱对其进行了表征和分析,制备出完整性好的纳米碳管.再用两种工艺和配方制备其场发射阴极,对阴极样品进行了场发射性能测试.结果表明,经过氢处理在Si基上制备的CNT阴极发光效果好,且具有良好的场发射性能.

用逐层淀积法制备a－Si∶H薄膜

本文用逐层淀积法制备了ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜，研究了生长速率、子层厚度及氢等离子体处理对薄膜性质的影响，结果指出：不同条件下的氢等离子体处理不仅可以使淀积的样品发生从非晶到微晶的相变，而且可以使费米能级的位置向上或者向下移动，在较低的淀积速率及较小的子层厚度下淀积，并配合以适度的氢等离子体处理，可以得到具有较高光电灵敏度及稳定性的ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜。

高选择性转化二氧化碳为乙烯的催化剂

用于电化学方法将二氧化碳转化为有用化学品的传统催化剂没有足够的效率，选择性低，副产物多。来自德国波鸿市实验物理学IV研究所的博士生Hemma Mistry，使用氧或氢等离子体处理过的铜膜作为催化剂，宣称比传统的铜催化剂具有更高的乙烯生产速率，同时具有高选择性。通过等离子体处理，铜的表面性质被改变。

新型催化剂可将CO2高效转化成乙烯

德国波鸿鲁尔大学的研究人员发现，经过氧和氢等离子体处理后，铜箔表面的特性会发生改变。经处理的铜作为催化剂具有高度选择性，会将“精力”主要集中在促进CO2向乙烯的转化上，大大减少副产物。乙烯的生产率较使用传统铜催化剂时有所提高。

Plasma-induced nanowelding of a copper nanowire network and its application in transparent electrodes and stretchable conductors

铜 nanowires (Cu NW ) 由于他们的突出的电的性质和低费用为电子学作为积木吸引了增加的注意。然而，无所不在地在 Cu NW 的表面上存在的器官的残余和氧化物层阻碍好内部电线的接触。象热退火和酸处理那样的通常使用的方法经常导致 nanowire 损坏。此处，在房间温度的氢血浆处理被表明了为同时的表面在连接清洗并且选择焊接 Cu NW 有效。有优秀光电的性能的透明电极(19 O 汯獹獩琠浥数慲畴敲漠 ??? ‰ ???????璪？？