反应等离子体沉积二氧化锡电子传输层及其在钙钛矿太阳电池中的应用

电子传输层对于钙钛矿太阳电池的光电转换效率和稳定性十分重要,二氧化锡是高效钙钛矿太阳电池中常见的电子传输层,具有良好的载流子提取和传输能力,但是基于溶液法制备二氧化锡在空气中高温退火时表面产生大量缺陷,降低薄膜的电学性能,而且溶液法不利于大面积制备.本文采用反应等离子体沉积法制备二氧化锡薄膜,通过调控辉光时间和工作电流优化薄膜性能,将其应用于小面积正式钙钛矿太阳电池中,实现了21.24%的效率.另外,通过引入异辛酸亚锡和二氧化锡结合作为双电子传输层改善器件的迟滞,电池开路电压从1.11 V提高到1.15 V,效率从21.27%提升至22.15%,迟滞因子从24.04%降低到3.69%.本工作开发了新的制备方法和有效的优化策略来制备二氧化锡电子传输层,推动了平面异质结钙钛矿太阳电池的发展,为制备高效、稳定的钙钛矿太阳电池提供了新的研究思路和方法.

过滤真空弧等离子体沉积成膜系统的磁过滤管道传输特性的实验

介绍了采用90°螺旋管的过滤真空弧等离子体沉积成膜系统，对磁过滤管道的传输特性进行了实验研究．实验观察到，弧源聚焦磁场和过滤管道正偏压越高，过滤管道的传输效率越高．但聚焦磁场高过一定阈值时，会出现起弧不稳现象，此阈值的大小同过滤管道磁场及偏压的大小有关．过滤管道正偏压在40～60V范围内，管道磁场在7～11mT时传输效率较高，偏压越高达到最佳传输效率所需的过滤管道磁场越高．

脉冲偏压对等离子体沉积DLC膜化学结构的影响

以乙炔为气源,用等离子体基脉冲偏压沉积(plasmabasedpulsdbiasdeposition缩写PBPBD)技术进行了不同负脉冲偏压条件下制备DLC膜的试验.通过X射线光电子谱(XPS)、激光喇曼光谱〔Raman〕以及电阻分析方法考察了负脉冲偏压幅值对DLC膜化学结构的影响.结果表明由-50kV到-10kV随负脉冲偏压降低,DLC膜中SP3键分数单调增加,但当脉冲偏压为0时形成高电阻的类聚合物膜,说明荷能离子的轰击作用是形成DLC化学结构的必要条件.键角混乱度和SP2簇团尺寸与脉冲偏压之间不具有单调关系,在中等幅值负脉冲偏压条件下,键角混乱度较大且SP2簇团尺寸细小.

表面波等离子体沉积类金刚石膜结构的Raman光谱和XPS分析

本文使用Raman光谱和X 射线光电子能谱 (XPS)的分析方法对表面波等离子体沉积的类金刚石(DLC)薄膜的结构进行了研究。采用 4峰的高斯解谱的方法对不同沉积时间的膜的Raman谱进行处理 ,并由此对膜中sp3键的百分含量PD 进行了定量计算 ;同时还采用 3峰的高斯解谱方法对不同沉积时间的膜的光电子能谱进行处理 ,也对膜中sp3键的百分含量进行了计算。两种方法均得到膜中sp3含量在 2 0 %～ 4 0 %之间 ,且随沉积时间的增加而增加。

辉光放电等离子体沉积抗菌素控释膜的研究

研究了在聚氨酯、环丙沙星复合物基质上，通过射频辉光放电，沉积等离子体膜层，借以控制药物释放速率的方法，测定了膜的结构，并在体外对药物释放规律进行了讨论。

基片温度对强流脉冲离子束烧蚀等离子体沉积类金刚石薄膜结构和性能的影响

利用强流脉冲离子束 (High intensitypulsedionbeam HIPIB)烧蚀等离子体技术在Si(1 0 0 )基体上沉积类金刚石 (Dia mond likecarbon DLC)薄膜 ,基片温度的变化范围从 2 5℃ (室温 )到 40 0℃。利用Raman谱、X射线光电子谱 (XPS)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜 (AFM)研究基片温度对DLC薄膜的化学结合状态、表面粗糙度、薄膜显微硬度和薄膜内应力的影响。根据XPS和Raman谱分析得出 ,基片温度低于 30 0℃时 ,sp3C杂化键的含量大约在 40 %左右 ;从 30 0℃开始发生sp3C向sp2 C的石墨化转变。随着沉积薄膜时基片温度的提高 ,DLC薄膜中sp3C的含量降低 ,由 2 5℃时 42 .5 %降到 40 0℃时 8.1 % ,XRD和AFM分析得出 ,随着基片温度的增加 ,DLC薄膜的表面粗糙度增大 ,薄膜的纳米显微硬度降低 ,摩擦系数提高 ,内应力降低。基片温度为 1 0 0℃时沉积的DLC薄膜的综合性能最好 ,纳米显微硬度 2 2GPa ,表面粗糙度为 0 75nm ,摩擦系数为 0 .1 1 0。

磁过滤等离子体沉积和注入技术

利用阴极真空弧放电技术能够产生高密度的金属等离子体。经过 90度的磁过滤器 ,可以除去金属等离子体中的大颗粒微粒 ,从而为制备高质量的、致密的各种薄膜提供了一种全新的技术。利用该技术制备薄膜具有非常广泛的应用。本文介绍了阴极真空弧放电技术的应用 。

阴极弧等离子体沉积NbN薄膜

利用磁过滤等离子体沉积装置 ,结合金属等离子体沉积技术 ,在 Si基底上分别用动态离子束增强沉积和非增强沉积的方法来制备 Nb N膜 ,对二者予以比较 ,并探讨了非增强沉积过程中基底温度对 Nb N膜层的影响。温度升高使膜层中 N的含量先呈上升趋势 ,随后又稍微降低 ;温度升高促进晶粒生长 ,使晶粒尺寸变大 ,从室温到约 30 0℃的温度下得到的薄膜在 (2 2 0 )峰表现出很强的择优取向 ,5 0 0℃的沉积温度下 ,(2 2 0 )峰变的很弱 ,(2 0 0 )峰表现出择优取向 ,5 0 0℃时膜层中得到单一的 δ- Nb N相 ;表面形貌方面 ,温度越低 ,薄膜越不完整 ,在 5 0 0℃左右才能得到光滑完整的 Nb N膜。与非增强沉积相比 ,增强沉积不需加热 ,在低温下就能得到光滑致密的 Nb N膜 ,膜层中 N的含量更高 ,且没有明显的择优取向。

射频等离子体沉积类金刚石膜微结构的表征

利用傅里叶变换红外光谱仪和X射线激发的CKLL俄歇谱的一次微分表征了类金刚石(DLC)膜的微结构。指出在高离子能量轰击和低CH_4压强下所形成的DLC膜内以sp^3C-C键为主,并且sp^3碳成分随V/Pa^(1/2) 增加而增加,与退火温度从200℃ 到800℃无关,DLC膜具有好的热稳定性。DLC膜密度研究指出:膜密度与沉积参量和基底材料有关。

等离子体沉积非晶SiO_x:H纳米膜层改性医用NiTi合金研究

采用等离子体沉积技术在医用NiTi合金表面制备非晶SiOx：H纳米膜层，并对改性后材料表面化学及膜层晶体结构等进行表征。结果表明，通过控制TMS和Ox两种单体流速比和沉积时间，可控制材料表面亲疏水性和SiOx：H纳米膜层厚度。反应沉积的SiOx：H具有非晶的结构。其最优化条件为：卢（TMS）：μ（O2）-1：4，系统压力3．33Pa，D．C5W，沉积时间4min。所制备的膜层厚度约为45nm，表面去离子水接触角为30～40°。SiOx：H纳米膜层改性NiTi合金表面可提高材料的抗腐蚀性能。

介质阻挡放电等离子体沉积多孔硅纳米颗粒膜的光发射及红外光谱

用介质阻挡放电(DBD)等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法,以硅烷为源气体,在沉积区域加载脉冲负偏压进行调节,在玻璃基片上沉积得到具有荧光特征的多孔硅纳米颗粒膜。沉积过程的发射光谱结果表明,在412 nm处出现S iH*(A2Δ→X2Π0-0)特征峰,证明放电沉积过程中存在不同程度的硅烷裂解。将脉冲负偏压固定在-300 V,当占空比从0.162增大到0.864时,薄膜的红外光谱显示S i—O—S i在1 070cm-1伸缩振动吸收峰与800 cm-1的弯曲振动峰都有所增强,而930 cm-1的S i—H弯曲振动减弱。说明随着占空比的增加,S i—O—S i键的结合越来越明显。

等离子体沉积聚合物膜应用于医学抗凝血材料的研究

本文介绍了接触血液的聚合物的医学应用和血液相容性材料的定义,讨论了等离子体沉积聚合物膜的特性和应用,特别是在抗凝血材料方面的应用.

等离子体沉积TiN涂层的组织特性

本文研究了将TiCl_4,N_2,H_2混合气体在钢和玻璃等基体表面进行等离子体辅助化学气相沉积的TiN涂层。结果表明:TiN涂层的密度和晶性受射频放电功率密度的影响;且X射线衍射显示,随着射频放电功率密度的增加而增强薄膜的(200)取向;用扫描电镜观察薄膜显示此时的TiN薄膜的粒状组织更加致密。随着射频放电功率密度的增加,涂层显微硬度增加到最大值后下降,这种影响可归结于薄膜中氯化物含量;当氯化物含量最低时,显微硬度最大。

电子回旋共振等离子体沉积氮化碳(CN)膜的工艺及XPS研究

电子回旋共振等离子体沉积氮化碳（ＣＮ）膜的工艺及ＸＰＳ研究＊张大忠孙官清刘仲阳陈剑王宣梁学才（原子核科学技术研究所）钟光武（西南物理研究院核聚变研究所）低温低压沉积的硬质材料不仅可用于涂敷热稳定材料以改善其表面特性，而且还可作为薄膜型光、电、磁器件的...

射频等离子体沉积非晶碳氢薄膜及其阻隔性能

采用射频辉光放电等离子体化学气相沉积系统,,以甲烷和氩气作为工作气体在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)片和玻璃片基上沉积了非晶碳氢薄膜,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对碳氢薄膜的结构进行研究,并且通过透水蒸汽相对比较实验检测了PET上沉积碳氢膜的阻隔性能,详细讨论了沉积工艺参数对碳氢薄膜结构和阻隔性能的影响。实验结果证明,沉积的薄膜越厚,碳氢膜的含量越高,阻隔性能越好,沉积碳氢膜的PET阻隔性比原始PET都有明显提高,当膜厚达900nm时,阻水蒸汽透过率可提高7倍。

纳秒光纤激光诱导等离子体沉积铜的研究

为了实现玻璃表面的金属化,运用激光诱导等离子体沉积技术,选用廉价易维护且波长为1064nm的红外纳秒光纤激光和T2铜靶材,在透明材料普通硅酸盐玻璃表面直接沉积出了金属铜,并对其进行了光学显微镜和扫描电镜表征。结果表明,在一定的激光能量密度范围内(沉积阈值能量密度12.50J/cm^2～激光器所能达到的最大能量密度27.13J/cm^2),随着激光能量密度的增加,沉积在玻璃表面的铜颗粒数量增加;而在激光能量密度一定(27.13J/cm^2)的条件下,若保持激光光斑的横向和纵向搭接率一致,当光斑搭接率不小于50%时,由于玻璃对激光的强烈吸收,导致铜沉积失败;当光斑搭接率在-20%～50%变化时,沉积在玻璃表面的铜颗粒数量呈现先增加后减小的变化趋势。激光诱导等离子体沉积技术是一种可实现透明衬底材料表面金属化的便捷技术。

多功能等离子体沉积系统

本项目是针对新近发展的领域如纲米材料等所需相关等离子体沉积系统装备进行开发及产业化而提出的。项目产品主要有磁控溅射阴极等，可用于半导体制造及特种工艺等非常广泛的领域。项目所开发的磁控等离子体薄膜制备设备目前已通过前期的研究和产业化小试生产，拥有这方面的核心技术与知识产权，将摆脱新型发光器件和太阳能电池等相关的核心技术依赖国外引进的现状。