超声喷雾热解法制备AZO薄膜及其光致发光性能研究

利用超声喷雾热解法以乙酸锌、硝酸铝为Zn、Al源配制前驱体溶液,按不同的Zn、Al原子比(1∶0.02,1∶0.03,1∶0.04,1∶0.05和1∶0.06)在单晶硅(100)衬底上制备出具有较好光致发光性能的ZnO:Al(AZO)薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)表征了样品的晶体结构、表面形貌和光致发光性能.结果表明:所制备样品属于纤锌矿ZnO结构,且择(002)取向生长,薄膜表面比较平整,具有较好的光致发光性能.并且Al掺杂量对AZO薄膜的紫外发射性能有重要影响,随着Al掺杂量的增加,紫外发射峰先蓝移后红移.在Zn、Al原子比为1∶0.04时得到的AZO薄膜结晶质量最好,蓝移量最大,光致发光性能最佳.

超声喷雾热解法制备半导体薄膜技术

超声喷雾热解法(USP)作为一种新兴的薄膜制备技术,已制备出多种半导体薄膜材料,并成功应用于太阳能电池、传感器、固态氧化物燃料电池等领域。介绍了USP制备薄膜技术的原理,结合近年来USP技术在半导体薄膜制备领域的研究进展,系统阐述了超声喷雾热解法制备薄膜的原理、工艺过程及在此过程中发生的物理化学变化,详细分析了前驱体溶液化学组成、沉积温度、退火处理等各个工艺参数对薄膜沉积过程和成膜质量的影响,指出了该技术目前存在的问题及今后的发展方向。

微波-超声波喷雾热解法制备超细球形ITO粉体的研究

以InCl_3·4H_2O和SnCl_2·2H_2O为原料,水为溶剂溶解作为前驱体溶液,采用微波管式炉加热联合超声波喷雾热解法制备得到ITO粉体。实验研究了不同微波热解温度和添加柠檬酸对ITO产品的微观形貌的影响,利用TG-DSC、XRD、SEM、EDS、TEM对样品的结构特征和微观形貌进行了表征分析。研究结果表明,前驱液浓度、温度和添加剂是影响氧化铟锡(ITO)粉体形貌的关键因素。得到粒径较小、分散性好和形貌呈球形的超细粉体的最佳条件为:温度650℃,前驱体原溶液浓度0.01mol/L,柠檬酸浓度0.004mol/L,载气速率0.6L/min,加入200目滤网。

超声喷雾热解法制备超细ZnO粉体的研究

以六水合硝酸锌为原料,采用超声喷雾热解法制备了Zn O超细粉体。采用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)等表征手段对所制备产物进行表征,并探讨了反应温度、前驱体浓度对Zn O尺寸和形貌的影响。结果表明:在反应温度为800℃、前驱体浓度为0.4 mol/L的条件下,所得到的产物粒径分布较窄且颗粒的球形度较好。

超声喷雾热解法制备嵌锂金属氧化物锂离子电池正极材料的研究进展

超声喷雾热解法(USP)制备锂离子电池正极材料LiNi1/3Col/3Mn1/3O2及LiNi1/2Mn1/2O2时在控制其化学组成、形貌和粒径等方面有比较大的优势。本文介绍了USP法制备锂离子电池正极材料的过程及其化学计量偏移较小、结晶度较高、材料结构和组成较均匀等特点。

超声喷雾热解制备涂层导体研究进展

超声喷雾热解法(USP)是近些年来新兴的一种制备涂层导体的方法,使用该方法制备涂层导体薄膜具有沉积速度快、廉价以及非真空等优点。对USP法的基本过程进行了阐述,综合评述了近年来采用该方法制备涂层导体的研究进展,并对其未来发展趋势加以展望。

超声喷雾热解法制备CeO_2薄膜及性能研究

以硝酸铈(Ce(NO_3)_3·6H_2O)水溶液为前驱溶液,采用自制超声喷雾热解装置在石英衬底上沉积制备CeO_2薄膜,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见分光光度计等分析薄膜晶体结构、微观形貌及光学特性。结果表明,随着沉积温度升高,薄膜择优生长取向逐渐变为(200);当沉积温度为500℃时,薄膜具有良好的致密性;薄膜在可见光区表现出近85%的高透过率,同时发现随着沉积温度升高,薄膜透过率逐渐增大,光吸收逐渐由缺陷吸收转变为本征吸收。

空心和多孔Y_(2)O_(3):Eu^(3+)微球的超声喷雾热解法可控合成及其光致发光性能

以蔗糖或柠檬酸为辅助剂,通过改变超声喷雾热解期间雾滴中溶剂的蒸发方式和溶质聚集状态,进行空心和多孔Y_(2)O_(3):Eu^(3+)微球的可控合成。探究了辅助剂的种类和比例对微球形貌的影响,提出了空心和多孔Y_(2)O_(3):Eu^(3+)微球形成机制,并分析了空心和多孔Y_(2)O_(3):Eu^(3+)微球的晶体结构及光致发光性能。结果表明:Y_(2)O_(3):Eu^(3+)微球组分均匀,仍保留立方Y2O3结构;添加蔗糖后可获得中空结构,添加柠檬酸则为多孔结构,这归因于添加的蔗糖在雾滴干燥时络合成膜,水分透过膜蒸发,溶质沉积在膜内壁形成空心球壳,而添加的柠檬酸则与溶质形成均匀的螯合物,在高热解温时产生大量原位介孔;空心和多孔Y_(2)O_(3):Eu^(3+)微球均在611 nm处表现出典型的红光发射,且空心微球的发光强度可达不添加辅助剂合成的实心微球的96.6%。该研究可为大规模产业化合成形貌可控的空心和多孔Y_(2)O_(3):Eu^(3+)微球提供参考。

α-Fe_2O_3纳米薄膜的超声喷雾热解制备及其表征

采用超声喷雾热解制备技术在Si(III)基片上制备了α-Fe2O3纳米薄膜.选用0.01mol/L的Fe(acac)3乙醇/水(1:1)混合液作为前驱液,在衬底温度380℃及载气流量6L/min条件下,制备出平均粒径为4.1nm、具有(104)择优取向的纳米薄膜,并通过XRD,AFM等对其微观结构进行了表征.

超声喷雾热解法制备MgO薄膜及性能研究

采用自制超声喷雾热解装置制得MgO薄膜,用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外可见光分光光度计等研究了MgO薄膜的晶体及微观结构。结果表明,随着沉积温度的提高,薄膜的结晶性能变好,光透射率随之升高;当沉积温度为650℃时,薄膜的晶粒为52.295nm,在可见光波段透射率达到77%。沉积温度对MgO薄膜的晶体结构、表面形貌以及光学特性有显著影响,是调控MgO薄膜结构和光学特性的有效手段。

喷雾热解── 一种重要的微粉制备工艺

喷雾热解──一种重要的微粉制备工艺戴遐明（清华大学北京市精细陶瓷实验室，北京昌平１０２２０１）１引言粉末材料，特别是微粉及超细粉，是当前材料科学领域中的一个重要的前沿问题。可以制备微粉和超细粉的工艺方法很多。从目前来看，一般工业化或半工业化生产氧化物...

不同锡源对喷雾热解法制备SnO_(2)薄膜的影响

使用SnCl_(2)和SnCl_(4)的乙醇溶液作为锡源,应用超声喷雾热解法制备了SnO_(2)薄膜,考察了不同氧化剂用量和衬底预热处理对薄膜结构和性能的影响。使用X-射线衍射仪及扫描电子显微镜对薄膜进行结构及表面形貌分析,使用紫外分光光度计和四探针测试仪分析薄膜的光电性能。结果表明,SnCl_(2)作为锡源,加入10%氧化剂,衬底在800℃条件下预热处理后制备出的SnO_(2)薄膜,透过率高达90%,方块电阻为7.32Ω/□,电阻率为1.93×10^(-3)Ω·cm的,达到了透明导电薄膜的要求。

超声喷雾热解法制备ZnO:Eu薄膜

以醋酸锌（Zn（CH3COO）2）、氯化铕（EuCl3）水溶液为前驱体,采用超声喷雾热解（USP）方法在ITO导电玻璃衬底上沉积Eu掺杂ZnO（ZnO：Eu）薄膜。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）谱对ZnO：Eu薄膜的形貌、结构和光学性质进行了研究。SEM测试结果表明,超声喷雾热解法制备的ZnO：Eu薄膜为致密的纳米颗粒薄膜,ZnO：Eu晶粒尺寸约在200~250 nm。XRD图谱表明,ZnO：Eu薄膜具有很好的六角纤锌矿结构,且在2θ=47.28°处出现Eu2O3的衍射峰。激发光谱表明,ZnO：Eu薄膜在280、373和393 nm处有较强的紫外吸收。PL谱表明,当用280 nm激发光激发时,ZnO：Eu薄膜在613 nm处具有较强的红光发射。

超细VO_(2)粉体的超声喷雾热解装置优化及试验研究

针对喷雾热解过程,采用计算流体力学(CFD)方法对其装置进行了设计优化,通过对比分析,对管式炉的进出口段进行保温优化来改善管内温度和速度场分布不均的问题;设计搭建了超声喷雾热解装置,并通过试验考察了不同的前驱体溶液、前驱体浓度、热解温度对于产物粒径和形貌的影响。结果表明:草酸氧钒溶液超声热解后的产物主要为V_(2)O_(3),而硫酸氧钒及二氯氧钒热解后的产物为蓝黑色VO_(2)颗粒;随着硫酸氧钒前驱体浓度的增加,大颗粒粉体明显增多,颗粒粒径大于100 nm;二氯氧钒热解后的VO_(2)颗粒以二次粒子和一次粒子的形式存在,随着热解温度和前驱体浓度的提高,颗粒分散性明显提高,小粒径颗粒增加,粒径基本在100 nm左右。

冰乙酸在超声喷雾热分解法制备ZnO薄膜中的作用

采用超声喷雾热分解技术（USP）,以二水醋酸锌（Zn（CH3COO）2.2H2O）为原材料,在无碱玻璃衬底上制备了ZnO薄膜。对前驱液pH值、ZnO薄膜结构特性、表面形貌、电学和光学特性的研究结果表明,冰乙酸对ZnO薄膜生长速率具有重要影响。X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）测试显示,所有样品均未六角纤锌矿结构,呈（002）晶面择优生长;当冰乙酸掺入量大于0.02及其以上工艺条件时,获得的薄膜具有六角片状表面形貌;ZnO薄膜电阻率可达到10-1Ω.cm,同时在400~2 000 nm的宽谱范围内的透过率能够达到80%以上。

空心球状碳纳米管-MXene-钴复合物对硝基芳烃化合物的电化学检测

本文通过超声喷雾热解法一步制备出Co空心球(Co hollow sphere, Co HS),然后通过浸渍法将MXene纳米片包覆其上,制得MXene/Co空心球。采用化学气相沉积法,以乙炔作为碳源,氢气作为还原气体,在Co HS的催化作用下在其表面生长碳纳米管(Carbon nanotubes, CNT),成功制备出CNT-MXene/Co空心球复合材料(CNT-MXene/Co HS)。将此电极材料修饰到玻碳电极表面可实现对硝基芳烃化合物的精准电化学检测。结果表明,CNT-MXene/Co HS修饰电极对4-硝基苯酚(4-NP)、2,4-二硝基甲苯(DNT)、间二硝基苯(DNB)、1-氯-2,4-二硝基苯(Cl-DNB)和间硝基苯(TNB)的检出限(S/N=3)分别为6.6、11.6、10.9、10.7和21.4 nmol·L^(-1)。本方法具有良好的抗干扰能力,在环境监测及水样分析领域具有极大的应用前景。

用超声喷雾热分解法制备p型Zn_(1-x)Mg_xO薄膜

利用超声喷雾热分解(USP)技术,采用N-Al共掺法,在eagle2000衬底上制备出了电学特性较好的p型Zn0.93Mg0.07O薄膜:电阻率为18.43Ω.cm、迁移率是0.362 cm2/(V.s)、载流子浓度为1.24×1018cm-3。系统分析了前驱溶液中Al掺杂量或Mg掺杂量变化时对p型Zn1-xMgxO薄膜电学特性和结构特性的影响。紫外可见光透射测试表明:Zn1-xMgxO薄膜在紫外-可见光范围内的透过率达到了80%。

衬底温度对ZnO:Al薄膜结构和光透过性能的影响

利用超声喷雾热解方法以不同的沉积温度(450～530℃)在石英衬底上制备出具备较高光学质量的ZnO:Al(AZO)薄膜.通过X射线衍射谱(XRD)研究了薄膜的结构,用扫描电子显微镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌,用紫外可见(UV)分光光度计对薄膜的光透过特性进行了测试分析.结果表明:所制备薄膜在可见波段具有较高透过率,并且沉积温度对AZO薄膜的结构和光透过性能有很大影响.在衬底温度为470℃时得到的AZO薄膜具有(002)择优取向,结晶质量最好、光透过率最高,在可见光区平均透过率达到85%以上.

透明SnO_2薄膜的制备及结构、性质研究

采用超声喷雾热解成膜技术制备透明SnO2薄膜,用XRD、UV/Vis、SEM、电导温度曲线等系统研究了衬底温度、反应液中双氧水浓度与SnO2薄膜的结构、形貌和光学、电学性质的关系。结果表明,衬底温度与薄膜的微结构和电阻率有密切的关系;加入适量双氧水能使制备的薄膜晶粒均匀,表面形貌有所改善并得到透明高阻SnO2薄膜。

Al掺杂量对N-Al共掺ZnO薄膜光学性能的影响

利用超声喷雾热解方法以不同的Al掺杂量在石英衬底上制备了N-Al共掺ZnO薄膜,并对其光学性能进行了研究.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV)和光致发光谱(PL)表征了样品的晶体结构、表面形貌、透过率和光致发光性能.结果表明:所制备薄膜具有较高光学质量,并且Al掺杂量对N-Al共掺ZnO薄膜的光学性能有很大影响,当n(Zn)∶n(N)∶n(Al)=1∶3∶0.12时,UV光谱的吸收边蓝移最多,带隙展宽最大.PL谱测试结果显示此样品近带边紫外发光峰蓝移至384.9nm.