钽表面非晶层的制备方法

采用低温离子渗氮后再熔盐阳极化的方法 ,在钽表面形成厚度达微米数量级的非晶态层 ,测试了非晶层的成分、相结构和性能。结果表明 ,该非晶层相对于直接阳极化层 ,组织致密、硬度高、粗糙度低。

电子束表面超快速熔凝冷却速率对形成非晶层的影响

为探索制备大面积表面非晶层的新途径，采用电子束表面超快速熔凝处理的方法，通过显微硬度、金相组枳和Ｘ射线衍射及透射电镜分析，研究了电子束表面超快速熔凝冷却速率对形成非晶层的影响。结果表明，电子束与基体的交互作用时间愈短，加热和冷却速率愈大。随冷却速率增大凝固组织细化，熔凝层显微硬度增大。当冷却速率为３．３４×１０７℃／ｓ时，即可获得可检测的非晶层。为一般结构材料的表面直接转变为非晶层开辟了新途径。

一种基于非晶层粘性流动的机械化学抛光模型

通过分析单个微纳米磨粒滑动接触的分子动力学模拟的研究结果,提出了在典型的机械化学抛光(CMP)过程中芯片表面材料的去除应为表面非晶层物质粘性流动所致的新观点。基于这种机理,应用微观接触力学和磨粒粒度分布理论建立了一种新的表征CMP过程材料去除速率的数学模型。模型中引入了一个表征单个磨粒去除芯片表面非晶层能力的比例系数k,k综合反映了磨粒的机械作用、抛光液对芯片表面的化学作用和芯片的材料特性。通过实验验证发现该模型的理论预测值与实验测定值十分吻合。

获得表面非晶层的高能束熔凝处理方法

综述了现代激光束和电子束表面快速熔凝处理的有关理论；对比了激光和电子束与材料表面热作用的差异及熔换层试样制备的几种方法的优劣：论述了功率密度、扫描速度和光束处理方式对表面快速熔凝处理的影响。

Er^+注入单晶硅中非晶层晶化过程的TEM研究

剖面透射电镜的变温观察及高分辨电子显微镜(HREM)象表明,Er^+注入(注入能量350kev,注入剂量1×10^(15)cm^(-2))硅单晶后,在表面可形成一连续非晶层。热退火过程中,非晶层可以从非晶/单晶界面处进行固相外延和在内部成核两种方式进行再结晶以至形成多晶层。再结晶的晶粒中存在大量微孪晶和堆垛层错。

高温陶瓷及其复合材料界面非晶层理论模型的研究进展

界面非晶层对高温陶瓷及其复合材料的性能有直接的影响,界面非晶层理论模型为深入研究这些材料界面提供了理论基础。运用界面的非晶层理论模型可以对界面非晶层的特征、形成机制等进行系统研究和综合分析。简要介绍了力平衡模型、扩散界面模型、吸附、偏析和润湿模型等几种界面非晶层理论模型的研究和应用现状,并指出了目前存在的主要问题及未来研究的方向。

非晶层占比对TEM样品成像的影响

研究了非晶层占比对半导体器件透射电子显微镜(TEM)样品成像的影响。聚焦离子束(FIB)是制备TEM样品的重要工具,在TEM样品制备过程中,离子束损伤会在样品表面产生非晶层而使TEM图像产生畸变失真。在28 nm技术节点以下半导体器件TEM样品制备中,传统的制备方法会使样品在TEM下呈现非晶像或者图像质量不佳而不再适用。制备了一种楔形样品并使用平面转截面的样品制备方法研究了TEM呈晶格像时和非晶层临界占比的关系。实验表明,当样品中非晶层的占比超过0.66时,其在TEM下的成像为非晶像;当低于这一数值时,其在TEM下的成像为晶格像。针对非晶层对样品成像的影响,使用了一种低电压减薄的制备方法,通过降低非晶层占比可以显著优化表面成像,提高TEM样品的质量。

Q235钢表面电火花沉积铁基非晶改性层及其性能

采用电火花沉积技术在Q235钢表面制备了Fe基改性层,以提高Q235钢的硬度、耐磨性和抗高温氧化性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和高温循环氧化试验对比了基体和改性层的微观结构及抗高温氧化性能。结果表明,所得改性层为非晶态结构,在700℃退火6 h能实现晶化转变;改性层厚度约为12.5μm,表面呈现丘陵状形貌,与基体之间存在很好的冶金结合;电极成分中的Al、Cu和Sn分布于改性层整个表面,并且在凸起和凹陷处的含量更高;相对于基体,改性层具有更好的抗高温氧化性能。改性层的显微硬度为265.90 HV,高于基体和晶化转变改性层,耐磨性也更优。

基于显微拉曼光谱的金刚石非晶层厚度检测方法

提出了利用激光共聚焦显微拉曼光谱仪测试非晶层厚度的方法。以单晶区与非晶区的拉曼峰值比值为研究对象,研究发现此值与非晶层厚度具有较好的相关性。方法为非晶层测量提供了一种快速、无损、廉价的定量检测途径。实验证明,对于厚度小于50 nm的非晶层,方法检测误差小于1.5 nm。

薄膜非晶/微晶叠层电池中NP隧穿结的影响

本文论述了薄膜非晶/微晶叠层电池中NP隧穿结对电池性能的影响。在薄膜叠层电池中非晶顶电池的N层采用微晶硅,减小了电池的内部串联电阻影响。通过调整非晶硅顶电池N层和微晶硅底电池P层的厚度,降低NP隧穿结的影响,获得薄膜叠层电池效率11.73%(Voc=1.34V,Jsc=14.53mA/cm2,FF=60.27%),电池面积为0.253 cm2。

非晶孵化层对高速生长微晶硅电池性能的影响

采用高压高功率的甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术,以不同的反应气体总流量制备出沉积速率大于1nm/s、次带吸收系数(α_(0.8eV))小于2.5cm^(-1)且具有相同晶化率的本征微晶硅薄膜,然而将其应用在微晶硅电池中时,电池性能却有明显差异。通过对微晶硅电池的光、暗态J-V,量子效率(QE)和微区拉曼(Raman)测试发现,微晶硅薄膜中非晶孵化层厚度的不同是引起电池性能差异的主要原因。反应气体总流量较低时沉积的微晶硅薄膜具有较厚的非晶孵化层,阻碍了载流子的输运,使电池的长波光谱响应下降,从而降低了电池的短路电流密度与填充因子;而增加总气体流量,有效减小了微晶硅薄膜中的非晶孵化层的厚度。从而使电池性能得到改善。最后在总气体流量为500sccm时,制备得到沉积速率为1nm/s,效率为7.3%的单结微晶硅太阳电池。

全光亮和高耐蚀性非晶态合金层的制备新工艺

光亮和耐蚀性在金属镀层的应用中起着极其重要的作用。本研究是在普通碳素钢表面制备全光亮和高耐蚀性非晶态合金层的方法 ,其主要特点是化学镀溶液中不需加入任何光亮剂、整平剂、应力消除剂和润湿剂 ,就能从镀液中直接镀制出全光亮的非晶态合金层 ,在硫酸、盐酸、磷酸、氢氧化钠和氯化钠等强酸碱盐腐蚀介质中全浸腐蚀 48小时 ,非晶态合金层具有很高的光亮度 ,不会变色。在空气中长期放置 ,非晶态合金层仍保持光亮性。另外 ,在酸性腐蚀介质中 ,非晶态合金层能使基体Q2 3 5钢的耐蚀性提高 3 8倍以上 。

Mo/Zr,Mo/V,Mo/W二元金属氧化物界面非晶相层的研究

文献对二元氧化物界面结构虽有介绍,但作者认为两者都是过渡金属氧化物时,在彼此表面能的作用下,表面各键都将扭曲,或脱离晶格分解成碎片,故很难说谁向谁分散,且分散也不一定是一个分子层.本文就MoO_3/ZrO_2(简写为Mo/Zr),MoO_3/V_2O_5(Mo/V)和MoO_3/WO_3(Mo/W)三体系进行了研究.

非晶/微晶硅叠层电池中间层的研究进展

由于非晶硅光致衰退、微晶硅吸收系数低的原因,叠层结构电池成为提高电池效率和稳定性的有效途径。叠层电池各子电池较薄、太阳光的利用率较低,因此陷光结构在叠层电池中的作用尤其重要。具有绒面结构的前电极、叠层电池的中间层以及ZnO/Al或ZnO/Ag复合背电极共同组成硅薄膜太阳电池的陷光结构。中间层位于各子电池之间,作用是改变界面反射率,影响电池中光的传播路径。该文综述了叠层电池中间层的作用、要求以及此方面国内外的研究现状,并指出中间层研究中需要注意的主要问题和未来发展的趋势。

表面涂层对非晶薄带爆炸焊接温度影响探讨

针对在非晶薄带爆炸复合制备块体非晶复合材料过程中涂层对温度的影响，提出对非晶薄带实施涂层后再进行爆炸复合。利用放缩法将涂层后的薄带简化为均匀材料，并对30μm厚的Fe78B13Si9非晶涂层前、后爆炸焊接层内温度场进行系列分析计算，表明：（1）高速撞击产生的热量主要集中在涂铜层上,涂层处理能够显著减小界面撞击引起的热影响区域；（2）相对于非涂层的非晶爆炸复合，文中方案平均温升降低约280K；（3）铜涂层后。碰撞界面冷却速率高达10^7K／s。研究表明，具有表面涂层的非晶薄带在爆炸复合制备层合块体非品复合材料过程中，能够更好地保持非品材料的非晶结构，并有效扩大爆炸焊接窗口。

非晶多层膜Fe/SnO_2的磁特性

采用高频溅射制备了Fe/SnO2 非晶多层膜 .当SnO2 层厚度ds 固定为 5nm时 ,样品的饱和磁化强度Ms 随Fe层厚度dm 的减小而降低 ,这主要受死层效应和维度效应的影响 .样品在dm 很小时 ,呈现准二维磁性 .样品的居里温度Ic 随dm 的减小而单调下降 .当Fe层固定为 2nm时 ,Ms随ds

非晶Co/Ge多层膜的磁性和电性能

采用射频溅射的方法制备了[Cox/Ge10-x]（x=0.1,0.3,0.5,0.7,1.0,1.5,2.5 nm）非晶多层薄膜,X射线衍射仪（XRD）显示样品中不存在第二相.随着Co层厚度增加,室温下薄膜磁性由抗磁性转变为铁磁性.制备态的[Co2.5/Ge7.5]的饱和磁化强度Ms可达8.3×104 A/m.霍尔效应测试表明样品均为P型半导体,载流子浓度约为1023～1025 m-3.薄膜的低温电阻导电机理属于磁性半导体材料的自旋依赖电子变程跃迁机制,实验结果表明,Co/Ge体系有作为新型自旋电子学器件材料的可能.

非晶Cr/Ge多层膜的磁性和电性能研究

采用射频磁控溅射的方法制备了非晶[Crx/Ge10-x]20(x=0.1,0.3,0.5,0.8,1.1,1.6,2.7)多层膜。随着Cr层厚度增加,Ge层厚度减小,室温下薄膜磁性由抗磁性转变为铁磁性,同时样品出现了反常霍尔效应。扣除Ge层的抗磁性,制备态的[Cr2.7/Ge7.3]20的饱和磁化强度M s可达33 emu/cm3。提出了磁性起源于Cr原子层间耦合的模型,薄膜的低温电阻导电机理属于自旋依赖电子变程跃迁机制。

非晶硅顶电池中的n型掺杂层对非晶硅/微晶硅叠层太阳电池性能的影响

采用超高频等离子增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术,逐次高速沉积非晶硅顶电池及微晶硅底电池,形成pin/pin型非晶硅/微晶硅叠层电池.通常顶电池的n层与底电池的p层均采用微晶硅材料来形成隧穿复合结,然而该叠层电池的光谱响应测试结果表明,顶电池存在着明显的漏电现象.针对该问题作者提出,在顶电池的微晶硅n层中引入非晶硅n保护层的方法.实验结果表明,非晶硅n层的引入有效地改善了顶电池漏电的现象;在非晶硅n层的厚度为6nm时,顶电池的漏电现象消失,叠层电池的开路电压由原来的1.27提高到1.33V,填充因子由60%提高到63%.

激波对多层非晶合金的作用及影响

研究了激波对多层非晶 ( Fe0 .99Mo0 .0 1) 78B13Si9,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的作用 ,发现激波可使多层非晶合金晶化。晶化主相α- Fe的晶粒尺寸 ,晶格常数比单纯退火晶化、激波处理后退火的小。这是由于再结晶和形成不同固溶体 (缺位式固溶体和替位式固溶体 )引起的。并讨论了压力和温度在非晶激波晶化中的作用。