非晶态SiO2过渡层上高C轴取向LiNbO3薄膜及生长机制探讨

利用脉冲激光沉积(PLD)技术在单晶硅衬底的非晶态SiO_2过渡层上外延生长了具有优良结晶品质和高度C轴取向性的LiNbO_3光波导薄膜。利用X射线衍射、高分辨电子显微镜和原子力显微镜等手段对LiNbO_3薄膜的结晶品质和C轴取向性等进行了系统的分析,基本确定了薄膜C轴外延生长的最佳沉积参数。非晶态SiO_2过渡层上的LiNbO_3薄膜由尺度约为150 nm×150 nm的四方柱状C轴取向的单晶畴紧密排列而成,并且具有陡峭的界面结构。棱镜耦合技术测量表明,激光可以被耦合到LiNbO_3薄膜中,形成TE和TM模式的光波导。此外,对于LiNbO_3薄膜在非晶过渡层上择优取向生长的物理机制和薄膜基底效应进行了初步探讨,提出其生长机制很可能符合光滑晶面上三维岛状成核生长的Volmer模式。

溶胶-凝胶法制备不锈钢表面SiO_2-ZrO_2-Al_2O_3-Cr_2O_3涂层的研究

用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了SiO2-ZrO2-A12O3-Cr2O3涂层,并用XRD、SEM等手段对其相结构、界面形貌进行了表征,且完成了900℃高温下的抗氧化性实验及FeCl3腐蚀实验。结果表明:预涂A12O3-Cr2O3过渡层可使基体与涂层结合较好;涂有薄膜的不锈钢抗氧化性、耐腐蚀性均有显著提高。

非晶态SiO_2过渡层对生长C轴取向LiNbO_3薄膜的影响

采用磁控溅射方法,在Si衬底和LiNbO3薄膜之间引入SiO2过渡层制备LiNbO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对LiNbO3薄膜的结晶取向、组成成分和表面形貌进行了表征,重点研究了非晶态SiO2过渡层对LiNbO3薄膜C轴取向的影响。结果表明,非晶态SiO2过渡层为10～50nm时,在Si(100)衬底上制备的LiNbO3薄膜的C轴取向随着过渡层厚度的增加而变强,但当过渡层超过30nm时,对LiNbO3薄膜C轴取向的影响变小;在Si(111)衬底上制备的LiNbO3薄膜,当非晶态SiO2过渡层为10nm时,LiNbO3薄膜具高C轴取向,C轴取向的织构系数(TC)为90%,且结晶质量良好,但随着过渡层厚度增加,LiNbO3薄膜的C轴取向反而变弱。

碱催化多孔SiO_2/PI杂化薄膜的制备与力学性能研究

采用碱催化正硅酸乙酯(TEOS)的溶胶-凝胶法与分子模板法相结合,通过旋转涂覆在硅衬底上制备掺杂聚酰亚胺(PI)的纳米多孔SiO2薄膜,并在其表面制备致密过渡膜。利用差热分析(DSC-TGA)、原子力显微镜(AFM)、台阶仪(Atomic-Profiler)、微纳力学性能测试仪(Universal Nano+Micro Mechanical Tester)等对薄膜的性能进行了分析表征。结果表明,所制备的SiO2/PI杂化多孔薄膜具有较好的力学性能和热稳定性;一层膜和两层膜的平均厚度分别为917和1288nm;镀有过渡膜的样品具有最为平整的表面形貌和最小的表面动摩擦系数。

多孔羰基铁/SiO2/聚吡咯核壳结构复合材料的制备及电磁特性

首先对羰基铁进行点腐蚀得到多孔羰基铁,然后采用St?ber法和原位聚合法将SiO_2和导电高分子聚吡咯包覆在多孔羰基铁表面,制备多孔羰基铁/SiO_2/聚吡咯电磁复合吸波材料。采用XRD、SEM、TEM、FT-IR对样品结构、微观形貌进行了表征,在网络分析仪中采用同轴法测试样品电磁参数,并根据传输线理论研究了2~18 GHz微波频段内吡咯含量及涂层厚度对样品吸波性能的影响。实验结果表明:制备的多孔羰基铁/SiO_2/聚吡咯复合电磁吸波材料具有核壳结构;随着吡咯加入量的增加,吸波材料吸收峰逐渐向低频方向移动;当涂层厚度为3.5 mm、吡咯加入量为6%(w/w)时,在9.44~17.56 GHz范围内反射率均低于-10 d B,频带宽度为8.12 GHz,损耗反射率达到-23 d B。良好的吸波性能归因于复合物有效的阻抗匹配特性及多重界面极化效应,多孔羰基铁/SiO_2/聚吡咯是一种轻质、宽频、强吸收的吸波材料。

热载荷条件下TiO_2薄膜热应力有限元分析（英文）

在高温环境下,由于不匹配性而产生的热应力是影响薄膜结构及性能稳定性的重要因素。本文使用有限元的方法,从热应力的角度研究分析了高温环境下导致薄膜损伤的内在机理及相关可能的改善方法。仿真结果表明,在高温环境下,基板与薄膜匹配性对系统热应力的大小及结构的稳定性有非常大的影响;相比白宝石//Ti O2系统,Si//Ti O2薄膜存在较高的应力水平及边缘应力集中与突变现象;采用Ti O2+Si O2复合过渡层的方法对于降低和调控薄膜-基底应力梯度的变化有很好的作用。