Effects of Film Thickness and Ar/O2 Ratio on Resistive Switching Characteristics of HfOx-Based Resistive-Switching Random Access Memories

Cu/HfOx/n^＋Si devices are fabricated to investigate the influence of technological parameters including film thickness and Ar/02 ratio on the resistive switching （RS） characteristics of HfOx films, in terms of switch ratio, endurance properties, retention time and multilevel storage. It is revealed that the RS characteristics show strong dependence on technological parameters mainly by altering the defects （oxygen vacancies） in the film. The sample with thickness of 2Onto and Ar/O2 ratio of 12：3 exhibits the best RS behavior with the potential of multilevel storage. The conduction mechanism of all the films is interpreted based on the filamentary model.

总气压与Ar/O_2流量比对直流对向靶磁控溅射TiO_2薄膜光催化性能的影响(英文)

采用对向靶磁控溅射法在不同气压和Ar/O2流量比条件下,以氟化SnO2(FTO)导电玻璃为基底制备了多晶TiO2薄膜.台阶仪测量结果显示所制备TiO2薄膜的平均厚度约为200nm.随着溅射气压的升高,TiO2薄膜由锐钛矿与金红石混晶结构转变为纯锐钛矿结构.分别采用场发射扫描电镜(FESEM)和原子力显微镜(AFM)分析了不同气压和Ar/O2流量比对TiO2薄膜表面形貌的影响,结果显示TiO2薄膜的表面粗糙度随溅射总气压和Ar/O2流量比的增加而增大.以初始浓度为100×10-6(体积分数)的异丙醇(IPA)气体为目标物检测所制备TiO2薄膜的光催化性能,并分析该气相光催化反应的机理,在紫外照射条件下异丙醇先氧化为丙酮再被氧化为CO2.当总溅射气压为2.0Pa、Ar/O2流量比为1:1时,溅射所得TiO2薄膜具备最优光催化活性并可在IPA降解反应中保持较高的催化活性和稳定性.

O_2/Ar比例对直流脉冲磁控溅射制备TiO_2薄膜光催化性能的影响

利用直流脉冲磁控溅射方法在不同O2/Ar比例条件下制备具有不同结构、性能的TiO2薄膜,利用台阶仪、X射线衍射仪及紫外-可见分光光度计等仪器,对薄膜的结构、透光性能、光催化性能等进行表征。研究结果表明:TiO2薄膜的结构、光催化性能等强烈依赖于沉积过程中的O2/Ar比例。在低O2/Ar比例条件下制备的TiO2薄膜,薄膜处于O控制生长阶段,相应薄膜处于高速生长状态,薄膜经退火处理后形成锐钛矿(101)相择优取向结构,同时薄膜对甲基橙溶液降解率较低。随着O2/Ar比例的增加,薄膜生长速率逐渐降低,薄膜逐渐呈现多相混合生长,经退火处理后薄膜呈现锐钛矿(101)相与(004)相的混合相结构,相应薄膜对甲基橙溶液降解率增加,在O2/Ar比为6/14时,其对甲基橙溶液降解率达到最大值,为86.45%。继续增加O2/Ar比例,在高O2/Ar比例条件下,薄膜沉积速率较低,沉积离子有充足的驰豫时间释放自身能量以寻找低能位置,因此在薄膜沉积过程中主要形成能量最低的锐钛矿(101)相结构,经退火处理后薄膜呈现锐钛矿(101)相择优取向结构,在O2/Ar比为20/0时,薄膜对甲基橙溶液降解率下降至52.15%。

O_2/Ar气体流量比对射频磁控溅射HfO_2薄膜的影响

采用射频磁控溅射法,以HfO2陶瓷作为靶材,在石英衬底上制备了HfO2薄膜。通过椭圆偏振光谱仪(SE)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)研究了不同O2/Ar气体流量比对薄膜沉积速率、结构、形貌等的影响。结果表明,随着O2/Ar气体流量比从0增加到0.50,薄膜的沉积速率逐渐下降。O2/Ar气体流量比为0时制备的薄膜沿[001]方向择优取向生长,具有较高的结晶程度,较大的晶粒尺寸和柱状晶形貌。O2/Ar气体流量比不为0时制备的薄膜没有出现择优生长,结晶程度较低,晶粒尺寸较小,具有球形颗粒状形貌。随着O2/Ar气体流量比从0.25增加到0.50,薄膜的晶粒尺寸有所增大,形貌变化不大。最后探讨了O2/Ar气体流量比为0时制备HfO2薄膜择优取向生长的机理。

Ar/O_2对磁控溅射法制备Bi_(1.5)MgNb_(1.5)O_7薄膜结构与性能的影响

采用射频磁控溅射法在不同Ar/O2流速比下制备铌镁酸铋(Bi1.5MgNb1.5O7,BMN)薄膜。通过X线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和阻抗分析仪分别对薄膜的相结构、表面形貌和介电性能进行表征。结果表明:经过700℃O2气氛下退火处理,BMN薄膜形成立方焦绿石单相结构。当Ar/O2流速比为2∶1时溅射薄膜的表面粗糙度较小,漏电流较低,具有高的介电常数、低的介电损耗(1 MHz的测试频率下介电常数和介电损耗分别为158和0.4%),并且在0.8 MV/cm的外加电场下介电可调率和优质因子分别为16.4%和36。

强化A^2/O工艺反硝化除磷性能的运行控制策略

以啤酒废水为研究对象,重点考察了如何强化A2/O工艺反硝化除磷性能,从而提高营养物去除效果、并实现节能的目的.试验中建立了3种运行控制策略:(1)根据缺氧区末端出水硝酸盐的浓度控制内循环回流量;(2)调节厌氧/缺氧/好氧区体积比以减少厌氧区出水剩余COD对缺氧磷吸收的影响;(3)向缺氧区引入旁流并调节旁流比.试验结果表明,当缺氧区末端出水硝酸盐浓度控制在1~3mg·L-1时,不仅可强化反硝化除磷效果,而且可以节省内循环所需能耗;厌氧/缺氧/好氧区最佳体积比为1/1/2;旁流的引入可以提高低C/N比条件下TN的去除,最优旁流比为0.32.

水含量对溶胶-凝胶SiO_(2)增透膜结构和性能的影响

利用正硅酸乙脂 (TEOS)的碱催化 ,溶胶 -凝胶法制备多孔 Si O2 增透膜 .较详细地研究了工艺参量 H2 O/ TEOS摩尔比对薄膜结构和性能的影响 .结果表明 ,随 H2 O/ TEOS摩尔比的增大 ,薄膜厚度、折射率和致密度减小 ;而薄膜透射率增大 .

初沉池优化运行对改良型A^(2)/O工艺脱氮除磷的影响

采用改良型A^(2)/O工艺处理城市污水,设置6种工况,即原水进入初沉池与超越初沉池直接进入生物池流量分配比分别为10∶0、8∶2、6∶4、4∶6、2∶8、0∶10,在具体工程实例中考察初沉池优化运行对脱氮除磷效果的影响。结果表明:初沉池的优化运行对出水总氮浓度和生物除磷率具有显著影响,而对出水氨氮浓度影响较小。工艺中存在反硝化除磷现象,且反硝化除磷率与原水超越初沉池直接进入生物池流量分配比呈正相关。基于6种工况,较为优化的原水进入初沉池与超越初沉池直接进入生物池流量分配比为6∶4。该工况后期出水总氮平均浓度为8.79 mg/L,较原工况降低了33.9%,氨氮浓度低于0.5 mg/L,好氧区总磷平均浓度为0.34 mg/L,满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准;电耗为0.337 kW·h/m^(3),仅比原工况上涨了5.31%,涨幅较小。相比于原工况,虽然电耗出现了轻微上涨,但出水水质可控性得到了进一步强化,且显著优于一级A排放标准。

氧氩流量比对ZnO薄膜的微结构及其发光特性的影响

在室温下,利用射频磁控反应溅射法分别在硅片和石英玻璃上制备ZnO薄膜。通过控制O2/Ar流量比,研究O2/Ar流量比对ZnO薄膜的微结构、表面形貌及其光致发光特性的影响。X射线衍射仪和原子力显微镜结果显示,当O2/Ar流量比为3∶4时,所得薄膜结晶度最佳,表面粗糙度为0.725 nm;荧光光谱显示,ZnO薄膜在波长407 nm附近出现紫光发光峰,该发光峰源于氧空位浅施主能级到价带顶的电子跃迁,发射强度随O2/Ar流量比的增加先减小后增加。

氩氧流量比对CeO_x-SnO_x膜微观结构及光学性能的影响

采用磁控反应共溅射的方法,以金属Ce和Sn为金属源,成功地制备出CeO_x-SnO_x薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对薄膜的结构、表面形貌及成分进行了分析和表征。结果表明薄膜以岛状模式生长,随氩氧比降低,结晶性增强,出现CeO_2和SnO相。此外,利用紫外-可见分光光度计对薄膜的光学性能进行了研究,测试结果表明薄膜对紫外光有极强的吸收作用。当氩氧流量比为3∶1时,紫外光平均透过率仅为5.80%,而可见光平均透过率为81.48%。

CaZrO3薄膜的微观结构与介电性能研究

采用射频磁控溅射技术在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了单一钙钛矿结构的CaZrO3薄膜。研究了CaZrO3薄膜的介电性能和微观形貌,利用X射线衍射技术和扫描电子显微镜技术对所制备薄膜的微观结构进行了表征,并对所制备薄膜的介电性能进行了系统测试,侧重讨论了制备工艺参数O2:Ar比对所制备薄膜的物相及电学性能的影响。研究结果表明,O2:Ar比对所制备薄膜的相纯度有显著影响,在O2:Ar比为10:40和20:40时获得单一钙钛矿相的CaZrO3薄膜,O2:Ar比为30:40和40:40时,薄膜中可观察到第二相Ca0.2Zr0.8O1.8(CSZ)杂相。O2:Ar比为10:40条件下所制备的单一钙钛矿相CaZrO3薄膜在1MHz介电常数约为30,介电损耗为0.006,并且该薄膜在40 V直流电压下,漏电流密度为5×107 A/cm2。单一钙钛矿相的CaZrO3薄膜在薄膜型电容器和微波器件方面具有潜在应用。

多点进水对前置预缺氧A^(2)/O工艺脱氮除磷的影响

某城市污水处理厂采用前置预缺氧A^(2)/O工艺,为了考察多点进水对该工艺脱氮除磷的影响,设置预缺氧池、厌氧池、缺氧池进水流量分配比分别为8∶1∶1、7∶1∶2、6∶1∶3、5∶1∶4、6∶2∶2、6∶3∶1。结果表明,进水流量分配比对处理过程中的硝态氮浓度以及出水总氮、总磷浓度具有显著影响,而对出水氨氮浓度影响较小;优化进水流量分配比能实现预缺氧池与缺氧池两个脱氮单元碳源的合理配置,实现总氮的高效去除,同时,能减弱高浓度硝态氮对厌氧释磷产生的抑制作用,为后续好氧阶段的过量吸磷提供强大动力。相比之下,较优的预缺氧池、厌氧池、缺氧池进水流量分配比为6∶2∶2,该工况下出水氨氮平均浓度为0.26 mg/L,总氮浓度为4.88~6.69 mg/L,总磷浓度在0.15 mg/L以下,出水水质显著优于国家一级A排放标准。与原工况相比,优化进水流量分配比后,全年可节省200余万元的碳源投加费用,且出水水质能实现更加稳定的控制,有效促进了水质与成本的双赢。

用计算机数据采集精确测量气体的摩尔热容比

用计算机快速采集和处理数据,测量了氩气、氧气、二氧化碳气体的摩尔热容比,结果表明:对单原子分子气体实验值与理论值很好地一致;对多原子分子气体实验值与理论值有一定的偏差,说明能均分定理存在一定的局限性.

氩氧流量比对掺锌二氧化钛薄膜亲水性能影响的研究

采用射频磁控溅射法制备掺锌二氧化钛薄膜,控制溅射时间为2h,溅射功率为100W,500℃退火2h不变的情况下,研究不同的Ar/O2流量比对掺锌TiO2薄膜亲水性能的影响。试验结果表明:在无退火的情况下Ar/O2为3∶7的光致亲水性能较好,而退火能够改善薄膜的亲水性能,当Ar/O2为4∶6时,所制备的薄膜光致亲水性能最稳定。