聚焦电子束辐照诱导喷金SiO_(x)纳米线新型结构加工

在纳米加工技术中,利用透射电子显微镜(TEM)中的电子束辐照诱导低维纳米材料制备异质结构的加工方式因具有广阔的应用前景而备受瞩目。利用成熟的聚焦电子束原位辐照技术,通过改变电子束辐照时的强度和位置对喷金非晶SiO_(x)纳米线进行原位辐照,诱导其结构发生变化,从而实现结构加工。实验结果显示,当束斑直径大于纳米线直径的聚焦电子束辐照纳米线中心时,成功制备了一种SiO_(x)-Au-SiO_(x)新型纳米桥状异质结构,而当减小电子束的束斑直径而增强辐照强度后,Au纳米桥轴向伸长并最终断裂形成另一种新型Au纳米针尖结构。为了丰富加工类型,通过将电子束聚焦于纳米线边缘实现了对纳米线的切割加工。此外,还原位观察研究了非晶SiOx纳米线表层Au纳米颗粒在加工过程中的形貌结构变化,确定Au纳米颗粒的生长是聚集和塑形共同作用的结果。对喷金非晶SiOx纳米线新型结构的加工为将来纳米电子器件连接装置的制造和扫描探针探测技术的应用提供了一种新思路,同时也为以后的纳米线器件电子束加工实验提供了一些参考。

退火处理对离子束溅射WO_(3-x)薄膜结构和特性的影响

利用离子束溅射结合后退火处理的方法制备了WO_(3-x)(0≤x≤1)薄膜,系统研究了不同退火气氛、退火温度和退火时间等条件对WO_(3-x)薄膜的晶体结构以及电学、光学和电致变色特性的影响。研究发现,当退火温度超过WO3结晶温度后,特别是在湿氧气氛下,退火温度越高、退火时间越长,WO_(3-x)薄膜的结晶度越好,除WO3主晶相显著增强以外,还会陆续出现O29W10、O49W18和WO_(2)等缺氧相;在干氧条件下,更高的退火温度和更长的退火时间都有助于降低WO_(3-x)薄膜的电阻值,也都有助于WO_(3-x)薄膜可见光透过率的提升;WO_(3-x)薄膜电致变色器件在632.8 nm波长处的光学调制值达到了70%左右,表现出良好的电致变色特性。

不同溶液中浸泡处理对WO_(3)薄膜的影响

WO_(3)是一种重要的电致变色材料,可应用于屏幕显示、航天热控及智能窗等诸多领域。然而在实际应用中,WO_(3)的稳定性不足,这极大地制约了其进一步发展。利用磁控溅射法制备了非晶WO_(3)薄膜,系统研究了在去离子水、盐酸、氢氧化钠、丙酮和乙醇等不同溶液中浸泡处理对WO_(3)薄膜的表面形貌、微观结构、光学性质和电致变色特性的影响。研究结果表明,在去离子水、丙酮和乙醇中浸泡后,WO_(3)薄膜有少量溶解,表面形貌无明显变化,微观结构仍然是非晶的;在盐酸中浸泡后,WO_(3)薄膜从氧化铟锡(ITO)衬底上脱落,样品被破坏;在氢氧化钠溶液中浸泡后,WO_(3)与之反应生成晶态Na_(2)WO_(4)。在上述五种溶液中浸泡后,样品的可见光透过率都有所提升,样品的禁带宽度都变宽了。在去离子水、氢氧化钠、丙酮和乙醇溶液中浸泡后,样品的可见光透过率范围为79%~85%,其中WO_(3)的禁带宽度范围为3.22~3.40 eV,在盐酸溶液中浸泡后的样品只剩下衬底ITO,其禁带宽度为3.76 eV。在丙酮、乙醇和氢氧化钠溶液中浸泡后,样品的光学调制均显著,尤其是在乙醇中浸泡后的WO_(3)薄膜以及在氢氧化钠溶液中浸泡后得到的Na_(2)WO_(4)薄膜,它们在676.2 nm波长处的着色态与褪色态的透过率之差均为85%,显示出良好的电致变色特性。