FeCuNbSiB单纳米晶环形磁心双绕组新型微电流传感器

经炉内绝热退火法制得的纳米晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9环形磁心,由于内应力及磁致伸缩系数的减小,使其具有高的磁性能温度稳定性及高的磁灵敏性。利用纳米晶合金材料作为敏感材料,提出了采用单纳米晶磁心双绕组结构、多谐振荡桥励磁的对微电流进行非接触测量的新型电流传感器。分析了传感器的工作原理,并利用傅里叶变换对桥路输出信号进行了分析。通过对电路参数的优化,研制出线性量程为±250 mA、带宽为DC～1.6 kHz的电流传感器。对直流电流给出了测试结果。传感器的非线性误差小于O.5％,在信号处理电路放大系数为l时,其灵敏度可达1.11 mV/mA;温度为-15℃～50℃、电流为250 mA时的温漂小于O.03％/℃,电流为O mA的温漂小于0.01％/℃;25℃环境下3 h测得传感器零漂小于0.02％(满量程)。此外,传感器可判定直流电流流向,并可在桥路电源变化时,其灵敏度保持很好的稳定性。

纳米硅薄膜超微压力传感器设计与性能研究

利用纳米硅薄膜良好的力学与电学特性,设计出超微压压力传感器芯片结构:双岛—梁—膜结构。利用ANSYS进行了静力分析、模态分析、谐反应分析、瞬态分析,结果表明:该结构具有灵敏度高、线性度好、动态响应快等优点。

偏压对ECR-微波等离子增强沉积ZrN薄膜的结构及性能的影响

利用ECR-微波等离子溅射沉积技术加不同偏压在45#钢基体上制备了ZrN薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对薄膜的微观组织结构进行了分析。结果表明,无偏压时薄膜为非晶膜,随着偏压的升高,薄膜呈ZrN晶体结构。利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)测试了薄膜表面形貌。薄膜表面平整,但仍存在局部缺陷;粗糙度(RMS)在0.311—0.811nm之间变化,轮廓算术平均值(Ra)在0.239—0.629nm之间变化。同时利用电化学极化实验在0.5mol/LNaCl溶液中测试了基体及薄膜的耐蚀性能,基体自腐蚀电位Ecorr为–512.3mV,样品Ecorr在–400.3—–482.6mV之间变化,45#钢基体自腐蚀电流Icorr为9.036μA,样品Icorr在0.142—0.694μA之间变化。并讨论了偏压对薄膜的微观组织和耐蚀性能产生影响的原因。

微结构对太阳能选择性吸收薄膜性能的影响

介绍了制备光热太阳能选择性吸收薄膜的条件及薄膜的制备方法。采用二次阳极氧化方法在铝基底上制备了多孔微结构,再利用磁控溅射制备SS-AlN多层膜。用SEM、Optsol Absorber Control等测试手段表征了膜系的表面形貌、光谱吸收性能等,考察了微结构对太阳能选择性吸收薄膜性能的影响。结果表明基底表面微结构能有效提高其光谱吸收率。

氮化铜薄膜制备中氮气比例对其结构及微观力学性能的影响

采用射频磁控溅射方法在玻璃基底上制备氮化铜薄膜,研究了氮氩混合气体中的氮气比例对薄膜择优生长取向、表面晶粒尺寸和微观力学性能的影响。结果表明:低氮气比例时,薄膜的纳米力学性能比较差;随着氮气比例的增加,氮化铜薄膜的择优生长晶面从(111)晶面转变为(100)晶面,晶粒尺寸变小,显微硬度增加,弹性模量则是先增加,后减小。

扫描探针显微镜的研究

介绍了扫描探针显微镜的起源及其发展过程,同时对扫描探针显微镜中最常用的两种:STM、AFM作了原理和结构介绍,最后介绍了SPM探针的形状及其性能数据。

退火处理对氢化纳米晶/非晶硅两相薄膜的结构和光学性能的影响

利用等离子化学气相沉积(PECVD)方法低温制备不同晶态比的氢化纳米晶/非晶硅两相薄膜,在高纯氮气下对其进行不同温度(300-500℃)的退火处理,并利用X射线衍射(XRD)?拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和紫外-可见光透射谱(UV-VIS)对其结构和光学性能进行研究。结果显示400-500℃退火在一定程度上提高了低晶态比的氢化纳米硅/非晶硅两相薄膜的结晶度,而高晶态比的氢化纳米硅/非晶硅两相薄膜在500℃下退火20 min,其结构和光学特性显示出比较好的热稳定性。

振动环境试验设备与技术的现状及进展

综述了国内外振动环境试验设备及技术的现状,简要分析了我国振动试验水平与国外产生较大差距的原因,指出了振动环境试验存在的问题,说明了振动环境试验设备及技术发展方向。

喷雾冷却和刀具表面涂层复合润滑在切削加工中的应用

采用喷雾冷却和固体润滑涂层两者复合的方法来进行切削加工,对切削温度和后刀面磨损量进行了测量,并用SEM和EDAX对刀具后刀面磨损形貌和成分进行分析。结果表明:在切削速度低于200m/min的情况下,单一的喷雾和固体润滑涂层对提高刀具的耐磨寿命有明显的作用;在切削速度高于200m/min后,单一的喷雾方法的减磨效果就大幅降低;当速度高于300m/min时单一使用几无效果,而复合法能明显提高刀具的耐磨寿命和加工精度。

基底对TiNxOy太阳能选择性吸收薄膜性能的影响

采用磁控溅射法,分别在铜基、铝基上制备AlN/TiNxOy/Al多层膜,对比了该膜系与铜基和铝基的粘附性能,分析了与基底粘附性能的差异原因。采用二次阳极氧化方法使铝基底表面形成多孔微结构,再次镀多层膜,表征了膜系的表面形貌、光谱吸收性能和反射率,研究了微结构对薄膜性能的影响。结果表明:薄膜与铝基的粘附性较好,基底表面形成多孔微结构能有效提高其光谱吸收率。

扫描探针机械刻蚀及DPN新技术

扫描探针显微镜(SPM)作为高精度显微工具的同时,还可以作为加工工具对样品表面进行刻蚀加工。扫描探针刻蚀加工技术(SPL)近年来发展迅速。本文综述了基于SPM的扫描探针机械刻蚀技术,并介绍了DPN技术的机理及最新研究进展。

a-Si(p)/c-Si(n)异质结太阳电池的AFORS-HET模拟优化

采用限定变量的方法,运用AFORS-HET(Automat FOR Simulation of HETerostructures)软件计算模拟了不同厚度、掺杂浓度和禁带宽度的非晶硅薄膜背场以及不同厚度、禁带宽度的非晶硅本征层对a-Si(p)/c-Si(n)异质结太阳电池的影响。结果表明,在其它参数不变的情况下,增加较薄的背场和中间本征层,可以提高太阳电池的整体性能,其光电转换有很大程度提高,其最高转换效率可达20.75%;其中,中间本征层在厚度不超过20nm时,对电池的短路电流影响不大,而其它性能则相对下降;当非晶硅薄膜背场的掺杂浓度为1019cm-3以上,带隙为1.7eV,厚度为5nm时,电池性能最佳。

对硅薄膜型太阳电池的一些思考

在当前迅速发展的绿色环保能源中,硅太阳电池一直占据着首要地位.然而晶体硅太阳电池(单晶硅和多晶硅)由于价格昂贵和材料短缺已不能满足绿色能源快速发展的需要.因此,薄膜型太阳电池已经被视为今后发展的主要方向.非晶硅薄膜太阳电池虽然在性能上还具有不少缺点,但随着薄膜沉积技术的改进以及膜本身质量的不断提高,它在太阳电池领域中仍占有一席之地.多晶硅薄膜太阳电池集晶体硅与非晶硅电池的优点为一体,也受到人们的关注.然而,后起之秀纳米硅薄膜太阳电池,依靠其本身的优越性以及当前纳米技术的进展,将会成为一个新的亮点.