对靶磁控溅射Co/TiO_2薄膜制备和表征

为了研究稀磁半导体Co/TiO2薄膜的微观结构和磁性,进一步探讨制备工艺和测量方法对稀磁半导体薄膜材料的影响。通过高真空对靶直流磁控溅射装置和原位退火工艺制备了Co/TiO2薄膜样品,然后利用扫描探针显微镜、振动样品磁强计和X射线衍射仪对所制得的薄膜样品的磁性和微结构进行了研究,发现磁性金属Co的掺杂量对Co/TiO2薄膜的结构及磁性有重要影响。结果表明:样品的表面粗糙度和颗粒尺寸随磁性金属含量升高而增大;随着Co百分含量的升高,形成的薄膜样品Co/TiO2和Co金属混合结构会减小矫顽力;对于Co含量较低样品其磁滞回线的斜率在低温测量时得到的结果明显小于室温环境的结果,归因于受到了顺磁相的影响。由X射线衍射结果可知此时样品为锐钛矿结构。     

’96中科院海内外中国青年学者学术讨论会预告

物理讨论会主题:薄膜材料与物理地点:中国合肥时间:1996.6.24～6.28承办:中国科学技术大学内容:半导体薄膜磁性薄膜介质薄膜超导薄膜薄膜表面与界面薄膜生长及沉积技术薄膜的结构性能及其他     

基于FIB辐照加工制备三维结构的动态过程

基于FIB直写及辐照技术加工制备了金膜的三维立体结构,并测量了薄膜结构形变量随辐照时间的变化,分析了其动态变化过程及机理。结果表明,金膜在离子束辐照下,金原子和镓离子相互作用,在金膜内部产生空位及位错,从而引起薄膜应力,经过一定的弛豫时间,应力发生释放,随后三维结构的形变量随着镓离子辐照剂量的增加缓慢变化。     

MoS_2薄膜制备和表征及光伏器件应用综合研究型实验设计

为了让学生更好地认识二维层状半导体的特性,设计了二硫化钼(MoS_2)薄膜制备、表征及光伏器件应用综合研究型实验。该实验包括磁控溅射技术制备MoS_2薄膜、薄膜太阳能电池器件制作、晶格结构和表面形貌分析、电光性能测量等实验内容,形象展示了MoS_2薄膜生长、独特结构和优异器件性能之间的内在联系,让学生对MoS_2新材料特征有整体的认知。该实验选题新颖,实验内容涵盖材料学、半导体物理、电子器件等知识点。教学实践表明,该综合研究实验全面培养了学生的综合素质和创新研究能力。     

基于宽禁带氧化物半导体的紫外测试仪研制

以溶胶凝胶法制备的宽禁带氧化物半导体为基底,磁控溅射法制备的Pt为插指电极材料,在Si衬底上依次制备氧化物半导体薄膜、插指Pt电极、外层氧化物半导体薄膜,形成夹层式MSM型紫外探测芯片,并连接至底座,得到紫外探测器件。该器件结构不但实现了对插指电极的保护封装,并且提高了探测芯片自身的稳定性。以该器件为核心进行了外围电路的设计,用功能模块进行光强度向电压信号的转换,并且将入射紫外光的强度通过显示屏显示出来。经封装,最终得到一款性能良好,功能完备的紫外测试仪。     

溅射镀膜技术在薄膜材料制备上的研究进展

溅射镀膜技术采用高能粒子轰击靶材,溅射出的粒子重新沉积凝聚在固体表面形成薄膜,这种技术在现代薄膜材料制备过程中得到广泛应用。本文阐述了目前直接利用辉光放电中产生的离子进行溅射镀膜技术在单原子金属、半导体材料、绝缘材料、化合物薄膜材料制备工艺的研究进展以及展望。     

溶胶-凝胶法制备氧化钒薄膜的结构及特性研究

利用溶胶-凝胶法制备了氧化钒薄膜,在大气环境及400℃下、对产物进行不同时间的退火处理。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、高阻仪、紫外-可见分光光度计和傅里叶红外光谱仪,对薄膜的形貌、晶态、电学和光学特性等进行了系统的分析。结果表明,退火时间明显地影响溶胶-凝胶法制备氧化钒薄膜的化学结构及光电性能:退火时间过短,薄膜中有机成分不能完全分解、并且结晶度低;退火1h时,薄膜主要成分为V2O5和VO2,此时薄膜电阻低、但光吸收性弱;退火2h以上,薄膜中的主要成分为V2O5,此时薄膜电阻变大、但光吸收性有所加强。研究了退火时间对溶胶-凝胶制备氧化钒薄膜的化学结构及光电特性的影响,揭示了相关的微观机理。     

β-FeSi2的结构、光电特性及应用

金属硅化物β—FeSi2是具有直接带隙特性的半导体材料,禁带宽度约0．80～0．89eV,是制作硅基光电子光源及探测器件以及太阳能电池,热电器件等最有发展前景的硅基半导体材料之一。目前,已经用多种方法在硅衬底上进行了薄膜外延生长及器件制作的尝试,并取得了一定的成功。文中就近年来β—FeSi2材料的晶体结构、能带结构、光电特性及其在光电子器件中的应用进行了综述。     

CdS敏化TiO2半导体材料光催化废水处理研究

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在玻片上制备TiO2半导体薄膜,以微孔敏化的方法将CdS引入到TiO2纳米粒子的表面,形成的CdS-TiO2半导体复合膜用于处理煤气发生站废水中的污染物.研究了CdS-TiO2复合半导体材料光催化降解作用机理和CdS含量对TiO2半导体材料光催化降解活性的影响.     

新型半导体光催化剂-Cu_2O制备和性能研究

半导体光催化氧化技术由于具有价廉、环境友好等优点,被认为在有机污水处理领域具有很好的应用前景。近十年来,P型半导体氧化亚铜以其无毒、价廉、太阳光响应及性能稳定等优点成为一种备受关注的新型光催化材料。本文综述了目前湿法制备氧化亚铜方法以及改性技术,同时介绍了氧化亚铜在光催化氧化处理水中有机污染物和分解水制备氢气两方面的应用研究现状,并对氧化亚铜今后的研究方向提出几点建议。     

ZnO基过渡金属掺杂的磁性来源

由于稀磁半导体(DMS)潜在的应用前景,近年来许多研究小组开始了对过渡金属(TM)掺杂ZnO形成稀磁半导体的研究。综述了TM掺杂ZnO的磁性起源的三种理论解释,并且调研了几种不同的TM掺杂对ZnO薄膜结构和性能的影响,特别是对磁学性质的影响。     

半导体纳米薄膜导电特性测试

通过对某些测试方法的改进,设计了综合测试方案,以达到最终实现对薄膜样品膜面、膜厚两个方向上电导率和Seebeck系数的测试。制备了薄膜样品。应用电子束微影技术,在矽晶片表面制造纳米孔洞阵列结构,以改善半导体介面性质并增进其导电性,研究结果显示,在矽晶片表面建构方型孔洞阵列,且在孔洞够小的情况下,与未建构纳米孔洞而只做退火处理的对照样品相比,有效降低了导体的接触电阻,在金属导体电接触中,拥有更加优良的导电性,即在低温制程的中小孔洞阵列结构能取代退火处理。纳米科技有效增进半导体薄膜接点导电特性。     

纳米——ZnFe_2O_4/SiO_2上环己烷催化氧化反应的影响因素

介绍了用纳米———ZnFe2 O4/SiO2 半导体材料作光催化剂 ,用分子氧催化氧化环己烷的实验 ,根据目前所建立的半导体粒子光催化反应机理的模式 ,探讨了其反应机理 ,并进一步研究了水分子以及电子或空穴捕获剂对该反应的影响。     

ZnO薄膜制备方法研究

ZnO是Ⅱ-Ⅵ族宽禁带半导体材料,与GaN相比,具有宽禁带、激子结合能大等优点,是一种极具开发潜力的新型半导体材料.该文对目前国内外经常采用的ZnO薄膜的主要物理制备方法和化学制备方法进行了详细的介绍,包括磁控溅射法、脉冲激光沉积法、金属有机物化学气相沉积法、溶胶凝胶法等,并对几种方法各自的优缺点做出综合研究和归纳总结.     

科研融入实践教学与大学生创新能力培养

结合指导教师的科研项目,培养研究生和本科生在科研理念引导下,通过"脉冲激光沉积InGaZnO薄膜制备"的实践过程,使学生在毕业设计的有限时间内利用实验室的科研设备,完成InGaZnO靶材制备,在非晶材料上的脉冲激光沉积薄膜,并对制备出的靶材和薄膜的形貌结构、XRD、PL等光谱的检测。通过透明氧化物半导体薄膜制备的实践锻炼,使学生经历了知识、能力、科研素质和创新能力的培养,同时探索在实践教学和科研中如何发挥学生的创新意识和独立从事科研的能力。     

PAA@Co复合薄膜的制备及光学特性研究

在磷酸电解液中,利用一次阳极氧化工艺成功的制备了具有结构色的多孔氧化铝薄膜。采用交流电沉积方法在氧化铝薄膜的孔洞中沉积金属Co纳米线,得到了高机械强度且具有高饱和度结构色的复合薄膜。控制氧化时间,可以调控复合薄膜结构色的颜色。采用遮挡法,结合多次电沉积工艺,成功的制备出具有彩色图案的复合薄膜。理论分析了薄膜结构色的变化与其微观结构的关系,结果显示,理论分析和实验结果相吻合。     

AgNbFeB纳米微晶薄膜材料的制备及磁谱特性研究

利用磁控溅射法制备了AgNbFeB纳米微晶薄膜材料，对其结构和磁谱特征进行了分析和研究，发现该纳米微晶薄膜用作高频材料是很理想的。     

ZnO基稀磁半导体材料的研究进展

稀磁半导体（DMS）材料同时利用了电子的电荷和自旋属性,具有优异的磁、磁光、磁电等性能,在材料科学和未来自旋电子器件领域具有广阔的应用前景.ZnO基稀磁半导体材料的研究主要集中在：（1）优化生长参数,获得高质量的薄膜;（2）选择不同的掺杂元素与掺杂量,通过单掺杂或共掺杂技术,提高材料的居里温度,奠定其应用的基础.     

TiO2薄膜光电极能带结构和催化活性的初探

以阳极氧化法制得的TiO2薄膜光电极为工作电极,铂环为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,组成光电催化降解苯酚体系.运用电化学阻抗图谱(EIS),测得光电催化过程中TiO2薄膜光电极的空间电荷层电容,计算出半导体能带结构参数--空间电荷层宽度W.结果证明:当空间电荷层宽度W随阳极偏压增加而增大时,TiO2薄膜电极光催化活性提高;当其等于薄膜厚度时,光催化活性最好,此时出现最佳偏压值;继续增加偏压,活性反而有所下降.     

厚积薄发：氧化镓小分队的漫漫创“芯”路

<正>从大四初知氧化镓,到读博期间制备的氧化镓功率器件均达到国际最高水平,回首漫长的科研之路,见过寒暑假校园微亮的晨曦,体验过汗水浸湿的实验服,等待过发热罢工的实验机器。“博观而约取,厚积而薄发”,第一次参加竞赛就斩获最高奖项的惊喜背后,是沉下心来,数年如一日的坚持。面向国家需求,篆刻璀璨初心氧化镓小分队隶属郝跃院士团队,一直致力于面向国家重大战略与需求开展相关研究。