0.9Pb(Sc_(0.5)Ta_(0.5))O_3-0.1PbTiO_3/PbTiO_3多层薄膜制备及铁电性研究

以LaNiO3做缓冲层,用射频磁控溅射法在SiO2/Si(100)衬底上制备出0.9Pb(Sc0.5Ta0.5)O3-0.1PbTiO3/PbTiO3铁电多层薄膜.采用两步法在峰值温度750℃对薄膜进行退火.通过电滞回线和漏电流曲线对薄膜的铁电性能进行了测量.研究发现,原位生长的薄膜已经具备了较好的铁电性,这为(1-x)Pb(Sc0.5Ta0.5)O3-x0.1PbTiO3薄膜的低温制备提供了可能性.经过退火后,薄膜的铁电性略有下降,高温下铅的损失可以很好的解释这一现象.     

0.9Pb(Sc_(0.5)Ta_(0.5))O_3-0.1PbTiO_3铁电薄膜漏电流机制

以LaNiO3做缓冲层,用射频磁控溅射法在SiO2/Si(100)衬底上制备出0.9Pb(Sc0.5Ta0.5)O3-0.1PbTiO3铁电薄膜.采用两步法在峰值温度750℃对薄膜进行退火.分析了薄膜的漏电流机制,研究表明,薄膜漏电流在低场强下(<32kV/cm)符合欧姆(热电子发射)导电机制并受到晶界限制行为的影响,在中场强下(32⁸5kV/cm)空间电荷限制电流(SCLC)机制占据优势,在高场强下(8585kV/cm)空间电荷限制电流(SCLC)机制占据优势,在高场强下(85¹00kV/cm)富勒-诺丁海姆(FN)隧穿机制起主导作用.     

真空退火对La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3外延薄膜输运特性的影响

在温度300-600℃及2×10-4-1×10-3Torr的氧压下,对脉冲激光烧蚀生成的La0.7Ca0.3MnO3(LCMO)薄膜进行退火.无论是经原位或异位退火处理后的LCMO薄膜,其金属-半导体电阻-温度(R-T)特性曲线及转变温度均会发生明显的改变.薄膜氧含量对其输运特性有突出的影响.     

Fe掺杂In_2O_3薄膜的结构及磁性研究

在室温条件下采用直流磁控溅射方法并结合原位空气退火工艺,在普通玻璃基片上,制备了不同Fe掺杂量的In_2O_3薄膜。实验结果表明,退火氛围及Fe的掺杂量对In_2O_3薄膜的微结构、形貌及磁特性都有着很大的影响。空气中773K下退火30min的In_2O_3薄膜样品则结晶状态良好,不同Fe掺杂的In_2O_3薄膜样品均表现出室温铁磁性。     

溶胶-凝胶法制备SrNb_(0.05)Ti_(0.95)O_3薄膜及性能分析

以Sr(OOCCH3)2·H2O,Ti(OC4H9)4·Nb(C2H5O)5为原料,用溶胶-凝胶工艺成功地进行了SrNb0.05Ti0.95O3(SNTO)薄膜的制备,溶胶薄膜经过575℃-725℃/60min退火形成立方钙钛矿结构。用XRD、SEM等进行了结构和形貌表征,证明了该薄膜是纳米晶体结构,制定了SNTO薄膜的最佳退火工艺。SNTO薄膜的介电特性分析:掺杂Nb5+能使SrTiO3转化为n-半导体。     

不同退火条件下Sn掺杂浓度对ZnO薄膜性能影响

采用溶胶-凝胶法提拉镀膜制备Sn掺杂ZnO薄膜,研究了空气退火、高真空退火(10-2Pa)、低真空退火(1 Pa)和循环退火四种条件下Sn掺杂浓度对SZO薄膜光电性能的影响。结果表明:四种退火条件下不同Sn掺杂浓度时制备的SZO薄膜均为纤锌矿结构且具有C轴择优取向生长特性,当Sn掺杂浓度为5 at.%时SZO薄膜的结晶生长最好。高真空退火条件下Sn掺杂浓度为3 at.%时,电学性能最优,其电阻率可达到5.4×10^(-2)Ω·cm。当Sn掺杂浓度小于3 at.%时,薄膜的可见光区平均透过率均大于85%,当掺杂浓度高于3 at.%时,薄膜的透过率随着掺杂浓度的增大而降低。     

ZnO外延薄膜的制备及孪晶的形成

采用螺旋波等离子体辅助溅射沉积法在衬底Al2O3的(0001)面上沉积ZnO薄膜,所生长的薄膜在未退火和退火时表现出不同的平面内取向.未退火时薄膜表现出较好的单筹异质外延生长,而退火后薄膜的Φ扫描图像中出现了12个峰,这表明退火后薄膜出现反相筹,表现为孪晶生长.重点分析了退火对螺旋波等离子体辅助溅射技术外延ZnO薄膜的结构及表面形貌的影响规律,为外延ZnO薄膜质量的提高及该技术应用的探索奠定基础.     

射频反应磁控溅射生长ZAO薄膜的光电性质

采用RF反应磁控溅射技术在不同制备条件下制备了Al掺杂ZnO薄膜(ZAO),研究了不同条件下ZAO薄膜的光电性质。结果表明,薄膜电阻主要由晶界电阻决定,且导电性随Ar∶O_2中O_2含量增加而减小。薄膜具有强烈的紫外吸收特性,带隙大多超过3.3 eV,可见光区的透明性大于80%,并且透过率和E_g随Ar∶O_2中O_2含量的增加而增加,薄膜在紫光区域具有较强的光致发光特性,掺铝使光发射峰增强并蓝移。     

溶胶-凝胶法制备BiFeO_3薄膜的结构研究

运用溶胶-凝胶(sol-gel)法,在SiO2/Si衬底上制备了BiFeO3薄膜.研究表明,退火温度、退火时间分别为500℃、1 h的条件下,并且运用XRD及表面扫描电镜(SEM)分析,可制备出纯相的BiFeO3薄膜,R3m点群.     

外加应力对外延Pb(Zr_(1-x)Ti_x)O_3薄膜相图及物理性质的影响

用非线性热力学方法,研究了外加应力及组分对外延单畴Pb(Zr1-xTix)O3(PZT)薄膜的相图及物理性质的影响.通过数值计算,得到了PZT薄膜在不同组分下的"外加应力-失配应变"相图.由相图可知,外加应力可以使薄膜发生铁电相变.在室温下,外加压应力能使薄膜的铁电相转变到顺电相.薄膜的压电系数对相变非常的敏感,施加一个适当的外加应力,可以大幅度提高压电系数.本文的计算结果,可以解释压痕仪和扫描力电镜研究铁电薄膜时所观察到的实验现象.     

Li_7La_3Zr_2O_(12)表面包覆层对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2电化学性能改善研究

采用共沉淀方法合成锂电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的前驱体,进而高温固相反应生成LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2(LNCM),由于所得正极材料含有的Ni、Mn元素与电解液发生微量副反应,导致材料电化学性能降低.为改善LNCM材料的循环性能和倍率性能,采用导电性能优良的快离子导体Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2进行表面修饰,制得几种不同表面包覆比例的LLZO@LNCM材料.研究发现,LNCM和LLZO@LNCM材料在0.1 C倍率下的首次放电容量相似,而LLZO@LNCM的循环性能和倍率性能则有明显改善.     

Sn_(0.9)Ga_(0.1)P_2O_7/聚苯醚复合电解质的中温电性能

本文合成了有机-无机复合电解质聚苯醚(PPO)/Sn_(0.9)Ga_(0.1)P_2O_7.XRD测试表明Sn_(0.9)Ga_(0.1)P_2O_7(SG10P)和PPO复合没有发生反应生成新物质,SEM图可以看出样品致密性良好.采用电化学工作站对SG10P-PPO的中温电性能(100~350℃)进行了研究.结果表明,SG10P-PPO在干燥氧气气氛中在300℃达到最大值8.5×10~(-3)S·cm~(-1).SG10P-PPO在300℃开路电压下的电解质阻抗、极化阻抗分别为16.02Ω·cm~2、2.41·cm~2.H_2/O_2燃料电池性能测试表明,在0.55 V时对应最大输出功率密度为38.3 mW cm~(-2).     

真空退火对La0.7Ca0.3MnO3外延薄膜输运特性的影响

在温度300-600℃及2×10-4-1×10-3Torr的氧压下,对脉冲激光烧蚀生成的La0.7Ca0.3MnO3(LCMO)薄膜进行退火.无论是经原位或异位退火处理后的LCMO薄膜,其金属-半导体电阻-温度(R-T)特性曲线及转变温度均会发生明显的改变.薄膜氧含量对其输运特性有突出的影响.     

SrTiO_3薄膜的制备及其性能表征

以Sr(OOCCH3)2·H2O,Ti(OC4H9)4为原料,用溶胶-凝胶工艺成功地进行了STO薄膜的制备,溶胶薄膜经过575℃-725℃/60 min退火形成立方钙钛矿结构。用XRD、SEM等进行了结构和形貌表征,证明了该薄膜是纳米晶体结构,制定了SrTiO3薄膜的最佳退火工艺。STO薄膜的介电特性分析:在100 kHz下,室温时,STO薄膜的介电常数为475而介电损耗为0.050。     

用离子束增强沉积法制备In-N共掺杂ZnO薄膜

用In2O3粉体与ZnO粉体均匀混合,压制成溅射靶.在Si和SiO2/Si衬底上,用离子束增强沉积(IBED)方法对沉积膜作Ar+/N+注入,制备In-N共掺杂氧化锌薄膜.在氮气氛中作适当的退火,可以方便地获得取向单一、结构致密、性能良好的共掺杂ZnO薄膜.初步研究了INZO共掺杂薄膜的电阻率随退火条件的变化.     

(110)取向镍酸镧导电薄膜的制备及性能研究

采用化学溶液法在SiO2/Si(100)衬底上制备了LaNiO3导电薄膜,研究不同热解温度、不同薄膜厚度对LNO薄膜结构和导电性的影响,结果发现薄膜均呈现(110)择优取向生长,尤其是650°C退火6层的薄膜(110)相对取向度最大为2.05,750°C退火的薄膜电阻率最小,且电阻率随时间和厚度的增加而变大.     

关于S_2O_3~(2-)离子鉴定的讨论

在硫的含氧化合物的实验中,S_2O_3~(2-)离子的签定是: 在一支试管中加入0.1mol·l~(-1)Na_2S_2O_3溶液0.5ml,再加入0.1mol·l(-1)AgNO_3溶液数滴,生成了白色絮状Ag_2S_2O_3沉淀,然后转变成黄色,继而棕色,最后是黑色,从而证明了S_2O_3~(2-)离子存在。反应式:     

反应沉积外延制备Ba5Si3及其电子结构研究

采用反应沉积外延法在723K的Si (111)衬底上共沉积了的Ba/Si混合膜,通过时间控制得到不同厚度的混合膜,然后真空退火处理.X射线衍射表明在真空中1073K退火12小时后出现了单一的Ba5 Si3薄膜.采用第一性原理对Ba5 Si3的能带结构进行了计算,带隙宽度为0 eV,表现为金属性质.     

NiO/γ—Al_2O_3催化剂的阈值效应

应用XRD、TPR和催化活性评价手段,考察了CH_4与CO_2重整制合成气的负载型Ni催化剂的阈值效应。实验结果表明,在反应温度为750℃和空速为2500h~(-1)下,NiO载量为14.0％NiO/γ—Al_2O_3(相当于0.163gNiO/gγ—Al_2O_3或0.077gNiO/100m~2γ7—Al_2O_3)催化剂具有最佳的催化性能,NiO在γ—Al_2O_3表面上分散阀值为0.238gNiO/gγ—Al_2O_3(相当于0.112gNiO/100m~2γ—Al_2O_3),能明显体现负载型Ni催化剂在重整反应中的阈值效应。     

Sb_2(SSe)_3薄膜的两步法制备及其在太阳电池中的应用

本文首先采用磁控溅射工艺在FTO衬底上沉积Sb_2S_3薄膜,然后通过Se化处理工艺制备Sb_2(SSe)_3薄膜.利用X射线衍射、扫描电子显微镜及紫外-可见分光光度计对薄膜的结构及光学性能进行了分析.在此基础上,初步制备了上衬底结构的太阳电池器件并对其性能进行了测试.结果表明,随着Se化温度的提高,所制备的Sb_2(SSe)_3薄膜晶粒逐渐变大,同时光学带隙逐渐降低.这主要是由于在Se化过程中,Se原子替代Sb_2S_3中S原子的位置所造成的.所制备的太阳电池器件开路电压达到了469.3mV,二极管理想因子为2.6,反向饱和电流为3.389×10~(-8)A.