SiO2基nm复合薄膜制备及微区不均匀性研究

采用溶胶－凝胶工艺制备了ＳｉＯ２基ｎｍ复合薄膜．ＦＴ－ＩＲ分析表明，薄膜中羟基（－ＯＨ）的含量随热处理温度的提高而减少；通入ＣＣｌ４热处理，可以使－ＯＨ含量明显降低．ＳＥＭ及电子能谱显示薄膜中存在亚μｍ的不均匀区域，此区域含Ｃ量较高．经８００℃通氧热处理，不均匀区域的含Ｃ量与均匀区域相同．Ｘ射线衍射的掠入射分析表明，随热处理温度的提高，晶粒尺寸沿膜厚方向的差异增大．     

CaO—BaO—SiO2—TiO2系统溶胶涂液的制备和凝胶化过程

采用溶胶－凝胶工艺制备０．１ＣａＯ－０．１ＢａＯ－ＸＳｉＯ２－（０．８－Ｘ）ＴｉＯ２和ＹＣａＯ－（０．３－Ｙ）ＢａＯ－０．３ＳｉＯ２－０．４ＴｉＯ２（Ｘ＝０～０．５,Ｙ＝０～０．３摩尔分数）两组四元系统浸涂液。根据粘度变化和凝胶时间研究了组成、水和醋酸加入量对溶胶涂液稳定性的影响,得出了配制稳定期长的浸涂液的配比。利用红外光谱和Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）探讨溶胶形成过程和凝胶向玻璃态转变过程中的结构变化。结果表明：溶液中ＣＨ３ＣＯＯ－取代醇盐中的ＯＲ基团分别与Ｓｉ４＋和Ｔｉ４＋配位,形成反应活性不同于原醇盐的新的前驱体醇盐;经５００°Ｃ热处理后凝胶的红外光谱中出现由Ｔｉ—Ｏ—Ｓｉ伸缩振动所引起的吸收带。ＸＲＤ谱证实６０°Ｃ干凝胶中有醋酸盐晶体,５００°Ｃ热处理后,这种晶体消失,凝胶中生成Ｂａ２ＴｉＯ４晶相。     

CdS/SiO_2和ZnS/SiO_2半导体掺杂玻璃三阶非线性光学性质的研究

采用溶胶－凝胶和原位生长工艺成功地制备了 ＣｄＳ／ＳｉＯ２和 ＺｎＳ／ＳｉＯ２半导体微晶掺杂玻璃，给出了该样品三阶非线性光学性质的实验研究方法及其最新实验结果．利用简并四波混频技术测得其三阶非线性极化率的大小在１０－２０ｍ２／Ｗ．此结果比纯ＳｉＯ２基体提高约２～３个数量级．表明半导体掺杂玻璃的三阶光学非线性明显增强．在同样实验条件下，测得 ＣＳ２的三阶非线性极化率Ｘ（３）为（２．４±０．３）× １０－２０ ｍ２／Ｗ，与国际上报导的结果完全一致．     

AFM研究Sol-Gel法制备的TiO_2和Al_2O_3-TiO_2-SiO_2涂膜表面形貌

载玻片在金属醇化物的溶胶中浸涂、热处理,获得厚度为５０～９０ｎｍ的ＴｉＯ２和ＸＡｌ２Ｏ３－ＹＴｉＯ２－ＺＳｉＯ２涂膜（Ｘ＝０～３０,Ｙ＝０．２５～０．６０,Ｚ＝０．２０～０．６５,摩尔分数）。使用原子力显微镜（ＡＦＭ）研究涂膜表面纳米范围的形貌。研讨了化学组成,热处理温度与时间,以及热处理前或后的贮存史对表面形貌,ｒｍｓ－均方根粗糙度和锐钛矿结晶的影响。     

非对称SiO2凝胶膜的制备与性能研究

使用溶胶－凝胶法制备了有支撑体的ＳｉＯ２凝胶膜,探讨了溶胶浓度,粘度,干燥控制剂的加入和凝胶化时间等条件对凝胶膜形成的影响。结果表明,ＴＥＯＳ＋Ｈ２Ｏ＋ＣＨ２Ｈ５ＯＨ＝１＋６＋８,添加适量干燥控制剂,溶胶易于涂膜,并能形成较完整无裂纹的ＳｉＯ２凝胶膜。     

CdS／SiO2和ZnS／SiO2半导体掺杂玻璃三阶非线性光学性质的…

采用溶胶－凝胶和原位生长工艺成功地制备了ＣｄＳ／ＳｉＯ３和ＺｎＳ／ＳｉＯ２半导体微晶掺杂玻璃，给出了该样品三阶非线性光学性质的实验研究方法及最新实验结果。利用简并四波混频技术测得其三阶非线性极化率的大小在１０＾－２０ｍ＾２／Ｗ。此结果比纯ＳｉＯ２基本提高约２－３个数量级。表明半导体掺杂玻璃的三阶光学非线性明显增强。     

纳米级二氧化硅玻璃粉的制备及其特性

采用正硅酸乙脂为前驱物,用溶胶－凝胶法制备纳米级二氧化硅（ＳｉＯ２）粉,分别用Ｘ射线衍射仪、透射电子显微镜、红外光谱仪、差热扫描量热分析仪和白度测试仪对凝胶粉随温度变化的特征进行了分析测试．结果表明干凝胶在１２００℃热处理１ｈ仍是无定型的ＳｉＯ２粉,其粒度大小为４０ｎｍ左右,白度为９２．１％．     

溶胶-凝胶法制备多孔 SiO_2 超细粉体

以水玻璃为原料,乙酸乙酯为潜伏酸试剂,用溶胶－凝胶法制备了多孔ＳｉＯ２超细粉体．对乙酸乙酯作为潜伏酸试剂的特点及反应温度和乙酸乙酯用量对硅酸盐聚合形成溶胶和凝胶过程的影响进行了分析和讨论．并用ＴＧ－ＤＴＡ,ＸＲＤ,ＴＥＭ,ＩＲ和氮气吸附对粉体的基本性能进行了测试表征．结果表明,反应温度和乙酸乙酯用量对成溶胶和凝胶的时间有较大影响,在反应温度３０℃、乙酸乙酯与ＳｉＯ２摩尔比为０．６５时,可制得粒径为１０～２０ｎｍ的多孔ＳｉＯ２超细粉体,粉体的ＢＥＴ比表面积为４１４ｍ２／ｇ,孔形状为管状毛细孔,孔径主要在１０～１００ｎｍ范围．     

Zn_2SiO_4:Mn纳米微晶薄膜的溶胶-凝胶法制备及其光致发光性质研究

以硝酸锌，硝酸锰，正硅酸乙酯，无水乙醇为主要原料，用溶胶－凝胶提拉法制备了Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ薄膜．并利用ＸＲＤ、ＳＥＭ、荧光分光光度计和多频荧光寿命仪等对薄膜进行了分析．结果表明，采用上述先驱物通过溶胶－凝胶过程可获得均匀致密的薄膜．在空气中干燥后于适当温度下热处理可得到纳米微晶Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ薄膜．其荧光寿命从常规粉末材料的的ｍｓ量级缩短至ｎｓ量级     

溶胶—凝胶法合成Li2Si2O5—La2O3及其导电性研究

用溶胶－凝胶法合成了Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５－ＸＬａ２Ｏ３（Ｘ＝０～９％）复合电解质,与传统的固相合成方法相比,发现该法可使样品的合成温度降低,其离子导电性得到提高,并研究了分散第二相Ｌａ２Ｏ３对Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５离子导电性能的影响。     

磁控溅射制备TiO_2薄膜及其光学特性研究

采用直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备TiO2薄膜.用紫外-可见光分光光度计和AFM分别表征了薄膜的透射率和表面形貌,用包络线法详细研究了不同衬底温度下TiO2薄膜的光学特性.结果表明:薄膜在可见光波段有很高的透明度,且随着衬底温度的升高,薄膜的透射率略有增加,薄膜的折射率和吸收系数增大,薄膜的光学带隙减小;同时,薄膜表面粗糙度减小,薄膜变得平整.     

掺杂氧化锌薄膜的结构与刻蚀性能研究

本文利用中频反应磁控溅射方法,以Zn/Al (98 : 2) (wt. %)合金靶为靶材,制备了综合性能优良的铝掺杂氧化锌（ZnO:Al, AZO）透明导电薄膜. 研究了沉积工艺对薄膜结构、电学及光学性能的影响,分析了AZO薄膜的刻蚀性能以及所制备的绒面结构特性. 结果表明：基体温度对薄膜生长有较大的影响,当温度为150℃时,薄膜具有较好的晶化率,晶粒呈明显的柱状生长,晶界间结合紧密,薄膜的电阻率为4.6×10-4Ωcm. 镀膜时基体的移动速度会影响薄膜的晶体生长方式,但对其沉积速率影响不大. 具有择优生长特性、形成柱状晶组织的薄膜经稀盐酸腐蚀后,其表面呈规则的粗糙形貌;此结构有利于充分捕集太阳光,从而提高薄膜太阳电池的效率.     

多孔SiO_2减反射薄膜的制备研究及光伏应用

采用溶胶凝胶法,使用氨水催化正硅酸乙酯在乙醇溶剂中水解制备SiO_2溶胶,研究反应物浓度、退火温度及匀胶速率对多孔SiO_2减反射薄膜的光学性质的影响.结果表明,SiO_2溶胶颗粒尺寸随着乙醇用量的增加而减小,匀胶速率可以对薄膜厚度进行调整及制备出不同折射率的薄膜.乙醇用量为120 m L和转速为2000 r/min时,制备出的SiO_2薄膜具有最佳减反射性能.不同退火温度下,SiO_2溶胶颗粒尺寸、薄膜的光学性质均无明显改变.采用优化后的工艺制备出的多孔SiO_2减反射薄膜应用于Cd Te薄膜太阳电池上,在400 nm-800 nm波段,量子效率得到提高,积分短路电流密度提高了4.83%,光电转化效率由14.92%提高到15.45%.     

催化发光传感器纳米薄膜制备条件的优化

本研究用溶胶-凝胶法制备MgO和In2O3纳米薄膜材料前躯体,用浸渍镀膜法制备纳米薄膜．讨论了MgO和In2O3薄膜在不同的胶体制备pH值、煅烧温度和镀膜层数下,对一些有机气体的催化发光信号强度的影响．通过实验数据分析得出,MgO纳米薄膜在胶体制备pH为8、镀膜层数为5层、煅烧温度为550℃的条件下对乙二醇甲醚等蒸气具有最佳的催化发光信号．In2O3纳米薄膜在胶体制备pH为5、镀膜层数为5层、煅烧温度为550℃的条件下,对乙酸等蒸气具有最佳的催化发光信号．     

热处理温度对溶胶-凝胶法制备的Ce_(0.97)Co_(0.03)O_2薄膜结构和光学性能的影响

采用溶胶-凝胶法,在Si(100)衬底上制备了3%Co掺杂CeO2薄膜,研究了不同热处理温度对Ce0.97Co0.03O2薄膜结构和光学性质的影响。X射线衍射(XRD)表明,3%Co掺杂CeO2薄膜为多晶薄膜,且未破坏CeO2原有的结构,随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大。椭偏光谱法研究表明,Ce0.97Co0.03O2薄膜的光学常数(折射率n、消光系数k)随着退火温度增加而增大,光学带隙Eg随退火温度增加而减小,这是薄膜结构随退火温度增加发生变化所致。     

射频磁控溅射法LiNbO3薄膜的制备及其影响因素研究

采用射频磁控溅射法在Si(111)和Si(100)上制备LiNbO3薄膜.通过XRD技术探讨了硅基片取向和所制备的薄膜的取向之间的联系,研究了不同靶材对薄膜的影响,讨论了热处理温度、工艺和所制备的薄膜取向的关系.报道了在Si(111)基片上制备高c轴取向的LiNbO压电薄膜的制备方法.     

稀土Dy掺杂纳米CdO薄膜的特性分析

为改善氧化物半导体薄膜的特性,采用真空热蒸发法在玻璃衬底上制备稀土Dy掺杂纳米CdO薄膜并进行热处理,对薄膜进行结构、电学和光学特性进行测试分析。实验结果给出:掺杂稀土Dy后CdO薄膜沿(111)晶向的衍射峰增强,随掺Dy含量增大峰强度逐渐减弱,掺Dy含量为5%时可促进CdO薄膜晶粒的生长,改善薄膜晶相结构特性。制备的薄膜表面颗粒均匀,存在颗粒聚集现象。掺Dy含量为9%时,在波长大于900 nm的范围透光率可达90%,高于纯CdO薄膜。     

Molecular dynamics simulations of non-Fourier heat conduction

Unsteady heat conduction is known to deviate significantly from Fourier＇s law when the system time and length scales are within certain temporal and spatial windows of relaxation. Classical molecular dynamics simulations were used to investigate unsteady heat conduction in argon thin films with a sudden temperature increase or heat flux at one surface to study the non-Fourier heat conduction effects in argon thin films. The studies were conducted with both pure argon films and films with vacancy defects. The temperature profiles in the argon films showed the existence of mechanical waves when the thin film was suddenly heated and the wave nature of the heat propagation. The flux phase relaxation time, Zq, and the temperature phase relaxation time,τt, were calculated from the temporal variations of the energy flux and temperature distribution in the film. Comparisons of the MD temperature profiles with temperature profiles predicted by Fourier＇s law show that Fourier＇s law is not able to predict the temperature variations with time. Different film thicknesses were also studied to illustrate the variation of the time needed for the films to reach steady-state temperature profiles after a sudden temperature rise at one surface and to illustrate the finite speed of the energy waves.     

Mg0.1Zn0.9O薄膜制备和光学性能研究

采用溶胶-凝胶技术在石英衬底上制备了Mg0.1Zn0.9O薄膜并研究了退火温度对薄膜结构、形貌和光学性能的影响.XRD结果表明,所有薄膜均呈六角钎锌矿结构,当退火温度高于700℃时,薄膜结晶质量变差;AFM结果显示,随退火温度升高,晶粒尺寸增大,当退火温度高于700℃时,薄膜表面出现团聚颗粒;UV-Vis结果表明,所有薄膜均在紫外区存在较强带边吸收,随退火温度升高吸收边红移;PL谱显示,所有薄膜均存在较强的紫外发射峰,随着退火温度升高,紫外发射峰逐渐红移且在700℃退火处理下紫外发射最强.     

ISG法制备钙钛矿纳米陶瓷薄膜

采用ＥＳＧ法合成钙钛矿稀土复合氧化物ＬａＭＯ３（Ｍｘ为Ｎｉ＾３＋、Ｃｏ＾３＋或Ｆｅ＾３＋）纳米陶瓷薄膜，研究了ｐＨ值对柠檬酸与Ｌａ＾３＋和Ｍ离子络合的影响及 合方式对形成ＬａＭＯ３的作用，发现ＬａＭＯ３前驱体凝胶膜对形成陶瓷薄膜有很大影响，慢的干燥速度、预处理温度与烧成温度，慢的干燥速度、预处理温度与烧成温度均有利于形成良好的陶瓷薄膜。