灯丝平面与衬底间距对金刚石膜沉积的影响

采用电子辅助热灯丝化学气相沉积(EA-CVD)方法沉积大面积金刚石膜,在金刚石膜的沉积过程中,灯丝平面与衬底间距对金刚石膜沉积的影响会直接影响着金刚石膜的生长和质量.用Raman手段对金刚石膜的生长特性进行了表征.     

灯丝平面与衬底间距对金刚石膜沉积的影响

采用电子辅助热灯丝化学气相沉积(EA-CVD)方法沉积大面积金刚石膜,在金刚石膜的沉积过程中,灯丝平面与衬底间距对金刚石膜沉积的影响会直接影响着金刚石膜的生长和质量。用Raman手段对金刚石膜的生长特性进行了表征。     

铜团簇束在硅上碰撞沉积的薄膜形貌和方块电阻

用一种新型磁控溅射气体凝聚团簇源产生Cu_n~-(n是簇原子个数)团簇束,当团簇束分别在偏压V_α为0,1,3,5,10kV的电场中加速后,在真空中,沉积在室温下的P-si(111)衬底上,获得Cu/P-Si(111)薄膜样品。用AFM分析表明:当V_α(?)3kV时,团簇束成膜,膜表面的粗糙度比常规磁控溅射小,且随V_α增加,粗糙度减小。用四探针测薄膜方块电阻,经归一化后可知:团簇束沉积,当V_α(?)3kV时,薄膜方块电阻大于常规磁控溅射的方块电阻,当V_α(?)5kV时薄膜方块电阻已小于常规磁控溅射方块电阻;对于团簇束沉积,薄膜方块电阻随沉积偏压V_α的增加而减小。     

碲化铋热电薄膜的电沉积制备与形貌分析

采用电化学沉积法在不锈钢衬底上制备了碲化铋(Bi2Te3)化合物热电薄膜,并利用XRD(X线衍射分析)、SEM(扫描电镜)和AFM(原子力显微镜)对薄膜进行物相分析和形貌观察.首先通过循环伏安法分别对Bi3+和HTeO2+以及他们共存的HNO3溶液进行了测试,确定了Bi2Te3的电化学生长为互诱导二元共沉积过程.然后在-50 mV电位,20 rmA.cm-2电流密度进行电沉积得到Bi2Te3多晶薄膜,XRD分析显示薄膜沿着(110)晶向存在一定程度的择优取向生长.进一步改变沉积电流密度发现,提高沉积电流密度使薄膜晶粒尺寸变小.     

C轴择优取向AlN薄膜的制备研究

采用直流磁控反应溅射法制备AlN薄膜.研究了靶基距、衬底温度和电极材料对AlN薄膜择优取向的影响.用XRD、AFM表征了AlN薄膜的结构、表面形貌.结果表明衬底温度为300℃、靶基距为3cm,在Pt电极上可沉积高质量的C轴择优取向AlN薄膜.     

电沉积铅电极的制备及用于电还原CO_2制甲酸

为增加电极的活性面积,采用两步电沉积制备具有高活性面积的铅电极.先以铜棒为基质恒电位氢气泡模板法沉积多孔铜层,再以多孔铜层为基质电沉积铅.X射线衍射(XRD)结果表明铅为立方结构,扫描电镜(SEM)显示四方柱状铅粒均匀沉积在多孔铜层的孔壁上,呈现三维多孔形貌.电沉积铅电极用于CO2电还原反应,循环伏安(CV)测试结果表明,其比普通铅片电极具有更正的起峰电位和更高的电流密度.在施加电位为-1.7,V(相对饱和甘汞电极)、KHCO3电解液浓度为0.3,mol/L时,生成甲酸的最高电流效率达到92%.对CO2电还原过程影响因素的研究表明:在低电流密度区,随电流密度的增加,生成甲酸的电流效率和速率都增加;在高电流密度区,随电流密度增加,生成甲酸的速率增加,而生成甲酸电流效率逐渐降低.时长为1 h的CO2电还原反应中,产物甲酸的电流效率逐渐降低,对比反应前后电沉积铅电极的XRD谱图和SEM图发现,铅仍为立方结构,而形貌发生显著变化,铅由四方柱状变为层状覆盖在多孔铜层颗粒的表面.电极的活性面积减小是甲酸电流效率降低的主要原因.     

甲醇水溶液等离子体电沉积DLC薄膜

在铜基体上,用甲醇水溶液等离子体电沉积DLC薄膜.电镀液组成为:醇水比为4:1,添加剂KCl为3g/L,AlCl3微量.探讨电流密度和两极间距等因素对于电极表面气泡区域厚度、均匀程度、稳定性的影响,进而分析其对甲醇水溶液等离子体电沉积DLC薄膜的影响.通过扫描电镜(SEM)观察薄膜表面形貌;通过对X射线衍射(XRD)图谱分析得知薄膜成多晶结构,分别在2θ=43.9°,50.9°和75.3°处出现了(111)、(200)和(220)晶面的特征峰,晶粒的尺寸约为8~15nm左右;通过EDX分析得到薄膜中碳元素含量较高,并分析了电场强度随时间的变化.     

团簇在金属表面沉积过程的分子动力学模拟

在冷喷涂过程中,喷涂粒子被超音速气流加速到较高的速度,在低于喷涂材料熔点的温度下撞击基体,发生剧烈的塑性变形而沉积形成涂层.但是由于高速粒子碰撞变形的瞬时特点,不能对粒子变形沉积过程进行直接观察,通过对Ni团簇在Cu基体上的沉积过程的分子动力学模拟,可以观察到团簇撞击基体并在基体上沉积的过程,以及团簇和基体的形貌变化;另外,通过计算团簇原子进入基体表面层的数量探讨了影响团簇沉积过程的主要因素.     

相变型光存储薄膜的脉冲激光制备

系统地探索脉冲激光闪蒸法制备相变型光存储薄膜的工艺,发现激光脉冲能量的大小和淀积衬底的温度都是影响薄膜质量的重要因素.当激光能量高时,膜粗糙、成份与靶材保持一致;而当激光能量较低时,膜均匀、光滑,而成份与靶材有偏离.当衬底温度在约25℃时,形成非晶膜;而当衬底温度较高时,可形成多晶膜;衬底温度过高,则不能形成连续膜.     

磁控溅射沉积镓掺杂氧化锌薄膜的微观结构性质研究(英文)

采用磁控溅射工艺在玻璃衬底上沉积镓掺杂氧化物透明导电薄膜样品,通过X-射线衍射仪的测试表征及其定量分析研究了薄膜样品的结晶性质和微观结构性能.结果表明,所沉积的样品均为六角纤锌矿型的多晶结构并具有(002)择优取向生长特性,其晶格常数、晶面间距和Zn-O键长等参数与标准值一致.当膜厚为570 nm时,薄膜样品的(002)织构系数和晶体尺寸最大、晶格应变和位错密度最小,具有最好的晶体质量和微观结构性能.     

电极间距对BeMgZnO薄膜光电探测器性能的影响

通过脉冲激光沉积的方法在c面蓝宝石衬底上制备Be和Mg共掺的Be MgZnO四元合金薄膜.表征测试结果表明,所得薄膜为沿c轴外延生长、具有纤锌矿结构的高质量薄膜,其具有比纯Zn O明显更大的带隙(4. 3 e V).在此薄膜表面分别蒸镀间距为10μm和100μm的平行Au电极,得到电极间距不同的两种Be MgZnO基光电探测器.通过I-V,I-t测试,系统研究电极间距对光电探测器性能的影响,结果表明:当Be MgZnO光电探测器的电极间距较小时(10μm),其暗电流更大,光电流更小,响应速度更快.这些信息可为高性能光电探测器的设计提供有益参考.     

团簇-电极距离和门电压对团簇Al4输运性质的影响

该文用第一性原理非平衡格林函数方法研究了团簇与电极之间的距离和门电压对团簇Al4输运性质的影响.团簇Al4放置在两个半无限长的Al(100)电极中.研究结果发现:体系平衡电导随电极距离的增大并不是单调变化,而是先增大,后减小;随着门电压变化,平衡电导呈现出振荡行为,且团簇与电极之间的距离对其平衡电导的振荡特性有很大的影响.当接触距离固定时,团簇Al4体系的导电率随着门电压变化出现高电导态和低电导态,表现出一种分子开关行为.通过分析各种情况下体系费米能级处的总态密度(DOS),我们发现系统的平衡电导的变化来源于费米能级处态密度的变化.如门电压引起的电导振荡行为是由于在门电压的作用下,Al4团簇的能级发生移动使得团簇的能级和电极的费米能级连接发生变化,从而导致系统在费米能级处的总态密度的变化.电荷转移分析显示:无论是改变团簇电极间的距离,还是改变门电压,电荷转移都不是平衡电导变化的主要因素.     

利用团簇的各向异性实现Te 团簇薄膜的自组装

在实验观察到的Te团簇薄膜有序生长模式的基础上 ,用Monte Carlo方法模拟了具有各向异性的团簇在衬底上的生长行为 .发现由于团簇的各向异性 ,将导致团簇在局部范围内的平行取向排列 ,形成畴结构 .畴的大小L(t)与退火速率和衬底温度有关 ,并得到该体系下的一个熔点Tm.这一研究表明 ,可以利用团簇的各向异性实现和控制团簇薄膜的自组装     

Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜的磁控溅射法制备与介电性能研究

用磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上沉积Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜.研究沉积气压和衬底温度对BST薄膜结构及介电性能的影响.应用XRD和AFM表征薄膜的物相结构及其表面形貌,通过阻抗分析仪测量薄膜的介电性能.结果表明在3.0 Pa沉积气压和600℃衬底温度下制备的Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜有较好的微结构和介电性能.     

Cu薄膜生长初期的计算机模拟

基于Monte Carlo模型, 在理想基底上设置100×100的二维方形格, 利用周期性边界条件建立Cu薄膜初期生长模型, 并模拟粒子的气相沉积过程及迁移步数对薄膜生长的影响规律. 结果表明: 当沉积粒子数逐渐增加时, 基底表面的粒子团簇结构逐渐增大; 在温度不变的条件下, 随着最大迁移步数的增加, 团簇逐渐增大, 团簇数量逐渐减小, 且团簇分布逐渐稀疏; 温度升高使粒子聚集为岛状, 薄膜呈岛状生长.     

溶胶-凝胶法纳米La0.75Sr0.25CoO3 材料的合成、结构及磁性研究

利用溶胶-凝胶法制备纳米多晶钙钛矿钴氧化物La0.75Sr0.25CoO3 磁性多晶材料,结合XRD和ATM分析手段,对产物粉体的晶相结构和颗粒度进行了表征. 通过直流磁化强度测量分析表明,La0.75Sr0.25CoO3在低温下为自旋团簇玻璃态.     

碳载Pt纳米薄膜电极制备、表征及其Sb修饰的电化学特性

运用电化学循环伏安法在玻碳载体上制备纳米级厚度的Pt膜电极,用STM表征了电极表面的形貌,测定了电沉积层的厚度、表面积和Pt载量。结果表明,电沉积的碳载Pt电催化材料是一种由粒度均匀的纳米颗粒构成的纳米薄层,表面形貌以层状结构为主,属于多晶结构;同时,运用电化学循环伏安法研究了Sb在碳载纳米Pt膜电极（记为nm-Pt/GC)表面不可逆吸附的电化学特性。研究发现,当扫描电位的上限Eu≤0.50V(SCE)时,Sbad可以稳定地吸附在nm-Pt/GC电极表面,满覆盖度为0.325;并可方便地通过控制电位扫描上限和扫描圈数剥离部份Sb得到Sbad的不同覆盖度。     

靶衬间距对脉冲激光沉积薄膜均匀性的影响

以国产脉冲激光沉积设备(PLD-Ⅲ型)在玻璃衬底上沉积Ti O2薄膜为例,研究了PLD法制膜过程中靶衬间距对薄膜均匀性的影响.实验过程中,以Ti O2陶瓷片作为靶材,玻璃作为衬底,保持其他工艺条件(如单脉冲能量、脉冲频率、沉积脉冲总数、衬底温度等)不变,专门考察了不同靶衬间距下,Ti O2薄膜在整个衬底台平面区域的沉积分布状况.结果表明,按样品的表观灰度划分,薄膜沉积的相对均匀区可分为2～3个轴对称区域,分别对应不同的沉积速率和厚度;在一定范围内调节靶衬间距(3.00～7.00 cm),可使高速率沉积区逐渐由轴对称的圆环状变为中心大圆斑(直径约2.20 cm).结合PLD沉积原理与靶衬之间的几何关系,分析了导致上述结果的机理.     

高纯铝的电化学抛光工艺研究

本文研究了高氯酸/乙醇抛光液体系在15V安全电压下高纯铝的抛光工艺以及抛光过程的电流密度,并对＂暗色膜＂现象进行了解释,对抛光电极间距、操作温度对抛光效果的影响进行探讨,得出最佳抛光工艺：电极间距7～8cm,操作温度10～15℃,电流密度0.7～0.8A/m~2,抛光时间3min。     

平行板电极喷射电沉积中的枝晶分形生长

将分形几何引入到喷射电沉积,对枝晶生长动力学进行研究,以最终实现枝晶形态的可控生长.利用改进的有限扩散凝聚模型(DLA),通过Microsoft Visual C++6.0编程对平行板电极喷射电沉积二维枝晶簇的形貌进行了模拟.以平行板金属镍为阳极、石墨板为阴极,用自行设计的试验设备,采用平行板电极喷射电沉积的方法,制备了二维的金属镍枝晶以验证模拟结果.结果表明,镍沉积层的形貌特征为具有分形结构的枝晶,这与基于有限扩散凝聚模型模拟所得的平行板电极二维枝晶簇的形貌具有相似性,表明该模型对平行板电极喷射电沉积的试验研究具有很好的指导意义.