基于ANSYS的新型聚合物石英压电传感器振动性能分析

新型聚合物石英压电传感器制备过程中,AT切型石英压电传感器基体的表面粗糙度及其基膜界面化学性质影响聚合物薄膜的生长,导致聚合物薄膜厚度不均匀、表面存在缺陷,使得传感器采集的频率信号不稳定.本文建立了新型聚合物石英压电传感器在考虑薄膜厚度不均、中心缺陷条件下的力学模型,利用ANSYS有限元软件对其进行模态分析,得到复杂条件下传感器振动特性.模态分析结果发现,传感器固有频率值随聚合物薄膜缺陷的半径值增大呈现出从稳定到发散的趋势、随薄膜的厚度值增大呈现出线性增大的趋势.研究结果表明,新型聚合物石英压电传感器的生产应确保薄膜厚度均匀且严格控制中心缺陷半径小于0.5 mm,该结果为制备稳定的新型聚合物石英压电传感器提供了重要依据.     

纳米金/还原氧化石墨烯修饰的盐酸环丙沙星分子印迹电化学传感器

以吡咯和邻苯二胺为功能单体,以盐酸环丙沙星为模板,在纳米金和还原氧化石墨烯(AuNP/rGO)修饰的玻碳电极上,采用电化学方法制备分子印迹聚合物薄膜电化学传感器.利用扫描电镜对修饰电极表面形貌进行表征;电化学技术测试分子印迹传感器性能.研究了纳米金和还原氧化石墨烯用量对电极电化学性能的影响,并对传感器制备和测试条件进行了优化.在优化条件下,分子印迹传感器对盐酸环丙沙星具有宽的线性检测范围(1.0×10^-8～1.0×10^-2 mol/L),低检测限(7.41×10^-12 mol/L(S/N=3)),选择性高,稳定性好.此外,该传感器成功检测出了实际药品和牛奶样品中的盐酸环丙沙星.     

Ag纳米颗粒修饰TiO2阵列薄膜的制备及其气敏性能研究

以钛酸丁酯为钛源,用水热法在透明导电衬底FTO上制备金红石相TiO2纳米阵列薄膜,以AgNO3为银源,用化学还原法制备尺寸可控的金属Ag纳米颗粒,将所制备的金属Ag颗粒修饰TiO2纳米阵列薄膜.研究Ag纳米颗粒的表面修饰对TiO2纳米阵列薄膜气敏性能的影响.实验结果表明,室温下,18nm金属Ag纳米颗粒修饰后的薄膜对氢气的灵敏度增加,响应和恢复时间减小,气敏性能明显优越于修饰前的薄膜.     

氯代硝基苯的高选择性催化氢化

介绍本研究组近年来在铂族金属纳米簇催化氯代硝基苯选择性氢化方面的研究工作,特别强调金属离子修饰作用及金属络合物效应的研究结果。     

Pt/PolyCuTAPc/Nafion修饰电极及其应用的研究

本文报道了用电化学聚合方法制备聚四氨基铜酞菁Ｐｔ／ＰｏｌｙＣｕＴＡＰｃ／Ｎａｆｉｏｎ修饰铂微电极,并用该修饰电极制得了气氧传感器,研究了传感器的电化学行为并应用于气氧的测定。实验发现,该传感器对氧有很好的催化还原作用,对气体氧测定具有很高的灵敏度,选择性及较好的抗污染能力,响应时间小于５ｓ,平行测定７次气氧浓度,相对标准偏差为０．３６％。     

双分子Salen金属催化剂的研究进展

双分子Salen金属配合物通过双金属活性中心的协同作用能够有效地催化多种化学反应.双金属催化剂拥有2个金属催化中心,可以同时对底物进行活化,从而加快反应速度和提高反应选择性.某些情况下,有些不能发生的新反应通过这种策略也能很好地反应.对双分子Salen金属催化剂的设计原理、最有效的合成方法作了归纳总结,并讨论了其在催化方面的应用.     

液相外延法制备金属-有机骨架薄膜及其应用

金属-有机骨架化合物(MOFs)在微纳米器件、传感器、功能性涂膜和电催化等领域的应用通常要求MOFs生长于各种基底表面形成MOFs薄膜。近年来,制备MOFs薄膜的方法得到了极大的发展,其中液相外延法(LPE)结合自组装单分子层(SAMs)是目前制备高质量MOFs薄膜最重要的技术之一。总结了LPE与SAMs相结合的技术在制备厚度、形貌、晶体取向以及组分可控的MOFs薄膜方面取得的重要成果,介绍MOFs薄膜在气体选择性吸附、光伏器件和电子器件领域的应用。最后提出LPE法制备MOFs薄膜面临的问题以及今后的发展方向,以期MOFs在传感器、光电器件和电催化领域取得更多成果。     

Au修饰Pt纳米双金属催化剂的制备及其催化活性研究

贵金属因其独特的结构,决定其优越的催化性能。双金属和多金属催化剂由于其协同作用,决定其比单金属催化剂具有高活性和高选择性。采用硼氢化钠还原法制备了Au-Pt双金属簇纳米催化剂,TEM表征和uV吸收光谱显示了该催化剂是Au修饰Pt的纳米双金属簇结构。选用正丁醛催化加氢反应研究其催化活性,考察Au和Pt不同摩尔比的催化剂和反应温度对正丁醛催化反应的影响,确定了在Au—Pt金属摩尔比为1：5时纳米双金属簇催化剂的催化效果最佳;最佳催化温度为40℃。     

高温氨气氛下镍纳米催化剂的结构研究

研究了高温氨处理过程对SiO2/Si基底表面镍纳米薄膜显微结构变化的影响,探讨了镍纳米薄膜显微结构随氨气介入时间、薄膜厚度以及氨气刻蚀温度等参数变化的规律,并对氨在其变化过程中的作用机制进行了初步分析.结果表明:SiO2/Si基底表面镍纳米薄膜转变成高密度、小直径、均匀镍纳米颗粒的关键是恰当的氨气介入时间和刻蚀温度;硅表面的二氧化硅层有效地隔离了镍原子和硅原子的扩散,这种隔离层对镍纳米薄膜的显微结构有很大的影响,起到了阻碍硅和镍发生化合反应的作用,维持了镍在基底表面物质的量的恒定.     

基于COOH/SBA-15的谐振式氨气传感器气敏性能研究

针对化工生产过程中易出现的氨气泄露等问题,采用共聚法合成了羧基功能化介孔硅材料(COOH/SBA-15),并将其作为敏感材料设计了一种石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)式氨气传感器.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、全自动比表面积和孔隙度分析仪、傅里叶变换红外光谱仪等对敏感材料的形貌和结构进行了表征,并系统地研究了基于COOH/SBA-15的QCM传感器的气敏性能.测试结果表明该传感器对氨气(NH3)的检测限可达到10-6(体积分数),所合成的COOH/SBA-15-2样品对体积分数为20×10-6的NH3响应恢复时间分别为5s和7s.同时,该传感器对NH3具有较高的化学选择性和稳定性,具有较高的实用价值.     

锆钛酸铅铁电薄膜的制备及在红外探测器中的应用

研究了敏感元材料锆钛酸铅(PZT)铁电薄膜的制备、结构和性能，并采用半导体光刻工艺和化学腐蚀的方法成功地对PZT铁电薄膜进行了刻蚀，同时采用剥离技术对相应的电极实现了图形化。该研究为铁电薄膜在热释电红外探测器中的应用奠定了基础。     

声表面波谐振型气体传感器的研究

分析和设计了声表面波谐振型气体传感器的叉指换能器和反射栅的最佳结构,研制了ST切石英基底的双端对声表面波谐振型气体传感器,研制了一种高稳定性的振荡器电路。用所研制的ST切石英基底,谐振频率148.5 MHz,敏感薄膜为酞菁铜的双端对声表面波谐振型气体传感器进行了NO_2气体传感检测实验,检测了传感器声表面波振幅的变化,其优点是传感器的声表面波振幅的温度波动远小于通常传感器所检测的声速,提高检测温度稳定性。实验结果证明了所研制的器件具有很好的实用性。     

Flexible metal-oxide devices made by room-temperature photochemical activation of sol-gel films

Amorphous metal-oxide semiconductors have emerged as potential replacements for organic and silicon materials in thin-film electronics. The high carrier mobility in the amorphous state, and excellent large-area uniformity, have extended their applications to active-matrix electronics, including displays, sensor arrays and X-ray detectors. Moreover, their solution processability and optical transparency have opened new horizons for low-cost printable and transparent electronics on plastic substrates. But metal-oxide formation by the sol-gel route requires an annealing step at relatively high temperature, which has prevented the incorporation of these materials with the polymer substrates used in high-performance flexible electronics. Here we report a general method for forming high-performance and operationally stable metal-oxide semiconductors at room temperature, by deep-ultraviolet photochemical activation of sol-gel films. Deep-ultraviolet irradiation induces efficient condensation and densification of oxide semiconducting films by photochemical activation at low temperature. This photochemical activation is applicable to numerous metal-oxide semiconductors, and the performance (in terms of transistor mobility and operational stability) of thin-film transistors fabricated by this route compares favourably with that of thin-film transistors based on thermally annealed materials. The field-effect mobilities of the photo-activated metal-oxide semiconductors are as high as 14 and 7?cm(2)?V(-1)?s(-1) (with an Al(2)O(3) gate insulator) on glass and polymer substrates, respectively; and seven-stage ring oscillators fabricated on polymer substrates operate with an oscillation frequency of more than 340?kHz, corresponding to a propagation delay of less than 210?nanoseconds per stage.     

直流溅射掺杂Pt的SnO2薄膜气敏特性

采用非醇盐溶胶-凝胶工艺在Al2O3基片上旋转涂敷制备掺杂Sb的SnO2薄膜,再经直流溅射制得表面掺杂Pt的Sb∶SnO2薄膜,测试了薄膜对乙醇、汽油、苯、二甲苯、甲苯、丙酮和NH3气体的气敏性能,探讨了不同Pt掺杂量对乙醇气敏性能的影响.结果表明,Pt的溅射时间为90 s时,元件对50×10-6乙醇气体的灵敏度高达43,且薄膜具有较好的响应-恢复特性,其响应时间和恢复时间均为6 s.选择性研究表明,薄膜在加热温度为280℃时,具有很好的酒敏特性和选择性.     

An／C_（60）－Polymer／P－Si结构C－V特性

报道了利用ＰＥＣＶＤ技术在Ｐ－Ｓｉ衬底抛光面上淀积含Ｃ６０聚合物薄膜及在薄膜表面蒸金形成Ａｎ／Ｃ６０－Ｐｏｌｙｍｅｒ／Ｐ－Ｓｉ结构．通过常温及温偏处理后的不同Ｃ－Ｖ特性，推算了聚合物薄膜中的几种电荷密度和介电常数，并对经过温偏处理后Ｃ－Ｖ曲线的畸变做了讨论．     

衬底温度对In_xGa_（1-x）N薄膜结构特性的影响

本文采用MOCVD工艺,通过调整衬底温度（固定其它工艺参数）来沉积用于太阳电池的InxGa1-xN薄膜,并利用X射线衍射仪（XRD）、X射线荧光光谱仪（XRF）、扫描电子显微镜（SEM）和台阶仪来分析研究其结构特性.衬底温度较低时有利于薄膜的In注入,衬底温度较高时有利于沉积高结晶质量的InxGa1-xN薄膜.当衬底温度为470℃时,在硅衬底上所沉积的InxGa1-xN薄膜In含量较高,为46.92%;薄膜表面光滑致密,粗糙度小;颗粒较大,且颗粒大小均匀.     

衬底温度对InxGa1-xN薄膜结构特性的影响

本文采用MOCVD工艺,通过调整衬底温度(固定其它工艺参数)来沉积用于太阳电池的InxGa1-xN薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)和台阶仪来分析研究其结构特性.衬底温度较低时有利于薄膜的In注入,衬底温度较高时有利于沉积高结晶质量的InxGa1-xN薄膜.当衬底温度为470℃时,在硅衬底上所沉积的InxGa1-xN薄膜In含量较高,为46.92%;薄膜表面光滑致密,粗糙度小;颗粒较大,且颗粒大小均匀.     

聚3-己基噻吩聚合物薄膜晶体管稳定性

以单晶硅为衬底, 二氧化硅为栅介质层, 聚3-己基噻吩（P3HT）薄膜为半导体活性层, 金属Au为源、漏电极, 制备出聚合薄膜晶体管（PTFT）, 并对该器件特性进行了表征．研究了该器件在空气环境下的稳定性, 并对该器件在空气中的不稳定性机理进行了讨论．结果表明, 当器件曝露在空气中时, 随着曝露时间的增加, 器件的饱和漏电流明显增大, 阈值电压逐渐增加．空气中的水是影响器件特性变化的主要因素．通过采用光刻胶钝化处理可以有效地改善P3HT-PTFT器件空气中的稳定性, 并使器件的载流子迁移率提高3倍．     

门极换向晶闸管(GCT)扩散阻挡层的研究

通过对多种阻挡层特性的分析,选定了熔点高、化学稳定性好、电阻率低的TiN薄膜作为门极换向晶闸管阳极的阻挡层.采用磁控溅射技术生长的TiN,经俄歇电子谱仪分析表明,TiN阻挡层系统能有效地阻挡硅和铝的相互扩散,可作为门极换向晶闸管阳极理想的阻挡层材料.     

BCN薄膜的硬度和剩余应力的研究

类金刚石结构的立方“BCN”材料由于兼有金刚石和立方氮化硼超硬、低摩擦的优点, 如有低摩抗磨、高的热稳定性和化学稳定性,并克服了它们的缺点,因而BCN薄膜材料被作为耐磨保护层,在电学、光学方面的性能也得到广泛应用。应用反应磁控溅射法将高质量的BCN 薄膜沉淀在硅基底上,通过用微压痕测量和弯曲技术研究了他们硬度和剩余应力,发现施于薄膜沉淀物上的偏压对其硬度和剩余应力均有重要影响。