在直拉法尖晶石上外延硅膜的研制

本文叙述了在直拉法生长的尖晶石上外延硅膜的制备与性质。已在直拉法尖晶石 （１００）面衬底上生长出一批电学性能较好的Ｎ型单晶硅膜，并进行了热氧化稳定性试 验，Ｎ型掺杂的硅膜其霍尔迁移率一般在３００厘米２／伏·秒左右．最高达３８０厘米２／伏 ·秒。载流子浓度控制在 １０１５～１０１６／厘米３硅膜厚度在 １—２微米。     

镁铝尖晶石单晶的研制

本文论述了透明的、化学配比的尖晶石（ＭｇＡｌ２Ｏ４）单晶的生长。可以用直拉法（切克劳斯基法）在以钨棒作为加热元件的电阻加热炉中生长熔点为２１０５℃的尖晶石（ＭｇＡｌ２Ｏ４）单晶。所生长的晶体直径在２０ｍｍ以上,重１５０克,外观整齐,用劳厄法χ射线衍射证实为单晶体。用光学显微镜及扫描电子显微镜检查了缺陷,晶体的位错密度约为１０～１０／ｃｍ２,可适合于硅的外延生长。     

永磁冷阴极电子振荡型离子源

本文着重讨论了我校所研制的永磁冷阴极电子振荡型离子源的结构、放电稳定性、离子的引出及寿命等问题。本离子源产生硼、磷离子,工作气压1～2×10~(-2)乇,放电电流0～50毫安连续可调,引出电压为10仟伏或20仟伏,离子流可达2毫安,离子流密流为每安培放电电流0.7安/厘米~2。     

N型硅外延片表面状态对肖特基接触的影响

本文采用化学气相沉积(CVD)方法,利用平板式外延炉,在5英寸111晶向,2×10-3Ω·cm重掺As衬底上,生长N/N+型硅外延;试验中采用电容-电压方法,利用汞探针CV测试仪,通过金属汞与硅外延片表面接触形成肖特基势垒,测试势垒电容并转换为外延层载流子浓度和电阻率,实现对外延层电阻率的测量。在此过程中,我们研究了自然氧化、H2O2水浴、紫外照射三种氧化方法,处理硅外延片表面,形成10~15A的氧化层,并对比分析了三种氧化方法所形成的硅外延片表面状态,以及对电阻率测试结果的影响。通过实验对比,H2O2水浴方法,获得的硅外延片表面最为稳定,重复测试标准差±1%。     

还原硅杂多酸作分光光度法测定钢铁中硅——用赤霉素作新还原剂

本文报告于0.4N硫酸介质中生成硅钼杂多酸,然后提高酸度至3.96N硫酸介质,借硅钼杂多酸被赤霉素还原成硅钼杂多蓝的显色反应作分光光度测定硅.磷(V)25倍于硅时,砷(V)20倍于硅时无干扰.蓝色化合物可稳定一天,其摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度分别为3.51×10~4摩尔.升~(-1)·厘米~(-1)和0.0008微克/厘米~2.本法曾用于钢铁中硅的测定,方法灵敏,选择性好,并获得满意的分析结果.     

Al_2O_3膜的离子注入增强腐蚀效应研究

本文研究了N~ 注入硅表面上Al_2O_3膜后,离子注入层在稀释氢氟酸中的增强腐蚀效应.实验研究了N~ 的注入剂量分别为2×10~(14)/厘米~2、5×10~(14)/厘米~2、1.3×10~(15)/厘米~2及3×10~(15)/厘米~2时,注入层在23%稀释HF酸中腐蚀速率随温度变化的关系,发现当腐蚀液温度增加到一定程度时,腐蚀速率随温度增加而迅速增加,而在一定的腐蚀条件下,腐蚀速率随注入剂量增大而增大,并最后趋向饱和.     

硅,锗衬底上的软硬碳氢膜

我们使用射频-直流辉光放电系统制备了非晶碳氢膜(a-C:H),所用的衬底为半导体级抛光后的硅、锗单晶片,锗片纯度在9个9以上,硅片为N型,电阻率10～20Ω·cm为研究淀积源对膜层结构的影响,我们除使用气态源乙炔(C_2H_2)外,还使用了液态源戌烷(C_5H_(12))。所用淀积参数为:高频频率10MHz,高频功率密度1.4～2.8W/cm~2(未能精确测量),直流偏压0～600V,气体流量0.3～0.61/min,反应室内压强0.01～1托,衬底温度:室温～300℃。     

椭偏光法研究离子注入层(二) 椭偏光法研究硅中离子注入层的损伤分布、增强腐蚀效应和热退火过程

本文包括三个方面:(一)比较了用剥层椭偏光法和背散射法测得的注P~ 硅中的损伤分布.实验结果表明,当注入剂量为5×10~(14)/厘米~2、10~(15)/厘米~2及10~(10)/厘米~2时,注入区形成了不同厚度的非晶层,且由椭偏光法测得的非晶层厚度及分布区域与由背散射沟道分析法测得的符合很好;在注入剂量为2×10~(14)/厘米~2的较低剂量时,未形成非晶层,从椭偏光法测得的损伤峰位置亦与背散射法所得结果一致.(二)用椭偏光法研究了注As~ 硅表面层的离子注入增强腐蚀效应.文中提出了一种较精确地测量注入层腐蚀厚度的方法,并测得注As~ (剂量为10~(15)/厘米~2)的硅注入层在温度为43℃到45℃的23%稀释HF酸中增强腐蚀速率为6.5埃/分到22埃/分.(三)用椭偏光法研究了注入10~(15)/厘米~2As~ 的硅在500℃下的热退火过程.实验证实了离子注入引起的非晶层在热退火时发生固相外延.用剥层椭偏光法测量经过热退火后的注入区,发现△和ψ值都较正常硅的低,ψ最低可达9.2°,其原因还有待进一步研究.     

钼兰法分光光度测定砷磷硅——用赤霉素作新有机还原剂

本文报告砷和磷及硅在沸水浴加热的条件下与分别于1. 32和1. 92N 硫酸及2. 4盐酸介质中,借砷钼、磷钼和硅钼的杂多酸被赤霉素还原成相对应的钼杂多兰的水相显色反应作分光光度测定微量砷、磷和硅。兰色化合物可稳定一日以上;砷、磷和硅的摩尔吸光系数分别为2. 64×10~4、 2. 4×10~4和3. 51×10~4升·摩尔~(-1) ·厘米~(-1) ;桑德尔灵敏度分别为0. 0028、 0. 0013和0. 0008微克/厘米~2。方法灵敏、准确、简便,新还原剂又很稳定,优点甚多。     

低铁赤泥混熔体系中镁铁尖晶石生长的研究

利用低铁赤泥构建SiO₂-Al₂O₃-CaO-MgO-Fe₂O₃多元混熔体系，采用高温物相重构法制备镁铁尖晶石型结晶釉.用X射线衍射、场发射扫描电镜等技术手段，观测不同的温度条件下镁铁尖晶石结晶生长行为.结果表明：烧成温度升高促进了镁铁尖晶石晶体生长，晶体呈自形-半自形的粒状结构.烧成温度为1 270℃时，样品分别在酸、碱溶液中侵蚀96 h后，质量损失率小于0.1%,表现出最佳的耐酸碱性.制备的结晶釉磨损率为1.4×10^-5 mm³/(N·m),维氏硬度为8.68 GPa,满足日用陶瓷釉的性能要求.     

沉积温度对BC2N薄膜的生长和附着性的影响

应用热丝辅助射频等离子体化学气相沉积法在硅、金刚石衬底上合成了BC2N薄膜,X－射线衍射、红外谱分析表明较高的温度有利于BC2N化合物的成核和生长。高温制备的薄膜的化学组分主要为BC2N,B,C和N原子间互相结合成键,但与硅衬底的附着力很差。选择热膨胀系数与硅接近的金刚石作为过渡层沉积BC2N多层膜,逐层提高生长温度,不仅提高生长温度,不仅提高了薄膜中BC2N的含量,而且提高了薄膜与衬底的粘 附力。     

管状NaY型分子筛膜的合成

分别采用密闭式不锈钢反应釜和开口式回流玻璃反应器,在多孔管状支撑体表面水热合成NaY型分子筛膜.探讨了硅铝溶胶老化时间、合成温度及时间、支撑体等成膜条件对分子筛膜性能的影响,对合成膜进行了XRD和SEM表征.与鼓风烘箱加热的不锈钢反应釜相比,采用油浴加热的玻璃反应器的反应时间更短;同时,形成分子筛膜的渗透性能受支撑体材质的影响很大.在优化的合成条件下,膜对水/有机物混合物具有较好的分离选择性.莫来石支撑体上形成的NaY型分子筛膜应用于75℃、水/乙醇(质量比为10/90)和水/异丙醇(质量比为10/90)体系的渗透通量和分离因子分别高达2.97 kg·m-2·h-1和305,2.45 kg·m-2.h-1和920.而不锈钢支撑体上制备的分子筛膜的渗透通量均为莫来石支撑体上合成膜的1.5倍以上.     

75-3A型快速极谱仪应用于水质分析中铜、铅、镉、锌的测定

快速极谱仪与汞膜电极联用,阳极溶出伏安法同时测定水中铜、铅、镉、锌。在O.15MV氯化铵介质中,调节pH至5.5,于一1.3伏电解10分钟(对Ag-Hg电极),这些金属便电沉积在汞膜电极上,并用记录仪于-1.3伏～-0.1伏记录阳极溶出曲线。10~(-6)M～10~(-8)M的铜、铅、锌和10~(-6)M～10~(-9)M的镉,其浓度与峰高呈线性关系。此法适用于测定水质中的这些痕量元素。     

AlPO-18分子筛膜在N_2/CH_4体系中的分离性能研究

采用廉价的N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)为结构导向剂,通过2次水热合成法,在大孔管状莫来石支撑体上成功制备出具有N_2/CH_4分离性能且重复性良好的AlPO-18分子筛膜.对合成的AlPO-18分子筛膜进行了不同单气体的渗透性能测试;考察了测试压力及温度对N_2、CH_4在AlPO-18分子筛膜上的气体渗透行为影响.在303 K及0.1 MPa压差测试条件下,性能最佳的AlPO-18分子筛膜对N_2的渗透速率及N_2/CH_4的理想选择性分别为0.91×10~(-7) mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1)和7.9.     

模拟氮沉降对典型阔叶红松林土壤微生物群落特征的影响

【目的】探究氮沉降增加对阔叶红松(Pinus koraiensis)混交林土壤微生物群落特征的影响。【方法】对阔叶红松林进行模拟氮沉降实验,设置对照(N0,0 kg/(hm²·a))、低氮(N1, 30 kg/(hm²·a))、中氮(N2, 60 kg/(hm²·a))和高氮(N3, 120 kg/(hm²·a))共4组处理,在实验样地内采集0～10 cm、≥10～20 cm土层中的土壤,测定土壤微生物生物量碳(SMBC)及土壤微生物生物量氮(SMBN)含量及变化。【结果】① 模拟氮沉降未改变SMBC、SMBN及SMBC/SMBN的垂直分布; SMBC、SMBN在生长季月动态曲线均为以8月中旬为峰值的单峰型曲线,SMBC/SMBN的曲线波动较大,0～10 cm土层以N0处理的结果波动范围最小(2.83～6.97)。② 模拟氮沉降仅对0～10 cm土层6、8月中旬的SMBC以及5、6、8月中旬的SMBC/SMBN有显著影响(P<0.05),而对SMBC、SMBN及SMBC/SMBN的生长季平均值无显著影响。【结论】模拟氮沉降对阔叶红松林土壤微生物生物量的影响仅在个别月份中表现明显,而对于整个生长季而言,更长时间的模拟氮沉降实验才可能对土壤微生物生物量产生明显的影响。     

冰晶石-氧化铝熔体中SnO_2基惰性阳极上氧的超电压

电解炼铝采用不消耗的情性阳极有可能把目前的能耗减少20%。介绍了组成(重量%)为96%SnO_2%Sb_2O_2%CuO 的 SnO_2基情性电极的制备与掺杂方法.用稳态恒电位法及脉冲技术,对1000℃下2.7NaF·AlF_3-Al_2O_3(饱和)熔体中 SnO_2基情性阳极上氧析出的超电压作了测定.发现掺有微量 Ru,Fe 和 Cr 的电极具有明显的电催化作用。以掺 Ru 者最显著,在1.0安培/厘米~2下,其上超电压仅及未掺杂者的1/3。在电流密度高达4.0安培/厘米~2时也小于0.15伏。上述掺杂电极比相同条件下 Pt 阳极上的超电压为低。     

基于法布里-珀罗效应的纳米有序多孔硅光学传感器研究

利用电化学方法在N型0.01Ω·cm单晶抛光硅片上制备纳米有序多孔硅,研究电流密度对其形貌及光学性能的影响;并通过对硅基体进行预处理达到消除多孔硅表面小孔硅的目的.结果表明,随着电流密度的增大,多孔硅的孔径、孔隙率以及光学厚度均增大.给经过预处理的硅基体施加75 m A/cm2的电流密度,多孔硅的表面孔径达到50 nm,与体孔径大小一致;在光学检测中对酒精溶液表现出良好的敏感性,检测浓度能够低至5×10-5 mol/L.     

椭偏光法研究离子注入层(一) 非均匀吸收膜椭偏光参数的计算及其在求离子注入层复折射率分布中的应用

本工作解决了固体表面上非均匀吸收膜椭偏光参数的计算方法和程序,并应用此方法研究了硅中注入不同剂量的P_(31)~ 、As_(75)~ 及Al_(27)~ 时,注入层的复折射率分布和损伤情况.实验得到在高注入剂量时,如注入5×10~(15)/厘米~2及10~(16)/厘米~2剂量的P_(31)~ 或注入10~(15)/厘米~2的As_(75)~ 的注入层,由剥层测得的表观折射率n和表观消光系数k随深度呈振荡状变化;在较低注入剂量时,如注入5×10~(14)/厘米~2的P_(31)~ 及10~(14)/厘米~2的Al_(27)~ 情况,n和k随深度的分布呈尖峰状,且k的峰值较n的峰值更靠近表面.应用本文的计算方法,能够很好地说明这些实验结果,且可从椭偏光法逐层测得的△和ψ值求得注入层中的真实复折射率分布,并分析损伤分布情况.这种计算方法也有可能用于分析其它非均匀层的椭偏光测量结果.     

固体表面上Langmuir-Blodgett膜的红外反射吸收光谱研究

由于人工合成膜在模拟生物膜体系中的重要性,Langmuir-Blodgett膜(LB膜)近年来引起人们的新关注。用红外光谱方法对固体表面上LB膜进行研究可以得到有关结构及组成的直接信息。由于组成LB膜的物质量很少(对于单层硬脂酸钙LB膜,约为8×10~(-10)摩尔/厘米~2),给测量带来很多困难。本文用灵敏度较高的ASFTIRRAS     

SSZ-13分子筛膜在CO2/N2体系中的分离性能研究

使用混合结构导向剂,在摩尔配比为1.00 SiO2:0.10 Na2 O:0.01 Al2 O3:0.10 TMAdaOH:0.10 BTMAOH:80.00 H2 O的溶胶体系中,于大孔管状莫来石支撑体上通过一步水热过程制备了高性能的SSZ-13分子筛膜.膜制备具有很好的可重复性.考察了温度和压力对CO2和N2单气体渗透通过SSZ-13分子筛膜的渗透行为的影响,以及等摩尔CO2/N2气体的分离性能.在压差为0.2 MPa和温度为25℃的条件下,SSZ-13分子筛膜的平均CO2渗透速率和CO2/N2分离选择性分别为1.65×10-7 mol/（ m2·s· Pa）和16.