氧气等离子体处理对铟锡氧化物薄膜表面性质的影响（英文）

采用氧气等离子体处理对铟锡氧化物(ITO)薄膜进行表面改性,基于化学组分、接触角、表面能和极性度的测试表征,研究了氧气等离子体处理对ITO表面性质的影响以及表面性能随放置时间的变化.实验结果表明:氧气等离子体处理有效去除了ITO表面的污染物,改善了ITO表面的化学组分、提高了表面能、极性度和润湿性,从而优化了ITO的表面性能.但是随着处理后放置时间的增加,ITO薄膜的表面能减小、极性度降低、润湿性退化,从而相应的表面性能也变差.     

掺锡氧化铟导电玻璃的表面改性及其性能研究

采用溶剂超声、H2SO4溶液浸泡和NaOH溶液处理等方法对掺锡氧化铟(In2O3:Sn)导电玻璃进行了表面改性,基于原子力显微镜(AFM)和接触角表征以及表面能计算,研究了改性方法对其表面形貎和润湿性能的影响.研究结果表明:In2O3:Sn导电玻璃的表面性能与改性方法密切相关,H2SO4溶液浸泡和NaOH溶液处理能够更为有效地降低表面粗糙度、改善表面形貎、提高表面能和表面极性度,并且In2O3:Sn导电玻璃表面能的变化主要来源于表面能极性分量的变化.     

等离子体处理影响有机光伏电池阳极表面性能的研究

采用等离子体处理对有机光伏电池阳极表面进行改性,通过X射线光电子能谱、X射线衍射、分光光度计和四探针等测试技术,研究了改性处理对阳极表面性能的影响.结果表明:等离子体优化了表面化学组分,降低了方块电阻.另外,利用处理前后的阳极样品制备了双层结构器件,通过分析其电流-电压特性,进一步研究了改性对其功函数的影响.研究结果表明,阳极改性对改善有机光伏电池的器件性能具有重要作用.     

柔性有机太阳能电池基板COC的表面物理化学性能研究

采用氧等离子体处理对柔性有机太阳能电池（O SC）基板环烯烃共聚物（COC）进行表面改性,基于接触角测量,利用几何平均法计算了COC表面自由能及其极性分量、色散分量以及表面极性度,研究了氧等离子体处理对COC基板表面物理化学性能的影响.结果表明：COC基板表面性能与氧等离子体处理工艺条件密切相关,等离子体改性使得COC表面接触角减小、自由能增大、极性度增加,其表面物理化学性能得到明显优化.这-结果对于O SC柔性电极制备及其器件光伏性能改善具有重要作用.     

氧等离子体表面处理对ITO薄膜的影响

利用原子力显微镜检测ITO薄膜的微观表面形貌以及微观区域电性能,研究氧等离子体处理对ITO薄膜的表面形貌及导电性能的影响,从微观上探讨氧等离子体处理对ITO薄膜的影响.经过氧等离子体处理,ITO薄膜的平均粗糙度从4.6nm减小到2.5nm,薄膜的平整度得到提高;但氧等离子体处理之后,ITO薄膜的导电性能大大下降,原因在于ITO薄膜表面被进一步氧化使得ITO薄膜表面的氧空位减少.上述结果从微观上解释了氧等离子体处理能够改善有机发光二极管光电性能的原因.     

XPS研究多壁碳纳米管的阳极氧化处理效果

采用阳极氧化法对多壁碳纳米管（MWNTs）进行表面处理以提高其表面极性官能团含量。研究了不同电解参数对MWNTs处理结果的影响，采用X射线光电子能谱对处理前后的MWNTs的表面特征进行了分析。结果表明，经阳极氧化处理后，MWNTs表面氧原子摩尔分数与极性官能团总量均有不同程度增加。通电量和碱性电解质的电导率（物质的量浓度）是阳极氧化处理过程的主要影响因素，MWNTs表面极性官能团总量的增加可以归结为羟基的增加和羰基的减少，另外还探讨了可能的氧化反应机理。     

电容耦合氧等离子体处理ITO基片对OLED的影响

在不同条件下采用电容耦合氧等离子体处理用于有机电致发光(OLED)的ITO基片,使用接触电势法测量了基片表面功函数的改变.研究发现,氧等离子体处理可以有效地提高ITO表面的功函数.X射线光电子能谱的测量揭示了其本质:氧等离子体处理可以提高表面氧原子的含量,同时降低ITO表面锡/铟原子的比例,由此导致了ITO表面功函数的提高.高功函数的ITO可降低空穴由ITO向OLED空穴传输层中注入空穴的势垒,从而提高OLED器件的性能.进一步的基于联苯二胺衍生物NPB/8-羟基喹啉铝(Alq3)的标准器件的研究证明了这一点.研究同时发现,在相同的真空和氧压条件下,保持处理时间不变,随着射频激发功率的升高,ITO表面功函数会逐渐降低.这个功函数的降低,使得OLED器件的驱动电压升高且电流效率减小.因此使用电容耦合氧等离子体处理的ITO来制备OLED器件,需要在优化的条件下进行,以达最佳效果.在本实验系统下处理条件为射频功率100 W、时间25 s.     

氧等离子体处理提高涤纶纤维表面亲水性的机理

探讨氧等离子体处理提高涤纶纤维表面亲水性的机理,考察了氧等离子体处理后涤纶表面润湿性的变化。表面张力评价的解析结果表明,氧等离子体处理后涤纶表面自由能的增大,主要是表面张力的极性力分量的贡献。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,这是由于涤纶表面被引入了大量含氧和含氮极性基团所致。     

非离子表面活性剂在颜料表面处理中的应用

考查了斯盘、吐温和脂肪胺三种不同类型的非离子表面活性剂，在氯苯和水中，对酞菁绿颜料进行表面处理后，其自由面能γｓ、表自由面能的色散成分γｄｓ变化不大，而表自由面能的极性成分γｐｓ变化明显，且随疏水链长度增加而下降。处理后的酞菁绿颜料，在正辛醇中其粒径均向窄分布小颗粒区间移动，得到易分散的颜料。处理过程所用介质，对处理后颜料表面的亲水、亲油性有很大影响。以水为介质得到在水中分散性好的颜料。以有机溶剂为介质得到在油中分散性好的颜料。     

低频RF-等离子体处理对医用不锈钢表面润湿性能的影响

以聚乙烯-乙烯醇（EVAL）为模型高分子,研究了等离子体处理前后不锈钢表面EVAL溶液的铺展润湿情况、EVAL膜的形貌及其结合强度。并建立了医用不锈钢表面润湿性和表面自由能、表面结构之间的关系。研究结果表明：等离子体处理后,不锈钢表面的铺展润湿性显著提高。等离子体处理的最佳工艺条件为：氮气,偏压100V,时间10min。最佳条件处理后,不锈钢表面EVAL膜均匀性、致密度以及涂层与基体的结合强度均得到明显提高。反射红外（ATR—FTIR）、原子力显微镜（AFM）、X光电子能谱（XPS）分析结果显示Ar、N2气体等离子体,尤其是N2气体等离子体预处理后,材料的表面自由能（尤其是极性分量）显著增大,润湿性增强。极性分量的增加与等离子体时材料表面的清洗、刻蚀以及活性化有关。     

ITO表面处理对有机电致发光器件光电特性的影响

分别采用超声波清洗、O2 Plasma、UV-ozone方法对ITO的表面进行处理,用原子力显微镜(AFM)观测了处理后ITO的表面形貌,并用经上述方法处理的ITO制作了结构为ITO/NPB/Alq3/Al的电致发光器件,比较了这些方法对器件性能的影响.结果表明,这些方法可以改变ITO的表面化学成分及结构,大幅度地提高器件的亮度、寿命和稳定性,尤其是氧离子轰击最为有效.     

氯原子吸附对氧化铟锡001表面功函数的调制

采用第一性原理计算研究了氯原子吸附对氧化铟锡半导体表面功函数的调制作用,结果表明经过氯原子吸附后的氧化铟锡表面功函数随着氯原子覆盖度的增大而线性地增大。氯原子吸附导致氧化铟锡表面形成电偶极层,这一电偶极层提升了其表面真空势能从而导致功函数的提高。     

混粉电火花加工工艺特性的研究

为了进一步完善混粉电火花加工工艺,对混粉电火花加工的一些工艺特性进行了研究。通过实验探讨了峰值电流、加工极性和工具电极转速对加工效率和表面粗糙度等性能指标的影响规律。结果表明,在加工能量较小的情况下,混粉电火花加工与普通电火花加工相比,兼备加工效率高和加工质量好的优点;而且,选择恰当的加工极性并适当地伴以工具电极的转动,可以获得更优的表面加工质量。     

基于SnO2/TiO2/Au NPs纳米复合材料发展光电化学方法特异性检测唾液酸

制备了氧化铟锡（ITO）/二氧化锡（SnO₂）/二氧化钛（TiO₂）/金纳米粒子（Au NPs）纳米复合电极（ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs）,并利用它发展了可以选择性检测唾液酸（SA）的光电化学（PEC）法.采用旋涂法制备了ITO/SnO₂电极,并通过静电纺丝和磁控溅射技术在ITO/SnO₂表面原位合成了TiO₂纳米纤维和Au NPs.与单纯SnO₂比,ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs纳米复合电极的光电性能显著提高.这可能与Au NPs的局域表面等离子体共振效应（LSPR）和TiO₂/SnO₂异质结之间的协同作用密切相关.之后,通过金硫键（Au-S）将四巯基苯硼酸（4-MPBA）修饰在ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs电极表面,利用4-MPBA和SA之间的非特异性酯化反应,发展了可以特异性检测SA的PEC传感平台.     

OLED电极引线的腐蚀机理分析

有机电致发光器件(OLED)电极引线发生腐蚀是OLED失效的重要原因.用XRD,XPS,SEM和EDX等方法对镀Cr的ITO电极引线样品的腐蚀产物成分、结构和形貌进行了分析,XRD和XPS结果表明镀层Cr反应生成Cr(OH)3和CrO3,SEM和EDX结果表明Cr先腐蚀,ITO随后发生腐蚀.然后通过对引线样品在不同溶液中的极化曲线分析,得知Cr腐蚀产物的价态与其所处的电位有关,且氯离子对ITO腐蚀具有促进作用.最后根据实验结果对电极引线腐蚀的全过程提出一简化模型进行解释.     

脉冲电场对大豆分离蛋白溶液ξ电位和表面张力的影响

本文研究了高强脉冲电场对大豆分离蛋白（SPI）溶液ξ电位和表面张力的影响规律。结果表明：较低场强脉冲电场对SPI溶液的ξ电位影响不大,随着脉冲场强的进一步升高,不同浓度的SPI溶液呈现出不同的规律。对于浓度为10mg/ml的SPI溶液,其ξ电位值随场强的增大不断减小;而对于浓度为20 mg/ml的SPI溶液,其ξ电位值随场强的增大出现明显的波动,当场强为20 kV/cm时其ξ电位达到最高。考察溶液中氨基酸组成的极性与电负性,发现经20 kV/cm场强处理后,蛋白质溶液中极性氨基酸增加了70.36 mg/100g,且负电氨基酸增加量大于正电荷氨基酸增加量。SPI溶液表面张力随着脉冲场强的增强先增大,然后呈减小趋势。这一结论解释了脉冲电场处理对SPI溶液的作用机理在于：PEF处理影响了蛋白质溶液氨基酸的极性及电负性,从而影响到双电层电位差和溶液稳定性。     

ITO薄膜微结构对其光电性质的影响

采用磁控溅射法在玻璃衬底上沉积掺锡氧化铟(ITO)薄膜,用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)技术和电导率、透射光谱测试技术,研究真空低温退火后ITO薄膜微结构、薄膜电导率、光谱透射率的变化.研究表明,真空低温退火使得晶体微结构得到改善,晶体呈(222)择优取向,晶体的结晶颗粒变大.不同价态的Sn对In3 的替代引起晶格结构和ITO薄膜的载流子浓度的变化,从而影响到薄膜的导电性和透射率,证明了真空退火下氧化铟薄膜微结构变化是影响薄膜电导率与透射率的主要原因,为研制新型光电器件的透明电极提供了参考.     

Effect of oxygen partial pressure and transparent substrates on the structural and optical properties of ZnO thin films and their performance in energy harvesters

Zinc oxide (ZnO) thin films were deposited onto different substrates-tin-doped indium oxide (ITO)/glass, ITO/polyethylene naphthalate (PEN), ITO/polyethylene terephthalate (PET)-by the radio-frequency (RF) magnetron sputtering method. The effect of various O₂/(Ar+O₂) gas flow ratios (0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, and 0.6) was studied in detail. ZnO layers deposited onto ITO/PEN and ITO/PET substrates exhibited a stronger c-axis preferred orientation along the (0002) direction compared to ZnO deposited onto ITO/glass. The transmittance spectra of ZnO films showed that the maximum transmittances of ZnO films deposited onto ITO/glass, ITO/PEN, and ITO/PET substrates were 89.2%, 65.0%, and 77.8%, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) images of the film surfaces indicated that the grain was uniform. The cross-sectional SEM images showed that the ZnO films were columnar structures whose c-axis was perpendicular to the film surface. The test results for a fabricated ZnO thin film based energy harvester showed that its output voltage increased with increasing acceleration of external vibration.     

基于聚苯胺有机半导体发展光电化学体系检测尿素

聚苯胺（PANI）是一种导电性良好、光电转化效率高的p型有机半导体.采用旋涂法制备了聚苯胺/氧化铟锡（PANI/ITO）电极,然后通过静电吸附将脲酶（urease）固定在PANI/ITO表面,形成Urease/PANI/ITO复合电极.利用脲酶分解尿素（urea）产生的氨可以改变PANI膜质子化状态,从而影响其光电性能的原理,发展可特异性检测尿素的光电化学（PEC）方法.该方法对尿素的线性检测范围较宽（10^-3~10^-8mol·L^-1）,特异性、稳定性和可重现性也较好,可用于人体尿液中尿素含量的测定.