银/导电共聚物复合涤纶织物的制备与表征

为优化涤纶织物的导电性能,拓展其在柔性电子器件领域的应用前景,以苯胺、吡咯为单体,纳米金属银为靶材,通过溶液聚合法和磁控溅射技术两步法制备了复合导电涤纶织物。研究了纳米金属膜在柔性纤维表面的生长模型,探讨了不同磁控溅射时间对复合织物的微观形貌、结晶性能、化学结构、电化学性能的影响规律。研究结果表明：通过磁控溅射的纳米金属银主要以“层状-岛状模式”在柔性织物基材表面生长;随着溅射时间增加,纳米金属银膜颗粒逐渐变得均匀,但时间过长时反而会变得粗糙,金属银膜在溅射时间为900 s时表现出较好的均匀性和致密性;磁控溅射金属银能够进一步改善复合织物的电化学性能,且在溅射时间为900 s、电流密度为1 mA/cm²时,织物的面积比电容达到峰值(67.1 mF/cm²),相比共聚物/涤纶织物(PANI-PPy/PET)增大了约3.3倍,因此在导电功能性纺织方面具有良好的应用前景。     

磁控溅射工艺参数对涤纶织物结构色出色效果的影响

采用射频磁控溅射法,在涤纶平纹白坯布上溅射2SiO、2TiO周期薄膜成功制备出了织物结构色.利用场发射扫描电镜和超景深三维显微镜对织物结构色的表面形貌和出色效果进行表征,并用分光光度计测量镀膜前后织物的色度差,同时,应用宏观角分辨光谱仪R1测得织物的多角度反射和散射光谱图,以精确量化描述织物结构色.通过改变溅射工艺,探究了靶基距、溅射周期、气体流量、工作气压和溅射功率等5个不同的溅射工艺参数对织物结构色出色效果的影响,结果发现:当靶基距40mm,工作气压5Pa,气体流量15sccm,溅射周期3个周期以上,溅射功率84W以上时,织物表面已出色明显,且小范围内调整溅射功率和测射周期对出色效果的影响不大.靶基距和工作气压对出色效果的影响比较明显,在实验设置的溅射气氛中,工作气压为3Pa,靶基距为30mm时出色效果最好.     

柔性植物对海堤堤前波高的影响试验研究

经过调查研究后,采用人工柔性植物模拟海堤外滩地柔性植物,利用规则波进行物理模型试验,系统分析了波浪在有柔性植物滩地上的传播变形规律;以及不同波周期、植物宽度、植物高度、植物密度对海堤堤前波高的影响。试验表明:随着植物宽度和植物密度的增加,消减系数随着增加;反之减小。由于植物造波作用的影响,柔性植物对大周期来波的消减效果较好;植物高度与水深一致的时候的消减效果较好。     

柔性衬底上铝背电极制备及相关特性研究

采用射频磁控溅射技术在聚酰亚胺柔性衬底上制备硅基薄膜太阳能电池用铝背电板,研究了不同溅射功率和工作气压条件对铝电极薄膜性能的影响.利用原子力显微镜分析表征了薄膜的表面形貌和粗糙度,薄膜的电学性能和光学性能分别采用四探针测量仪和紫外可见近红外分光光度计进行分析表征.测试结果表明:随着溅射功率的增加,薄膜表面均方根粗糙度迅...     

磁控溅射工艺对纳米Ti膜形貌的影响

实验研究了磁控溅射工艺的溅射功率及溅射时间对纳米金属Ti膜的厚度影响,并对薄膜形貌作了简单探讨。结果表明,在其它工艺参数恒定时,金属Ti膜厚度与溅射时间呈正比例关系;金属Ti膜厚度随溅射功率的提高而增大;长时间溅射后的纳米金属Ti膜表面平整,主要源于薄膜进入连续生长阶段,出现晶粒合并的现象。     

金属超微粒结晶生长的时间特性分析

利用X-射线衍射技术对溅射沉积在非晶二氧化硅基底上的金属晶体超微粒的生长特性进行实验研究.发现银超微粒的衍射强度和结晶核粒径随时间的增长遵从幂指数规律;并且银超微粒的结构有趋向结晶化的趋势.同时,银晶体超微粒的生长特性具有自相似性.     

基于PDMS自组装褶皱结构的近红外亚波长金属偏振光栅设计分析

提出一种以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底,结合氧气等离子体氧化处理在PDMS表面生成类二氧化硅刚性层,通过聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔性薄膜谐调应力在柔性衬底/刚性薄膜的表面自组装形成有序结构的方法。并制备了周期450 nm、占空0.5、高度100 nm的有序的亚波长正弦光栅结构,以此为基底设计了可用于近红外的金属偏振光栅。结合不同的金属纳米薄膜沉积方法,以严格耦合波理论为分析基础,分析了这三种光栅在近红外波段的偏振性能。分析结果表明,金属层的结构对光栅的偏振性能影响很大,三种结构各有优劣。这种基于自组装结构的加工方法有望解决亚波长金属光栅生产周期长、生产成本高的问题。     

溅射压强对柔性PET衬底ZnO薄膜性能的影响

利用直流磁控溅射法,在室温水冷柔性PET衬底上成功制备出了掺钛氧化锌(ZnO:Ti,TZO)透明导电薄膜。通过X射线衍射(XRD)研究了薄膜的结构,用扫描电镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌,用四探针和紫外-可见分光光度计等仪器对薄膜的特性进行测试分析,研究了溅射压强对ZnO:Ti薄膜表面结构、形貌、力学、电学和光学性能的影响。结果表明,溅射压强对PET衬底上的TZO薄膜的性能有显著的影响,实验制备的ZnO:Ti薄膜为具有C轴择优取向的六角纤锌矿结构的多晶薄膜;当溅射压强从2Pa增加到4Pa时,薄膜的电阻率由10.87×10-4Ω.cm快速减小到4.72×10-4Ω.cm,随着溅射压强由4Pa继续增大到6Pa,薄膜的电阻率变化平缓,溅射压强为5Pa时薄膜的电阻率最小,为4.21×10-4Ω.cm;经计算得到6Pa时样品薄膜应力最小,为0.785 839GPa;所有样品都具有高于91%的可见光区平均透过率。     

基于压印的POLYIMIDE衬底金属图形化及原位电沉积铜锡氢气传感器

介绍了一种基于压印和聚酰亚胺(PI)表面离子交换技术,实现市售的柔性PI胶带上微米级线条的金属图形化方法,并通过原位电沉积、热氧化制备氢气传感器。通过压力辅助,并利用PDMS软模印章,在PI薄膜上图形化形成聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)阻挡层,结合PI改性的金属图形化工艺,实现了柔性PI衬底上的耐弯曲、耐腐蚀的金属镍叉指图形。利用电沉积技术,在叉指电极的微米级间隙内形成Cu Sn枝状结构连接,通过在空气中高温热氧化制备形成金属氧化物气体传感器,实验测试其对氢气有良好响应。     

柔性PET衬底上ZnO薄膜的制备、电学性质及激光辐照效应

室温下采用中频反应磁控溅射技术在柔性PET(Polyethylene terephthalate)衬底上沉积了ZnO薄膜。研究了溅射功率和氩氧流量比对薄膜电学性质的影响,获得室温沉积柔性ZnO薄膜的优化工艺条件为溅射功率20 W和氩氧流量比1:1。采用不同能量密度的激光辐照,有效改善了柔性ZnO薄膜的晶体结构和电学性能。原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)测试结果显示,激光辐照可使薄膜表面ZnO颗粒产生团聚融合,并在(100)和(101)晶面上产生明显的取向生长,薄膜由非晶转为多晶结构。Hall性质的研究结果表明,激光辐照可有效提高ZnO薄膜的载流子浓度,降低电阻率,改善室温沉积柔性ZnO薄膜导电性能。     

氧化锌/银双层膜负反馈阴极电极的制备及性能研究

提出了一种可显著改善碳纳米管(CNTs)场致发射性能的ZnO/Ag双层膜负反馈阴极电极的制备方法.在条形银电极上溅射沉积一定厚度的Zn膜,经热氧化和湿法刻蚀制备成ZnO/Ag双层膜电极.同单层的Ag或氧化铟锡电极相比,该电极不仅具有足够的负反馈电阻(限流电阻)阻止CNTs场发射中过流的发生,而且降低了条形阴极电极的线性电阻,确保了场发射的均匀性.当溅射沉积Zn膜的厚度从40 nm增到120 nm时,热氧化形成的ZnO由孤岛状的颗粒变为连续体的薄膜,ZnO/Ag双层膜电极的表面光洁度比单层的Ag电极有很大的提高,负反馈电阻层的电阻增大,负反馈的能力增强.CNTs薄膜阴极场发射特性曲线证明,ZnO/Ag双层膜电极能明显降低场发射电流的波动,有效提高器件的稳定性和寿命.     

利用溅射反转剥离工艺实现微放电器Ni电极图形化

研究了实现微放电器Ni电极图形化的溅射反转剥离工艺,即采用磁控溅射沉积Ni薄膜,利用图像反转法实现金属剥离.以硅为基底分析了转型烘烤和显影等因素对AR-U4030光刻胶反转的作用,研究了Ni膜溅射功率、时间以及超声振洗等条件对剥离的影响.实验表明,剥离Ni膜厚度为200nm时,图形精度可达2μm.最后,利用溅射反转剥离工艺实现了倒金字塔深槽中金属的剥离,简化了微放电器Ni电极的图形化工艺,由此制备的微放电器在SF6等离子体中稳定放电.     

辉光功率对硅薄膜太阳能电池串联电阻的影响

采用RF—PECVD在不锈钢衬底上制备了一系列NIP结构的硅薄膜太阳能电池,得到本征层的辉光功率分别是4W,7．2W,9W,20W,40W。用磁控溅射在P层表面蒸镀ITO透明电极,用太阳能模拟器做光源,测试了电池的串联电阻等性能参数。结果表明本征层辉光功率对电池串联电阻的影响显著。在相同条件下制备了本征单层膜系列样品并进行表征。通过对薄膜性质的分析,运用三相混合模型和渗流理论解释了串联电阻随本征层辉光功率变化的原因。     

Electrochemical Behaviour of Sputtering Deposited DLC Films

Diamondlike carbon (DLC) films were deposited via magnetron sputtering process. The energetic ion bombardment on the surface of growing film is one of the major parameters that control the atom mobility on the film surface and further the physical and chemical characteristics of the films. In this study, the energy of carbon ions was monitored by changing sputtering power density, and its effect on the electrochemical performance of the films was investigated. For the deposition at a higher sputtering power density, a higher sp3 content in the DLC films was achieved with denser structure and increased film-substrate adhesion. The impedance at the interface of Si substrate/sulfuric acid solution was significantly enhanced, and at the same time higher film resistance, lower capacitance, higher breakdown potential and longer breakdown time were observed, which were related to the significant sp3 content of the DLC films.     

功率晶体管背面金属化研究

本文对比研究了磁控溅财、化学镀镍和蒸发等不同方法制备的背面金属化层对功率晶体管性能的影响。结果表明，采用磁控溅射方法制备的银系多层金属电极能显著降低功率晶体管的热阻，减小饱和压降和改善在电流特性。特别是，间隙工作寿命试验超过38000次以上，达到高可靠质量要求。文中还研究了金属化层制备中芯片背面状况对晶体管性能的影响。     

焊接时间对碳纳米管-Ti焊接效果的影响

利用高频超声波的软化效应焊接金属Ti上的碳纳米管,研究焊接时间对碳纳米管焊接效果的影响.结果表明,焊接时间太短,碳纳米管松散分布在Ti金属表面,不能与金属形成紧密接触;焊接时间过长,金属基体被破坏,同样达不到焊接要求.只有选择合适的焊接时间(0.1～10 s),才能使碳纳米管与Ti有效焊接,呈现较小的两端电阻.     

分形理论在织物折皱评定中的应用

利用计算机图像处理评定织物折皱.在全面分析了织物折皱图像的分形特征基础上,提出利用格栅法计算析皱图像灰度曲面的分维数,以此评定织物的折皱起伏情况.探讨了利用相似维数分析评价折皱图像的折皱纹理的形态复杂度.实验表明利用分形理论可以描述织物折皱特征,并对折皱性能进行评价.     

活化溅射法在NiTi合金上制备TiO2生物薄膜

采用活化溅射方法,在不同溅射电压条件下,在NiTi形状记忆合金表面成功制备出了纳米TiO2生物薄膜.采用台阶轮廓仪和拉曼光谱仪研究溅射电压对薄膜厚度和晶体结构的影响,并对NiTi合金覆膜前后在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能进行了评价.结果表明,在本实验条件下薄膜为锐钛矿结构,薄膜表面均匀,其主要成分为纳米尺寸的TiO2;TiO2薄膜明显改善了NiTi合金在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能.