钬铬共掺铁酸铋薄膜对钛酸铋钠钾铁电薄膜的性能调控

用溶胶-凝胶法,在Pt/Ti/SiO_2/Si(100)衬底上制备了钬铬共掺铁酸铋(BHFCO)-钛酸铋钠钾(NKBT)薄膜,系统研究不同BHFCO掺杂量对(1-x)NKBT-xBHFCO薄膜的微观结构、表面形貌和电学性能的影响.结果表明:680℃退火处理后的(1-x)NKBT-xBHFCO薄膜表面比较均匀、致密,结晶度较好;0.95NKBT-0.05BHFCO薄膜样品的剩余极化值(2P_r)最大(71.3μC/cm~2),矫顽场最小(2E_c=530 kV/cm),电滞回线饱和矩形度最好,漏电流最小(2.1×10~(-6 )A/cm~2).0.95NKBT-0.05BHFCO薄膜的,相对介电常数最大(约为493),介电损耗最小(约为0.04);薄膜的高温介电温谱表明,所有薄膜的居里温度(T_c)在(450±10)℃.不同厚度薄膜的介电性能表明,铁电薄膜内部的挠曲电效应显著降低了薄膜的最大介电常数值.     

Mg掺杂Ga_(0.6)Fe_(1.4)O_3薄膜的制备及其多铁性能表征

GaFeO_3(GFO)是一种同时具有室温铁电和低温亚铁磁性的单相多铁材料,且其磁性转变温度可以通过调节Fe元素含量提高至室温,具有广阔的应用前景.研究发现,室温下Ga_(0.6)Fe_(1.4)O_3薄膜具有铁电性和弱磁性,但是由于薄膜的漏电流较大,制约了其实际应用.采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺成功制备了Mg掺杂的Ga_(0.6)Fe_(1.4)O_3薄膜,薄膜厚度约为100 nm,并对Ga_(0.6)Mg_xFe_(1.4-x)O_3(GMFO)薄膜的铁电性尤其是漏电性能进行了表征.研究结果表明:Mg离子掺杂的薄膜样品在室温下表现出铁电性,当x=0.05时,薄膜具有相对而言优良的铁电性能,矫顽电场强度(E_c)为25 kV/cm,剩余极化强度(P_r)为4.89μC/cm~2;适量Mg离子的掺杂可以使薄膜的漏电流密度降低2个数量级,x=0.05时,对应薄膜的漏电流最小,漏电流密度在10~(-1)～10~(-5) A/cm~2范围内.随着Mg离子掺杂含量的继续增加,薄膜的漏电流密度逐渐变大.压电力显微技术(PFM)测试结果表明,GMFO薄膜的力电耦合主要来自于薄膜的线性压电信号.GMFO薄膜具有室温弱磁性,当x=0.05时,薄膜具有最大的剩余磁化强度为9.8 emu/cm~3.该实验结果对于提高GFO多铁材料的性能,从而实现纳米器件的应用具有重要的指导意义.     

同质外延YSZ薄膜的制备与结构表征

利用脉冲激光沉积在YSZ[100]基底上同质外延生长不同组分的YSZ薄膜.研究发现,当生长温度为300℃时,薄膜为非晶态,而在温度为650℃时,掺杂10%氧化钇(摩尔分数)的YSZ具有立方结构,而掺杂6%和8%氧化钇的YSZ薄膜同时具有立方和四方结构.通过调控生长工艺条件,以及利用具有不同组分的薄膜与基底来构造不同的应变状态,可以制备具有不同结构的YSZ外延薄膜.     

电子束蒸发的α—Si1—xCOx薄膜的光吸收特性

研究了电子束蒸发的掺过渡金属Co的非晶硅基薄膜α-Si_(1-x)Co_x的光吸收特性,结果表明,这类薄膜的组分变化,对近红外长波的吸收特性影响灵敏.0.10at%相似文献   

氧氛围下PLD法沉积纳米金刚石薄膜

用固体脉冲激光 (Nd∶YAG)烧蚀石墨靶在镜面αAl2 O3(0 0 0 1)上沉积纳米金刚石薄膜 .用Raman谱、XRD衍射谱和SEM分别对薄膜的成键情况和表面形貌进行了分析 .结果表明 :显微Raman谱出现三个峰包 :115 0cm- 1 、13 5 0cm- 1 、15 80cm- 1 ,分别对应着纳米金刚石特征峰、石墨的D峰和G峰 ;XRD衍射谱在 41.42°出现金刚石的 (10 0 )衍射峰 .实验结果表明 ,影响薄膜生长的关键参数主要是氧气压的大小和衬底的温度 .在氧气压为 6Pa和衬底温度为 5 5 0℃时 ,制备的薄膜质量较好 .对用PLD法在氧气氛围下生长的金刚石薄膜的生长机理进行了分析     

La掺杂对Bi_6Fe_(1.4)Co_(0.6)Ti_3O_(18)薄膜样品铁电性能影响研究

利用溶胶凝胶法制备了Bi_(6-x)La_xFe_(1.4)Co_(0.6)Ti_3O_(18)(0≤x≤1)多晶薄膜样品,系统研究了不同La掺杂量对Bi_6Fe_(1.4)Co_(0.6)Ti_3O_(18)样品的结构、形貌及铁电性能的影响.通过X射线衍射仪分析表明此掺杂化合物形成了具有正交晶系的单相,在掺杂范围内没有观察到第二相出现. SEM表面形貌图可以看出,随着La掺杂量的变化使薄膜颗粒大小地改变,进而将影响材料的性能.铁电测试显示所有的样品都具有良好地电滞回线,显示出良好的铁电性能.因此一定量的稀土元素的掺杂可以较好地改进材料的铁电性能.     

直流反应磁控溅射制备Zn_(1-x)Cd_xO薄膜的结构和光学性能研究

利用直流反应磁控溅射的方法在玻璃衬底上沉积了(002)方向高度择优生长的纤锌矿结构的Zn1-xCdxO(x=0,0.2)合金薄膜.利用XRD、XPS、TEM、PL对薄膜的结构和光学性能进行了详细研究.结果表明,随着x=0到x=0.2,(002)衍射峰从34.36°偏移到33.38°,(002)方向的晶面间距从0.260 nm增加到0.268 nm,Zn1-xCdxO薄膜的光学带隙也从3.20 eV减小到2.70 eV,相应的近带边发光峰从393 nm红移到467 nm.另外,我们还从能带结构观点对Zn1-xCdxO薄膜的发光机理进行了研究.     

稀土掺杂Ca_(1.995)Ba_(0.005)Zn_4Ti_(15)O_(36):Pr~(3+),Na~+红色荧光粉的合成和敏化发光

利用溶胶-凝胶法和高温固相法制备了双掺杂的Ca_(1.995)Ba_(0.005)Zn_4Ti_(15)O_(36):Pr~(~(3+)),Na~+发光材料(杂质离子为Sm~(3+),Eu~(3+),Gd~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+),Tm~(3+)).实验结果表明溶胶-凝胶法制备的前驱体在1 000℃灼烧24 h,与高温固相法在1 200℃灼烧48 h得到的样品相比,溶胶-凝胶法制备样品的发光性质较好.通过测定样品的激发光谱和发射光谱,发现在Ca_(1.995)Ba_(0.005)Zn_4Ti_(15)O_(36)基质中,Sm~(3+),Eu~(3+),Gd~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+)和Tm~(3+)的引入增强了Pr~(3+)的红光发射,其中Eu~(3+)的作用最强.Ca_(1.995)Ba_(0.005)Zn_4Ti_(15)O_(36):0.006 Pr~(3+),0.006Na~+,0.004 Eu~(3+)是一种新型红色长余辉发光材料.     

La1-xCaxMnO3薄膜的制备及结构和磁性研究

采用溶胶-凝胶旋涂法在表面氧化的Si (100)基片上制备了La1-xCaxMnO3 (x=0,0.1,0.15) 薄膜.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)及振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、形貌和磁性进行了研究.结果表明:薄膜为正交钙钛矿结构,具有平整的表面,La0.85Ca0.15MnO3样品的薄膜厚度为334 nm.样品在居里温度附近发生铁磁-顺磁转变,随着Ca2+掺杂浓度的增加,样品的居里温度变大,x=0.15时,样品的居里温度为299 K.     

基于蒙特卡罗方法的纳米线气-液-固生长机制研究

纳米线(NWs)由于其独特的光电性质,已成为新时代信息与能源等技术的重要基础,对其生长机理的研究是当前纳米材料领域的重要课题之一.人们通常通过不同的物理化学过程(如化学沉积、物理沉积、元素合成法等)来描述其生长机理.该文基于蒙特卡罗方法,从概率统计的角度研究NWs气-液-固(VLS)生长机制.研究发现,催化剂液滴在基底上分布的均匀性越好,NWs的生长角度越接近垂直状态.NWs长度对催化剂薄膜厚度十分敏感,随着催化剂薄膜厚度的增加,NWs的长度整体呈增加的趋势,并且对于不同的薄膜厚度,均存在两个概率密度较高的NWs长度.研究工作为理解NWs微观生长机制提供了一种全新的视角,有望为相关NWs生长及其调控提供理论依据.     

单一相Ca_2Si膜选择性生长(英文)

磁控溅射系统在恒定溅射功率、Ar气压和Ar气流流量下,直接在Si(100)衬底上沉积两组不同沉积结构的Ca膜。随后,600℃分别真空退火5、6、8、10和12 h。使用XRD、EDAX和FT-IR对结果膜的结构和表面进行了测试。沉积膜的原子与衬底之间利用固相间相互扩散反应从多相共生的Ca -Si系统选择性的生长出单一相的Ca2Si膜。并且确定了沉积膜的结构、退火温度和退火时间是单一相硅化物选择性生长的关键因素。     

氮掺杂p型MgxZn1-xO薄膜的制备及其表征

采用不同氮分压（RN2）的氩气和氮气混和气体溅射Mg0．18Zn0.82O合金靶材,在石英衬底上生长了MgxZn1-xO（MgZnO）合金薄膜,研究了氮分压对薄膜组分、结构和光学、电学性质．结果表明：薄膜中的Mg含量（x）随着RN2的增加呈线性增加,导致其结构和光学带隙（Eg）随氮分压变化．Mg含量随氮分压的变化归因于：当氮分压增加时,与N反应形成NO2的O原子数目增加,导致与Mg、Zn反应的O原子数目减少．而Mg比Zn优先与剩下的O原子结合形成MgO,导致只有部分Zn能够跟O结合形成ZnO．未反应的Zn将以原子的形式沉积到衬底上继而因高的衬底温度发生二次蒸发离开衬底,导致薄膜中Zn含量减小,即Mg含量增大．当对由氮分压不为零制备的高阻MgZnO薄膜进行真空退火后,薄膜呈p型导电,说明这种p型导电与氮掺杂有关．本文讨论了Vegard定理用于估算MgZnO中Mg含量的正确表达式．     

非贵金属钙钛矿复合氧化物催化剂对NO的直接分解活性研究

采用溶胶-凝胶方法合成了Cu,Zn,Ni改性的钙钛矿复合氧化物系列催化剂.X射线衍射分析表明,750℃焙烧的此类催化剂在掺杂范围内均具有钙钛矿基本结构.红外光谱分析表明,Cu,Zn,Ni掺入后没改变钙钛矿型的晶体结构,只是随着Cu掺杂量的增加,571cm-1附近的谱带整体趋势是向波数方向移动.在实验条件下,对NO的活性测试结果表明,La0.9Ce0.1Fe0.8-xCo0.2YxO3(Y=Cu,Zn,Ni)系列催化剂在600～800℃范围内,掺杂Cu的复合氧化物具有较高的催化分解活性,其转化率始终保持在80%以上,反应温度为750℃时,几乎100%转化.H2-TPR结果证明,其催化分解活性高的原因是Cu的掺入使晶格氧活动性增强.     

氩离子辅助轰击对激光烧蚀法制备非晶碳膜的影响

离子辅助轰击能有效改善非晶碳 (a -C)膜的质量 .用脉冲激光 ( 5 32nm ,3.5× 10 8W cm2 )烧蚀石墨靶 ,同时用Ar+轰击膜面 ,在Si( 10 0 )衬底上沉积a -C膜 .用扫描电镜和喇曼光谱对膜结构作了分析 .结果表明 :在较低气压和较高的射频功率下制备的a -C膜质量较好 ,同时 ,激光重复频率对膜生长也有显著影响     

机械化学方法进行钇掺杂Zn4 Sb3的相组成和相变

通过机械化学方法制备了Zn4Sb3和钇掺杂的Zn4Sb3试样.试样的相组成和相变过程分别采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和差示扫描量热(DSC)方法进行研究.扫描电镜结果显示,颗粒大小随钇掺杂量增加而减少,直到(Zn1-xYx)4Sb3中钇的摩尔分数达到x=0.02.X射线衍射结果表明,当x=0.02时Zn4Sb3的百分含量达到最大.DSC结果表明,钇掺杂以后的试样球磨相同的12 h,相变温度从820 K变化到825 K,最大峰值减小.     

基片温度对ZnO薄膜结构和发光性能的影响

采用对靶直流反应磁控溅射方法,在不同温度的Si（100）基片上制备了一系列的ZnO薄膜．利用X射线衍射仪和荧光分光分度计对ZnO薄膜的结构和发光性能进行了研究．结果表明：所有的ZnO薄膜都具有六角纤锌矿结构,且都表现出了（002）织构．随基片温度增加,ZnO薄膜结晶质量提高,其颗粒尺寸单调增加,并且薄膜应力状态发生改变,由压应力转变为拉应力．同时光致发光谱实验结果表明：室温沉积的ZnO薄膜出现了365nm和389nm的紫外双峰,并且出现了弱的蓝光发射带．随着基片温度升高到350℃,365nm附近的紫外峰红移到373nm,并且强度增强,而389nm处的紫外峰强度明显减弱．当基片温度增加到500℃时,373nm的发光峰强度减弱并蓝移到366nm处,蓝光带强度减弱并红移到430nm-475nm处,并且出现了396nm的近紫峰．     

离子取代对La2CuO4的结构和磁学性质的影响

La     

热氧化硫化锌薄膜制备高质量纳米ZnO薄膜的表征

本文报道了利用低压-金属有机化学气相沉积（LP-MOCVD）技术生长ZnS薄膜，然后，将ZnS薄膜在氧气中于不同温度下进行热氧化制备高质量的纳米ZnO薄膜。采用有效的手段对榈的质量表征：X-射线衍射（XRD）结果表明，纳米ZnO薄膜具有六角纤锌矿多晶结构。喇曼光谱观测到典型的多声子共振过程。在光致发光（PL）光谱中，自由激子（FE）和束缚激了（BE）发射都很明显。低温下，束缚激子（BE）复合发射占主要地位，而自由激子（FE）复合发射也容易观察到。这些结果都说明我们制备的样品是高质量的。     

一种提高SOS膜结晶质量的新途径

这是一种提高SOS膜结晶质量的新方法.这种方法包括三步:1)在蓝宝石衬底上先用电子束蒸发薄无定形硅保护层.2)然后在氢气中进行退火处理.3)再用通常CVD方法在带薄硅层上外延生长所需厚度(0.6~0.8μm)的SOS膜.对所得SOS膜进行电子衍射、Nomarski相衬干涉显微镜表面观察、载流子浓度测量和光吸收研究表明:SOS膜质量完好,光吸收因子F_A ≤ 140×10⁶cm^-2,抑制了自掺杂,载流子浓度不超过1×10¹³cm^-3.     

超声喷雾热分解法制备电极材料LiCoO2薄膜

以硝酸锂和乙酸钴为原料,玻璃为基片,通过超声喷雾热分解法制备了锂钴氧化物薄膜,并讨论了制备条件对形成薄膜如Li与Co摩尔比对薄膜晶型、不同溶剂对雾化效果、热分解温度对产物晶型和薄膜外观、反应时间对膜厚等的影响,经X-射线衍射分析和电镜测试,给出了制备较好晶型结构LiCoO2薄膜的条件.