大面积单层二硫化钼薄膜的光探测性能研究

通过化学气相沉积方法成功制备出大面积(厘米级)单层硫化钼(MoS_2)薄膜,并利用光学显微镜、拉曼显微镜、原子力显微镜等技术手段进行了有效的表征.将所制备的薄膜样品通过磁控溅射的方法镀上电极,并对其光探测性能进行了研究.研究结果表明:薄膜的结晶程度(晶粒尺寸)对薄膜光响应速率和光电导具有极大影响;薄膜的光电导对光源的波长具有一定的依赖性;在一些特定的波段,薄膜会呈现负光电导性(NPC).     

电沉积条件对ITO/TiO2/CdS薄膜光电性能的影响

采用电沉积方法,以ITO/TiO2薄膜为基底,在水体系中成功制备出ITO/TiO2/CdS复合半导体薄膜,通过光电流作用谱考查了该薄膜电极的光电性能。实验表明,电镀液的组成、实验温度可影响薄膜中CdS纳米粒子的生长,从而使不同条件获得的复合薄膜电极的光电转换效率不同,实验温度为40℃、电镀液的组成为CCd2 =0.02 mo.lL-1,CS2O23-=0.10 mo.lL-1,pH=2.0条件下沉积所得的ITO/TiO2/CdS薄膜电极,在400 nm~500 nm波长范围内具有较强的光吸收,也有较高的光电转换效率。     

自支撑SnSe2/碳布柔性负极材料应用于钠离子电池

锡基硒化物具有理论比容量高、导电性优异、成本低等优点，在电化学储能领域具有较好的应用前景．但其循环稳定性低及倍率性能差仍限制其进一步商业化应用．针对这些问题，采用简单的水热-硒化法制备SnSe₂/碳布柔性负极材料，并对其进行了钠离子电池性能的测试．结果表明，制备的电极材料在电流密度为0.1 A·g^-1下，经过100圈充放电循环后，放电容量为541.0mAh·g^-1，且在不同电流密度充放电循环之后可逆比容量仍可高达503.9 mAh·g^-1.     

聚噻吩/硒化镉共敏化电极的电沉积与光伏性能

采用循环伏安法和线性伏安法研究了噻吩和硒化镉在ITO/TiO2电极上的电化学沉积与光电性能,对聚合物薄膜进行了红外、紫外、XRD等结构表征.复合膜用电子扫描显微镜(SEM)观测其形貌特征,发现呈现球状颗粒结构.以聚噻吩/硒化镉/TiO2复合膜为工作电极,铂电极为对电极,制成太阳能电池模型,测试了器件的光伏性能,讨论了在偏压下的电子传输机理.结果显示复合电极有明显的光伏特性,表明聚噻吩/硒化镉是一种具有很好光敏性能的太阳能电极材料.     

二维Bi_2Se_3薄膜的制备及光电性能研究

二维材料由于其优异的电学和光学性能使其在光电器件领域得到了广泛关注.Bi_2Se_3是一种基于强自旋轨道耦合作用形成的拓扑绝缘体,具有高热电系数,一个相互交错的Dirac表面态,且只存在一个Dirac点,是一种理想的拓扑绝缘体材料,有潜力成为室温低能耗的自旋电子器件.该文使用气相沉积法分别在SiO_2/Si基底和柔性PI基底上生长出了连续、高质量的Bi_2Se_3薄膜,在此基础上构建了Bi_2Se_3光电探测器,测试结果表明Bi_2Se_3薄膜材料具有优越的宽波段光谱响应性能,并在柔性PI基底上表现出优异的抗疲劳性能,在新一代柔性光电器件领域有着非常大的应用潜力.     

氧气流量对反应磁控溅射铜氧化物薄膜结构和光学性质的影响

反应磁控溅射方法在玻璃基片上沉积铜氧化物薄膜,研究氧气流量对薄膜结构和光学性质的影响.用X射线衍射仪检测薄膜的结构,分光光度计测量薄膜的透射和反射光谱,采用拟合正入射透射光谱数据的方法计算薄膜的折射率、消光系数及厚度.结果表明,薄膜沉积过程中,随着氧气流量的增加,铜氧化生成物从Cu2O逐步过渡到Cu4O3,最后为CuO;当氧氩流量比为6：25时,生成单相多晶结构的Cu2O薄膜,薄膜的折射率和消光系数随波长增加而减小,带隙为2.49 eV;不同氧气流量条件下制备的Cu2O,CuO薄膜的折射率和消光系数随氧流量的增加而增加.     

无催化脉冲激光沉积方法制备氧化锌纳米棒阵列

近年来,半导体纳米结构因其在先进器件等方面存在广阔的应用前景,而成为国内外纳米领域人们关注的又一热点.其中,ZnO纳米阵列结构被认为是其中最具有应用前景之一.ZnO是一种宽禁带直接带隙Ⅱ-Ⅳ族半导体材料,室温下禁带宽度为3.37eV,具有较大的激子束缚能(60meV),它具有良好的压电性和生物适合性,可用于机电耦合传感器和生物医药领域.而且,制备ZnO纳米结构的技术较多,如化学气相沉积(CVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、热蒸发、分子束外延(MBE)、脉冲激光沉积(PLD)等.     

CdSe单晶生长技术研究

硒化镉(CdSe)是一种光学和电学性能优异的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料。目前有多种晶体生长技术可获得CdSe单晶材料。本文基于晶体生长理论分析了气相法、熔体法等CdSe单晶生长方法的物理机理,并结合CdSe材料的物理特性,综述了当前国内外CdSe单晶生长技术的研究进展。     

Fe元素掺杂TiO_2纳米晶结构和光物理性质研究

使用反胶束方法,制备TiO2纳米溶胶和Fe元素掺杂TiO2纳米溶胶,通过提拉涂覆及热处理方法在玻璃基底上形成一定厚度的二氧化钛纳米薄膜和Fe掺杂二氧化钛纳米薄膜,并且在不同温度下对陈化干燥后的TiO2凝胶和Fe元素掺杂TiO2凝胶进行热处理,得到不同粒径的锐钛矿型二氧化钛纳米晶体和Fe元素掺杂TiO2纳米晶体.研究表明,700℃热处理纳米晶的晶粒粒径远远大于500°C纳米晶的粒径,500℃热处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的可见区光学活性不如未掺杂的TiO2纳米晶薄膜,而700℃热处理条件得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的在可见区光学活性远优于未掺杂的TiO2纳米晶体薄膜.高温处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜将在太阳能光催化和光电转换等方面具有潜在的应用前景.     

强脉冲电子束引发气相沉积过程的研究

近年来,随着等离子体技术的迅速发展,等离子体化学气相沉积在微电子、超导、光纤通讯等新技术领域里被广泛用于材料表面改性,制备各种具有特殊性能的薄膜等.作者在这方面作了一些有意义的工作.本文将介绍一种类似于激光产生化学气相沉积的新手段,即在低压气体环境中,利用强脉冲电子束轰击靶物质,在衬底表面生成固体薄膜的实验结果,以及用AES,ESCA.电子显微镜等分析手段观察,探讨样品表面的化学组成和结构变化.     

反应溅射法Cd2SnO4膜光学性质的研究

本文研究了Cd_2SnO_4薄膜某些光学的性质。Cd_2SnO_4薄膜具有许多优异的光电特性,例如它有很低的电阻率,同时又有十分高的光透射率。实验研究表明,Cd_2SnO_4膜的光隙能随着氧浓度降低以及在真空中退火处理后而增加。这是由于简并化的半导体材料中有较大的Burstien-Moss效应所致。     

Fe元素掺杂TiO2纳米品结构和光物理性质研究

使用反胶束方法,制备TiO2纳米溶胶和Fe元素掺杂TiO2纳米溶胶,通过提拉涂覆及热处理方法在玻璃基底上形成一定厚度的二氧化钛纳米薄膜和Fe掺杂二氧化钛纳米薄膜,并且在不同温度下对陈化干燥后的TiO2凝胶和Fe元素掺杂TiO2凝胶进行热处理,得到不同粒径的锐钛矿型二氧化钛纳米晶体和Fe元素掺杂TiO2纳米晶体.研究表明,700℃热处理纳米晶的晶粒粒径远远大于500℃纳米晶的粒径,500℃热处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的可见区光学活性不如未掺杂的TiO2纳米晶薄膜,而700℃热处理条件得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的在可见区光学活性远优于未掺杂的TiO2纳米晶体薄膜.高温处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜将在太阳能光催化和光电转换等方面具有潜在的应用前景.     

Si衬底上金刚石薄膜的成核和生长机理

以酒精为碳源,用热丝CVD法,对不同表面状况的Si衬底作金刚石沉积比较.讨论了薄膜的成核、生长机制,认为CH_2是成核的主要气相种类,H原子直接参与了成核和生长,它们在薄膜沉积中起了极为重要的作用.解释了毛糙表面的Si衬底上金刚石易成核的现象.     

a-Si∶H薄膜的激光诱导结晶

利用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)系统制备了a-Si:H薄膜.使用KrF准分子脉冲激光对a-Si:H薄膜进行辐照,使a-Si:H晶化.拉曼散射谱和电子衍射谱的结果表明经过激光辐照后在a-Si:H层形成纳米硅颗粒.     

衬底温度对磁溅射生长氮化碳薄膜的影响

通过非平衡磁溅射方法和发迹衬底温度，在单晶Ｓｉ（００１）衬底上制备了氮化碳薄膜材料。实验结果表明，氮经碳薄膜的沉积率，氮原子质量分数皆与衬度温度有关。薄膜中的氮原子与处于ｓｐ＾２和ｓｐ＾３杂化状态的碳原子相结合。     

单根ZnO纳米线的光敏及场效应管性质研究

采用化学气相沉积法合成了ZnO纳米线,并对其进行了扫描电镜以及光致发光表征.基于ZnO纳米线,采用微栅模板法制备了光电器件及背栅场效应晶体管.利用半导体参数测试仪测量了ZnO纳米线的I-V特性、光响应特征及场效应管的输出特性等.实验表明,ZnO纳米线具有良好的紫外光敏感度,预示了良好的光电探测应用前景及FET的应用可能性.     

浆料的制备工艺对TiO2纳米晶染料敏化 太阳能电池性能的影响

在TiO2(P25)粉末中分别加入各种添加剂,经研磨后得到TiO2浆料,采用涂刮法制备TiO2纳米晶薄膜光阳极,并组装成染料敏化太阳能电池(DSSC).采用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光光度计(UV)和光电流密度-电压(J-V)对样品进行形貌表征和光电性能测试,探索了浆料制备工艺对DSSC光电性能的影响.实验结果表明,依次缓慢添加各种添加剂,且各添加剂的研磨时间分别为20min时,制备的浆料可制成疏松多孔的TiO2纳米晶薄膜,其光电转化效率可以达到8.6％.     

下电极TiN粗糙度对HZO薄膜铁电性的影响

传统钙钛矿铁电薄膜具有一系列优点的同时也具有较为明显的缺点，主要包括：与Si工艺兼容性较差、物理厚度较大、带隙宽度较小以及非环境友好等2011年新型掺杂HfO2铁电薄膜的出现，为解决上述一系列问题提供了新思路其中，因铁电性能显著及易于制备，HfO2 ZrO2固溶体（HZO）体系成了重要的研究热点之一与此同时，在充分考虑制备成本和可控沉积条件之后，研究者发现溅射技术是制备HZO薄膜较为有效的手段之一该文在利用溅射技术制备TiN/HZO/TiN（MFM）铁电电容结构的过程中发现：下电极TiN粗糙度对新型HfO2基MFM电容结构铁电性的产生具有重要影响；相较于磁控溅射技术而言，离子束溅射技术制备的下电极TiN具有更好的粗糙度，更有利于体系铁电性能的出现.     

不同表面活性剂对电沉积半金属Bi膜的影响

采用电沉积方法在氧化铟锡玻璃（ITO）基板上制备出Bi薄膜,研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠（SDS）以及非离子表面活性剂（Brij56）对Bi3＋的循环伏安行为、Bi膜的结构以及表面形态等的影响.通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对Bi膜的表面结构形态进行了表征.结果表明,Brij56对Bi纳米颗粒的形态影响较小,以CTAB和SDS为添加剂可分别获得片状和树枝状结构的Bi纳米颗粒.     

PbO2／MnO2半导体薄膜工艺与ESCA／AES研究

在PbO_2中掺MnO_2,用射频偏压溅射技术制成PbO_2/MnO_2半导体薄膜,有较好的高低温特性,用它首次制成了TLMM薄膜大容量电容器.用粉末溅射法制备了纯正化学状态的MnO_2膜,已用于光电倍增管的制造.用ESCA和AES技术监测工艺过程中薄膜组分含量及化学状态,从而调整了工艺参数与靶材比率.