Ti/TiO_2界面的整流特性研究

采用电化学阳极氧化法在钛片表面构筑了一层结构有序、纳米级的TiO2纳米管阵列膜层,考察了制备电压对TiO2纳米管阵列形貌和尺寸的影响,应用扫描电子显微镜(SEM)对膜层的形貌进行了表征,测量了Ti/TiO2界面的整流特性,研究了TiO2纳米管阵列膜层结构与Ti/TiO2界面的整流特性的关系。结果表明:制备电压对TiO2纳米管阵列的结构起到关键的作用,二氧化钛纳米管之所以具有整流特性是由于Ti/TiO2界面具有类似p-n结的性质。利用二氧化钛纳米管的整流特性,人们可以制备出各种性能优良的材料和器件。     

高压下碳纳米管阵列与金属接触热阻研究

碳纳米管具有很高的轴向热导率,近年来基于碳纳米管阵列的热界面材料得到了广泛的关注.但碳纳米管阵列与金属间的接触热阻较大,通常在10mm~2·K/W以上,限制了其实际应用.目前通过化学成键等方法可将其界面热阻降至0.6mm~2·K/W,但这些方法都需要牺牲碳纳米管耐高温的特点.为保证其耐高温特性,通过施加压力的方法降低了碳纳米管阵列与金属间的接触热阻.对于高度为800μm的碳纳米管阵列,当压力为1.49 MPa时,测量得到的碳纳米管阵列-Au界面接触热阻为1.90~3.51mm~2·K/W,接近化学成键法的结果并且远小于小压力作用下的热阻,这一结果为进一步减小碳纳米管的接触热阻提供了新的思路.     

p—GaP欧姆接触的特性及其冶金性质

本文研究了用Au-Be合金材料制备p-GaP欧姆接触电极的最佳条件.报道了接触电阻、L-V特性以及用SEM观察电极表面形貌的实验结果,并对获得较低接触电阻的电极有关冶金性质进行了分析.进而,改进了在p-GaP外延层制备欧姆电极的工艺技术,在540℃-560℃温度范围内制得多批I-V特性好、大约1×10~3Ω·cm~2低接触电阻的发光二极管.     

在多孔Al2O3膜板上制备取向碳纳米管

在阳极氧化法制备的多孔Al2O3膜板上用CⅧ技术制备出了大面积且高度取向的碳纳米管及阵列,用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察了碳纳米管阵列的表面形貌和单根碳纳米管的精细结构．分析了不同沉积条件对碳纳米管及阵列生长特性的影响．结果表明,阳极氧化法制备的Al2O3多孔膜板的高取向性使沉积生长其中的碳纳米管阵列也具有极佳的取向性和可控性．     

光阳极结构对染料敏化太阳能电池性能的影响

染料敏化太阳能电池是一种新型的太阳能电池,通常用钛片做光阳极。用钛网代替钛片制备光阳极可组装成一种新型结构的染料敏化太阳能电池。采用电化学阳极氧化法,在磁力搅拌质量分数025%NH4F+体积分数225%H2O+乙二醇电解液作用下,在钛网和钛片表面制备TiO2纳米管阵列。其中,一组阳极氧化后的试样在具有微米颗粒的溶液中超声震荡。将制得的试样做光阳极组装染料敏化太阳能电池,并测试电池性能。用扫描电镜观察TiO2纳米管阵列。研究结果表明:阳极氧化所制备的TiO2纳米管阵列表面有覆盖层,超声处理可移去覆盖层,试样表面露出高度有序的纳米管阵列便于N719染料的灌入,而有效地提高染料敏化太阳能电池的光电转化效率。钛网光阳极组装的染料敏化太阳能电池比相同条件下钛片组装的电池,光电转换效率提高了74倍。     

弹性介质中多壁碳纳米管扭转屈曲的近似分析

研究了弹性介质中多壁碳纳米管的扭转屈曲,同时考虑了周边弹性介质和范德华力的影响.运用连续介质力学理论,提出了分析多壁碳纳米管扭转屈曲的多层弹性壳模型.基于这一模型,给出了用较少层的弹性壳模型代替多壁碳纳米管的近似分析方法.当N 层碳纳米管的径厚比大于5时,N层碳纳米管可以近似地等效于一个单壁碳纳米管,其等效弯曲刚度和厚度分别是单壁碳纳米管的(10N-9)倍和Ⅳ倍.最后,通过数值计算估计了多壁碳纳米管的临界屈曲扭矩.结果表明,该近似方法是简单、有效的.     

层状钛硅酸盐的制备及表征

采用溶胶-凝胶法,以四氯化钛作为钛源、白炭黑作为硅源,在碱性条件下合成层状钛硅酸盐(LTS).通过X-射线衍射、红外光谱、热失重和透射电子显微镜对样品的结构进行了分析表征. LTS样品具有有序的层状结构,其层间距约为5 nm.碱性条件下,LTS通过分析表征表明,LTS具有高度有序的片层状结构,为层间引入客体分子提供了条件.     

气相沉积方法生长TiC纳米棒

用碳纳米管限制反应,采用气相沉积方法生成TiC的纳米棒,TiC纳米棒的形貌依赖于碳纳米管的形状和生长条件,其直径大于碳纳米管的直径,并且对TiC纳米棒的生长机制进行了讨论。     

P-InP欧姆接触

本文对在P-InP上依次蒸发Au、Zn、Au所形成的多层金属结构的欧姆接触特性进行了研究。结果表明,当Zn层厚度大于300,第一层Au厚度在300左右时可获得较低的比接触电阻和良好的附着性,用带溅射剥离的俄歇电子能谱仪测量了合金前后样品组份的深度分布,同时利用修正的四探针方法和扫描电镜对样品进行了分析。     

H2表面处理形成Al/n型6H-SiC欧姆接触及其退化机制

作者通过氢气表面热处理,获得了具有较好特性的Al/n-6H-SiC欧姆接触.在这种H2处理后的SiC表面,可以直接通过蒸铝(Al)形成欧姆接触,而无须进行退火处理.该方法也适用于低掺杂外延层上的欧姆接触.XPS测试表明,这种欧姆接触是在400℃以上的退化时,由Al及6H-SiC中的Si元素互扩散所致.     

硅化物／硅欧姆接触特性研究

本文报道了利用ＸＲＤ、ＲＢＳ、ＳＰＲ、ＡＥＳ、ＳＥＭ、ＴＥＭ和Ｋｅｌｖｉｎ电阻桥法（ＣＢＫＲ）等测量技术系统地研究化钛／硅，硅化钴／硅欧姆接触特性。实验结果表明：硅化钛（硅化钴）／硅欧姆接触电阻率（Ｐｃ）不仅受表面层掺杂浓度而且也受退火温度，杂财分布及硅化物／硅介面形貌等因素影响。     

TiO_2纳米管的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

以氟化铵的乙二醇溶液为电解液,采用电化学阳极氧化法在钛片表面构筑了一层结构有序、纳米级的TiO_2纳米管阵列膜层,应用扫描电子显微镜(SEM)对膜层的形貌进行了表征,利用X射线衍射(XRD)研究了样品的晶相、结构,并分析了阳极氧化电压对TiO_2纳米管尺寸和结构的影响。结果表明:阳极氧化电压对TiO_2纳米管阵列的结构起到关键的作用,随着纳米管的管径和长度的增加,表面积增大。研究了TiO_2纳米管阵列膜层结构对染料敏化太阳能电池(DSSC)性能的影响。结果表明:二氧化钛纳米管阵列薄膜的管径对电池的效率有显著影响,当管径越大时,填充因子变大,DSSC的开路电压降低,而短路电流变大,光电转换效率也随之提高。     

H2表面处理形成Al/n型6H-SiC欧姆接触及其退化机制

作者通过氢气表面热处理，获得了具有较好特性的Al／n—6H—SiC欧姆接触．在这种H2处理后的SiC表面，可以直接通过蒸铝(Al)形成欧姆接触，而无须进行退火处理．该方法也适用于低掺杂外延层上的欧姆接触．XPS测试表明，这种欧姆接触是在400℃以上的退化时，由Al及6H—SiC中的Si元素互扩散所致．     

光导开关欧姆接触电阻率测量方法研究

光导开关对重掺杂半导体基底与多层金属电极形成的欧姆接触有很高的要求,欧姆接触的质量直接影响光导开关的效率、增益和开关速度等性能,因此准确地测量光导开关欧姆接触的参数非常重要。文章对适合光导开关的欧姆接触电阻率的测量方法进行了系统的归纳和整理,分析了各种测试方法的优点和局限性,明确了各测试方法的适用范围,对后续测试方法的改进提出了建议。     

输运层厚度与迁移率对双层有机发光器件性能的影响

基于一些合理假设与近似,建立了具有欧姆接触载流子注入的双层有机电致发光器件的解析模型．模型中计算参数只有空穴和电子输运层的厚度、迁移率、外加电压及材料参数Fh和Fe,且这些参数都是可以通过测量得到的．研究了材料参数Fh,Fe对器件复合电流密度的影响及空穴输运层厚度和载流子迁移率对器件电场强度和复合电流密度的影响．结果表明：空穴输运层厚度和载流子迁移率引起电场强度的重新分布,进而对复合电流密度产生影响;接触限制电极注入少数载流子的器件可以取得比欧姆接触注入多数载流子的器件更高的复合电流．     

通过改变费米能级钉扎效应制备6H-SiC欧姆接触的特性研究

作者通过氧化、刻蚀和沸水处理的方法，在n型6H－SiC的C面上制备了线性较好的欧姆接触。作者对C面和Si面的欧姆接触的退火特性进行了比较和研究；并对形成欧姆接触的物理机理进行了讨论，研究了这种欧姆接触在大密度电流下的特性。     

用电火花技术制作P型高阻硅的欧姆接触

检测高阳硅单晶材料的杂质补偿度和迁移率时,必须要有良好的欧姆接触。本文提出用银头烙铁将多元合金(InBAlNi)涂敷在P型硅片上,经电火花放电技术可对电阻率高达1000Ωcm的样品制成欧姆接触。通过电流电压特性、接触电阻率和离子探针的测量,讨论了欧姆接触的机理和载流子输运的特征。电火花技术使多元合金与高阻P型硅样品在电容器放电的瞬间所产生的高能量作用下,交界面处的硅与合金相互熔融,冷却时,电活性受主元素又以高浓度析出,使原来的高阻硅变为P~ ,形成了欧姆接触。不同温度的接触电阻率测量,结合与掺杂浓度关系的计算表明,穿过金属与半导体硅接触的电流输运是热离子场发射机理,载流子隧穿势垒是主要的输运过程。     

原位混杂增强钛基复合材料的制备与组织分析

理论上分析了由Ti-B4C-C系原位自生制备TiB晶须(TiBw)和TiC颗粒(TiCp)混杂增强钛基复合材料的可行性. 运用热分析方法(DSC)研究了一定量的钛粉、碳化硼粉与碳粉的混合粉末在加热过程中的反应情况. 结果显示复合材料原始粉末加热过程中在940～1 150 ℃这一温度范围内发生剧烈的放热现象,有可能生成了新相. XRD检测分析结果显示在烧结态材料中形成了TiB与TiC,而且TiC的含量随所添加的C含量增加而增加. OM与SEM分析表明复合材料中存在棒状TiB晶须和近似等轴状TiC颗粒两种不同形态的增强体,并且两种增强种体均匀的分布在基体中. 实验结果表明,可以采用反应热压法由Ti-B4C-C系制备原位自生TiB晶须和TiC颗粒混杂增强的钛基复合材料.     

ZnO欧姆电极制备与n-ZnO/p-Si异质结紫外光电特性

基于ZnO形成的机理,运用半导体能带理论,分析了金属和ZnO的欧姆接触和肖特基接触特性;在p-Si衬底上,采用直流及射频溅射获得掺Al的ZnO薄膜;用电子束蒸发In/Ag、In/Al、Ti/Au,微电子光刻工艺制作范德堡、传输线、梳状电极和n-ZnO/p-Si异质结UV增强光电探测器,并在200～500℃时,在氩气保护下制作合金样品,测量样品的I-V特性、电阻率、载流子浓度、异质PN结的UV光谱响应,以及对XPS结构组分进行分析等.测试结果表明,采用金属功函数低的In、Ti做中间导电层,并在400℃退火合金后,In/Ag、In/Al、Ti/Au与n-ZnO薄膜形成了良好的欧姆接触.     

超顺排碳纳米管阵列、薄膜、长线——通向应用之路

碳纳米管阵列是一种通过自组织形成的有序碳纳米管集体,其中的碳纳米管垂直于基底排列起来.超顺排碳纳米管阵列是一种特殊的碳纳米管阵列,其独特之处在于可以直接抽出连续的碳纳米管薄膜.该碳管薄膜仅有几十纳米厚,既透明又导电,其中的碳管沿抽拉方向平行排列.如果让拉出的薄膜通过一挥发性溶剂,或者采用边拉边绞的方式,该碳管薄膜又可以收缩成长线.该收缩后的长线具有高的力学强度和杨氏模量,是电的良导体.这些连续的薄膜和长线,将纳米级的碳管变成宏观可操控的客体,将碳纳米管优异的物理化学性质带到各种宏观应用,打开了一条从纳米世界通向宏观应用之路.该文将介绍超顺排碳纳米管在宏观尺度的应用和基于超顺排碳纳米管的产品,如高分辨透射电子显微镜用碳纳米管微栅,透明柔性可拉伸的碳纳米管薄膜扬声器,碳纳米管触摸屏等.