Cd_2SnO_4薄膜的气敏效应研究

在Ar+O_2混合气氛中,应用射频反应溅射Cd-Sn合金靶沉积了Cd_2SnO_4(简称CTO)薄膜,并获得了该膜的电阻率与氧浓度和衬底温度的关系。研究了Cd_2SnO_4薄膜对液化石油气、一氧化碳、氢气和甲烷的敏感性及其物理机制;讨论了薄膜沉积条件对于气敏效应的影响以及在工作温度和气敏效应之间的关系。     

SnO_2簿膜(掺Sb)光学气敏选择性的实验研究

郑顺旋等人观察到常用的气敏-电阻型材料氧化锡薄膜的光学性质和气敏特性有关.这一发现突破了近半个世纪以来氧化物的气敏特性仅与电阻有关的模式.使得可以用光学量去探索至今还未清楚的氧化物气敏机理.也为新型气敏传感技术提供了有效的敏感材料.然而与气敏-电阻效应一样,纯SnO_2器件的气敏-光学效应对各种还原性气体的灵敏度几乎相同,因此制造出气体选择性良好的元件很不容易.为了提高SnO_2薄膜气敏光学效应的气体选择性,在纯SnO_2薄膜中掺杂了0.1wt%的Sb.实验观察     

添加剂对SnO2气敏材料敏感特性的影响

采用浸渍法和化学共沉淀法制备了十五种金属或金属氧化物掺杂的SnO_2气敏材料.用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X光电子能谱研究了材料的陶瓷微结构和化学组成,用静态配气法测试了材料的气敏性能.结果表明:Ag,CuO和ZnO作为廉价的敏感添加剂,可用于制造可燃气体传感器;ZnO和Re_2O_3的掺杂可显著改善SnO_2对酒精的选择性;Sb_2O_3的掺杂能明显降低SnO_2的电阻;添加剂Ag和CeO_2与SnO_2之间存在一定的电子相互作用,对Sn3d的键合能(BE)有一定影响.     

超亲水SnO_2@不锈钢网的制备及在油水分离中的应用

采用溶胶凝胶法制备SnO_2凝胶,通过一步浸泡法将SnO_2凝胶修饰到不锈钢网上,通过高温煅烧和紫外照射得到接触角为0°的超亲水SnO_2@不锈钢网.用接触角、扫描电子显微镜及能量弥散X射线谱对制备的改性不锈钢网进行表征,表明SnO_2粒子被成功修饰到不锈钢网表面.SnO_2@不锈钢网对有机溶剂和油类物质具有高选择性和分离效果,仅通过重力作用即可分离油水混合物,油的回收率可达90%以上.该研究为油水分离提供了一种经济、高效、环境友好的方案.     

氧化锡与石墨烯复合物的合成及其气体传感性能研究

以中空管状氧化锡(SnO_2)和石墨烯(RGO)为材料通过静电纺丝和水热技术成功地合成了多孔结构的氧化锡与石墨烯的复合物(RGO/SnO_2).利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Ramon)对样品的形貌和结构进行分析.同时测试了复合材料对NO2的传感性能,结果表明复合材料的传感性能优于SnO_2,并发现改变前驱液中SnO_2和GO的质量比会引起复合材料传感性能的改变.找到了SnO_2和GO在前驱液中的最佳配比为1%,其灵敏度在150℃的温度下对10ppm NO_2高达32.2,约是同等条件下纯SnO_2灵敏度的10倍.此外,文章对材料的传感机理也进行了讨论.     

表面态对TiO2纳米晶薄膜光电流的影响

研究TiO2纳米晶薄膜电极的光电化学特性。通过测定阳极光电流-时间瞬态光电流响应,分析纳米晶薄膜/溶液界面的光生电荷转移的动力学规律。光照后的慢电流响应与TiO2纳米材料的表面态有关。导带电子向深能级表面态的传递是造成慢电流响应的原因。     

SO4^2^—／ZrO2—TiO2—SnO2超强酸催化剂的红外光谱特征

运用富立叶红外学谱(FT-IR)法对超强酸催化剂SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2—SnO_2的研究结果表明,该固体超强酸有1220、1137和1050cm~(-1)三个特征吸收,当出现990cm~(-1)吸收峰时则没有超强酸性;SO_4~(2-)以螯合状双配位的方式吸附在金属离子上,没有形成硫酸盐。     

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).     

天然鳞片石墨制备石墨烯/SnO_2复合物锂离子电池负极材料电性能研究

采用二次Hummers氧化法,以天然鳞片石墨为原料制备了氧化石墨烯,通过一步微波水热法将氧化石墨烯与SnCl_2原位复合制备石墨烯/SnO_2复合物.以石墨烯/SnO_2复合物为锂离子电池负极材料,研究SnO_2对石墨烯锂离子电池负极材料的影响.结果表明,SnO_2与石墨烯复合可以制备一种高比容量的负极材料,首次放电比容量高达1 581 mAh/g.在1 000 mA/g电流密度下,比容量保持率超过50%;经过大电流充放电后,在100 mA/g电流密度下,比容量保持率仍然能够达到85%.电流密度100 mA/g,循环充放电100次时,可逆容量保持率超过90%.     

钴镍共掺TiO2纳米薄膜的物理化学性质研究

利用涂覆提拉法从钴镍的TiO2反胶束纳米溶胶中制备钴镍共掺TiO2纳米薄膜,用原子力显微镜(AFM)和紫外-可见光谱对钴镍共掺TiO2纳米薄膜的形貌和光谱性质进行表征测试.结果表明,钴镍共掺扩宽了TiO2的光响应范围,提高了光学活性,掺杂1.5％钴镍的TiO2薄膜的平均粗糙度和比表面积最大以及紫外可见光吸收最强.热处理发现,与500C热处理温度相比,700C热处理的钴镍共掺TiO2薄膜有优越的光学活性.     

溶胶-凝胶法制备CoFe2O4/SiO2复合薄膜

以硝酸盐和正硅酸乙酯为原料利用溶胶-凝胶旋涂法在硅基片上制备了CoFe2O4/SiO2复合薄膜.用X射线衍射仪、扫描探针显微镜和振动样品磁强计对样品的结构和磁性进行了研究.结果表明,经700 ℃退火处理的薄膜样品中CoFe2O4的晶粒尺寸为6 nm,样品的矫顽力和饱和磁化强度随着环境温度的降低逐渐增大.     

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.     

TiO2纳米晶薄膜电极的瞬态光电流特性

采用TiCl4水解法制备TiO2纳米微 ,并研究这种微粒形成的纳米晶薄膜电极的瞬态光电流特性,利用能带模型和街环伏安特性讨论TiO2纳米晶薄膜电极光生电荷的产生及转移动力学规律。     

层状YIG薄膜波导中的静磁正向体波与光相互作用

利用新的微扰方法导出了层状YIG薄膜波导中静磁波微扰下的光模式耦合振幅方程;讨论了静磁波-光相互作用Bragg衍射效率和扫描特性;实现了端面耦合方式下的静磁正向体波-光的非共线相互作用,并研究了静磁正向体波频率和功率对其的影响.     

硅与反应溅射二氧化硅界面特性的研究

本文对反应溅射SiO₂薄膜作了红外光谱研究,发现反应溅射法所获得的SiO₂薄膜中,硅与氧的反应并不完全.我们认为这是造成它与硅之间界面态密度升高的原因之一.为了改善Si与反应溅射SiO₂薄膜的界面特性,将溅射在硅片上的SiO₂薄膜,在含CCl₄的气氛中于950℃温度下进行氧化与退火处理.结果使Si-SiO₂的界面特性大大改善,对于n型(100)晶向的硅片其界面态密度下降到5.3×10¹⁰cm^-2·V^-1.以此SiO₂薄膜作为栅,成功地制出了MOS场效应晶体管.     

溅射沉积InP薄膜的研究

本文报道了以射频溅射仪溅射沉积非晶态InP薄膜.并用X光衍射法、反射电子衍射怯、扫描电镜、红外分光光度计及俄歇能谱仪等研究了薄膜结构、貌相、组分及吸收边光谱等.并与富In的InP多晶薄膜作比较.     

十钨酸薄膜的制备及电催化活性

运用LBL法将同多酸Na4W10O32(简记为W10)和聚阴离子PEI沉积到多层膜中,进而制得{PEI/[W10/PEI]n/W10}多层薄膜,用UV-vis光谱监测整个膜增长过程,并研究了多层膜修饰的ITO电极的电化学性质.以具有分析价值的化合物NaNO2为底物,研究了多层膜的催化性质,并通过安培计时法进行了进一步的研究.研究结果表明,多层膜对NO2-具有优良的电催化性能,且具有较低的检出限和较高的灵敏度.作为一种原料简单、制备简易的复合膜电极,有望在传感器领域得以应用.     

硼离子注入对硅基Si3N4薄膜驻极体性质的影响及力学性能的改善

利用硼离子B⁺注入方法来改善Si₃N₄薄膜的力学性质,并就B⁺注入对Si₃N₄薄膜驻极体性质的影响进行了较为系统的研究.实验结果表明,B⁺注入能够有效地降低薄膜的内应力,而对薄膜的驻极体性质有不利的影响;用化学表面修正能够在一定程度上提高材料的抗恶劣环境能力。     

退火气氛对铽掺杂氧化锌纳米薄膜发光性能的影响

以Zn(Ac)_2 2H_2O和Tb_4O_7为原料,采用溶胶-凝胶、浸渍-提拉技术在单晶硅(100)衬底上制备了铽掺杂的氧化锌(ZnO∶Tb)薄膜。分别在氮气和氢气气氛下对薄膜进行退火处理,并进行了XRD、IR、EDS和AFM表征,同时结合荧光光谱测试详细研究了退火气氛对薄膜发光性质的影响。结果表明,经氮气和氢气气氛处理的薄膜中,ZnO∶Tb粒子均具有六方纤锌矿结构,且排列致密均匀,相应的ZnO∶Tb粒径分别为59和45 nm。经氮气气氛处理的ZnO薄膜,掺杂前后的发光情况变化显著,由485 nm的蓝光发射移到382 nm的紫外发射。用氢气进行退火处理时,掺杂前后薄膜的荧光光谱都由强的紫外发射和弱的蓝光发射组成,但掺杂后薄膜的紫外光发射减弱,蓝光发射增强。薄膜层数为3、Tb掺杂量为3.85 mol%时,ZnO∶Tb薄膜的荧光发射效果最佳。     

吸附Pb原子的Bi_2Se_3薄膜的能带结构

基于考虑自旋轨道耦合的第一性原理方法,研究了Bi_2Se_3薄膜和吸附铅原子的Bi_2Se_3薄膜的能带结构.计算发现铅原子在Bi_2Se_3薄膜能带中Γ点附近的量子阱态中引起了大的Rashba自旋劈裂.另外,在Bi_2Se_3薄膜能带中Μ点附近也引起了明显Rashba自旋劈裂.吸附铅原子的覆盖率会对以上的Rashba劈裂产生比较大的影响.