离子注入制备锐钛矿型Fe:TiO2薄膜紫外光、可见光和自然光催化效果研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米Ti O2薄膜,然后用金属蒸汽真空弧(metal vapour vacuumarc,MEVVA)离子注入机注入从6×1015~6×1016cm24种注量的Fe离子,制备复合纳米Fe:Ti O2薄膜.用UV-Vis透射光谱和XRD对催化剂进行了表征.对薄膜在紫外光、可见光和自然光下降解甲基橙的光催化脱色效果进行了研究.     

Fe离子注入ZrO2的研究

陶瓷材料的表面性能在很大程度上取决于其表面条件.例如:陶瓷的表面微裂纹影响着机械强度,而磁学及电学性能则对其表面结构及化学成份非常敏感.近年来离子注入法已经开辟了研制现代材料的新途径,并被广泛应用于金属、半导体及部分聚合物材料中.对于陶瓷材料,目前大多数有关这方面的研究集中于改善陶瓷表面的机械性能,很少有论文涉及其表面电性能的改善.本文介绍了一种改善ZrO2陶瓷表面导电性能的新方法.ZrO2陶瓷是绝缘体,常温下其电阻率大于1012Ωcm.通过不同剂量的离子注入可以使得样品表层产生不同程度的电性能变化.试验表明,当采用2×1017Fe/cm2注入,并在950℃下真空退火30分钟,ZrO2的表面电阻率将下降十余个数量级,从而大幅度提高了样品的导电性.文中还通过应 用X射线衍射及光电子能谱技术,分别对注入元素的化学结合状态及表面注入层的结晶相进行了较为详细的讨论.从XPS测试发现,注入离子在ZrO2表层中以Fe2+、Fe3+及Fe0三种形式的状态存在;X射线衍射数据表明,注入层中除ZrO2主晶相外,还存在少量的FeZrO3等晶相.文章的最后部分讨论了离子注入样品的导电机制.     

离子注入聚合物薄膜电导机理的研究

在颗粒型电导模型中,现有的离子注入聚合物电导公式只有低场强和高场强两种形式。作者们发现在离子注入聚合物的电导和场强关系中,可明显分成三个区域。本文根据金属颗粒电位悬浮的特点,在金属-绝缘-金属系统上,推出了低、中和高场强作用下离子注入聚合物的电导公式。并以不同As~+注入剂量的聚酯(PET)薄膜,在经过不同百分比的拉伸后,研究了电导的场强曲线、温度曲线以及颗粒间距离对电导的影响。实验结果证实了理论分析。     

低能离子注入聚苯胺薄膜结构性能研究

使用Ｎ＾＋对聚苯胺溶液流延成膜进行离子注入改性,注入剂量最高为５．０Ｚｍ＾－２,能量为１０￣４０ｋｅＶ。研究发现,本征态聚苯胺薄膜的电导率随着注入能量的增加而迅速增加,但随注入剂量的增加程度较缓慢,当能量增至３６ｋｅＶ时,电导率增加９个数量级,ＦＴＩＲ光谱图显示了Ｎ＾＋注入后,使聚苯胺分子链部分Ｃ－Ｃ和Ｃ－Ｈ的σ键断裂,从而改善了它的导电性能。Ｘ－射线衍射说明,注入离子使聚合物微观结晶性能降低,无     

氧化镍薄膜的制备及其磁性研究

采用电化学的方法制备了阳极氧化铝(PAA)薄膜,利用直流反应磁控溅射方法,以有序多孔PAA作为衬底,成功制备了有序多孔氧化镍(NiO)薄膜,并对其进行了结构和物性表征.磁性测试发现,有序多孔NiO薄膜具有明显的室温铁磁性,而且垂直于膜面方向的饱和磁化强度要远大于平行于膜面的方向.将薄膜在氩气环境中热退火处理,对有序多孔NiO薄膜退火处理前后的磁滞回线(M-H)测试分析发现,氩气环境中热退火处理后样品的室温铁磁性明显增大.在相同条件下,制备了致密NiO薄膜,通过与多孔NiO薄膜进行磁性比较,并结合光致发光(PL)光谱的分析结果发现,热退火处理后样品的室温铁磁性增大与材料的多孔结构以及氧空位有关.     

磁控溅射法制备的不同浓度Cr掺杂ZnO薄膜磁性研究

采用磁控溅射法在硅片上制备Cr掺杂ZnO薄膜材料,通过控制共溅时间来控制掺杂浓度.晶体结构分析表明所有样品均为ZnO纤锌矿结构,没有观测到其他杂相峰.Cr掺杂ZnO薄膜具有c轴择优取向.磁性测试结果表明,不同浓度Cr掺杂ZnO薄膜具有室温铁磁性.掺杂浓度1%薄膜磁性最强,室温饱和磁化强度为0.53μB/Cr.随着掺杂浓度增大,样品磁性减弱,主要是由于掺杂浓度增大反铁磁交换作用增强.     

离子注入对多晶金刚石薄膜场发射特性影响的研究

对等离子增强化学气相淀积多晶金刚石薄膜在Ｎ离子注入前后的场发射特性进行研究。研究发现,同一工艺条件下的淀积的多晶金刚石薄膜样口的发展射特性在离子注入前有较大的差异,离子注入后金刚石石薄膜场发射特性的差异基本上得到消除,而且在高场下发射电流密有一定程度的提高,场发射特性得到较大改善。     

N掺杂SiC薄膜的制备及磁有序

采用磁控溅射技术制备了N掺杂SiC薄膜,利用X线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、物理特性测试系统对薄膜成分、结构、磁性进行了表征.结果表明,N掺杂SiC薄膜具有室温铁磁性,N掺杂含量对薄膜的室温铁磁性具有很大的影响,薄膜室温铁磁性可能是由于N替代C来控制Si空位缺陷的电荷态和自旋极化产生的.     

离子辅助反应蒸发技术室温制备ITO薄膜

室温下利用离子辅助反应蒸发法在玻璃衬底上制备高透射比、低电阻率的ITO透明导电薄膜. 实验结果表明离子辅助蒸发可以有效地降低制备温度,提高薄膜的光电特性,薄膜具有明显的(222)择优取向,晶体粒子尺寸约为21 nm;离子源屏压、通氧量及沉积速率是影响薄膜光电特性的主要因素. 室温制备的ITO薄膜电阻率为2.4×10-3 Ω·cm,可见光平均透射比大于82%.     

离子束混合法制备Sm—Fe—N磁性薄膜

利用离子束混合方法在Ｓｍ质量分数为２０％的Ｓｍ－Ｆｅ多层薄膜中，当注入能量为６０ｋｅＶ的Ｎ离子时，成功地制备出Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ磁性薄膜．经透射电镜（ＴＥＭ）和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析发现：当Ｎ离子的注入剂量为１×１０１７／ｃｍ２时，形成Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ磁性薄膜；而Ｎ离子的注入剂量为２×１０１７／ｃｍ２时，Ｓｍ－Ｆｅ多层薄膜转变成非晶磁性薄膜，而且Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ磁性薄膜和Ｓｍ－Ｆｅ－Ｎ非晶磁性薄膜的磁性（饱和磁性强度、矫顽力）与注入前的Ｓｍ－Ｆｅ薄膜相比有明显的提高     

不同气氛沉积和后退火处理的HfOx〈2薄膜的弱铁磁性

无磁性掺杂HfO2薄膜的室温弱铁磁性是2004年发现的一种不能用传统固体铁磁理论释的奇特磁现.本文用射频磁控溅射方法在不同气中制备和后退火HfOx薄膜样品,对比研究气对其室温弱铁磁性的影响.物析表明,室温沉积在蓝石衬底上的HfOx薄膜为部晶的单斜多晶薄膜,且存在一定程度的氧失配.室温磁性测量果显示HfOx〈2多晶薄膜具有典型的弱铁磁性磁化曲,且饱和磁矩具有各异性.对比实验果表明,缺氧气（纯氩或氩氮混合气）中沉积薄膜的和磁矩略大于富氧气（氩氧混合气）中沉积薄膜的和磁矩.缺氧气（纯氮和高真空）中后退火处理后,薄膜饱和磁矩随着退火温度的升高而增大;而纯氧气中后退火处理后,薄膜和磁矩大幅减小.沉积和后退火气中氧含量的高低对薄膜和磁矩的显影响表明氧空位是HfOx〈2薄膜弱铁磁性的要来源之一.     

离子注入的^75As在SiO2薄膜中的射程参数

用热氧化的方法在Ｓｉ片上制备了不同厚度的ＳｉＯ２薄膜，把能量１００ｋｅＶ和１８０ｋｅＶ的＾７５Ａｓ离子分别注入上述衬底，用２．１ＭｅＶ的＾４Ｈｅ离子对注入后的样品作了背散射分析。测出了＾７５Ａｓ在样品中的射程发布。将实验测出的射程参数与ＴＲＩＭ９０程序预言的结果作了比较，结果表明，实验测量的Ｒ＾ｅｘｐｐ普遍大于ΔＲ＾ｖａｌｐ，上述现象产生的原因可能是在注入过程中Ａｓ原子发生了辐射增强扩散。     

Al离子注入Al—SiO2的研究

在Ａｌ－ＳｉＯ２系统中进行Ａｌ离子注入以改善Ａｌ膜质量和提高其与ＳｉＯ２基底的结合力；注入能量为７０ｋｅＶ，注入剂量分别为５×１０１５／ｃｍ２和５×１０１６／ｃｍ２Ａｌ离子．结果表明注入后膜基结合力提高了１０倍以上，显微硬度也明显提高．然而，高剂量注入导致薄膜中拉应力的产生，降低了膜基结合力．Ａｌ离子注入还使薄膜晶粒细化，从而改善薄膜的韧性．     

ITO薄膜的光学和电学性质及其应用

介绍了氧化铟锡（ITO）薄膜的光学和电学性质及应用。优化的ITO薄膜有立方铁锰矿结构。掺杂的Sn替代In2O3晶格上的In原子，每个Sn原子可以看作给导带提供一个自由电子。ITO薄膜载流子浓度为－10^20cm^-3，电阻率为－10^-4Ωcm，是高度简并半导体，其能带为抛物线型结构。由于Burstein-Moss效应，光学能隙加宽。除了紫外带间吸收和远红外的声子吸收，Brude理论与ITO的介电常数实际值符合得很好，说明自由电子对ITO薄膜的光学性质有决定性作用。由于ITO薄膜优异的光学和电学特性使它日益获得广泛应用。     

Mg^＋,Nb^＋离子注入对SnO2薄膜晶粒热稳定性的影响

采用Ａｒ＾＋离子溅射方法将３００ｎｍ ＳｎＯ２薄膜沉积在Ｓｉ片上，分别对膜层进行６０ｋｅＶ，５×１０＾１６ｃｍ＾－２Ｍｇ＾＋离子注入和１００ｋｄＶ，６×１０＾１６ｃｍ＾－１Ｎｂ＾＋离子注入，对未注入，Ｍｇ＾＋离子注入，Ｎｂ＾＋离子注入３种薄膜进行５００℃，４ｈ退火处理．     

离子注入掺碘聚醚砜薄膜的红外光谱分析

测定了未注入掺碘聚醚砜(PES)膜和离子注入掺碘PES膜的红外光谱．发现两红外光谱不同．离子注入使掺碘PES膜的C—S键和C—O键断裂，但对掺碘PES膜的苯环没有破坏作用．Ar(苯环)—O—Ar吸收峰经离子注入后向低波数位移是由于离子注入导致键断裂．挥发性物质放出和富碳层的出现，并伴随着膜的致密化，使分子间的作用力显增大．膜结构的变化引起了膜的电学和光学性质的变化。     

Co离子注入ITO薄膜的磁性研究

ITO薄膜是一类被广泛应用的透明导电氧化物薄膜材料,对其进行磁性离子掺杂,使其具有室温铁磁性而用于自旋电子学器件,具有重要的意义。以ITO薄膜为基体,用MEVVA源注入磁性Co离子,经快速热退火处理后,研究Co离子注入前后薄膜样品的磁性质。经GAXRD和XPS分析,没有发现Co纳米团簇及其氧化物等第二相生成。未注入Co离子的ITO薄膜具有室温铁磁性,其磁性起源于薄膜中少量的VO,Co离子注入后,薄膜样品的饱和磁化强度明显增强,一方面是由于Co-O-Co铁磁耦合对的生成,另一方面是磁性Co离子注入后,促进了样品中磁极化子间的交换相互作用。     

C^＋离子注入与CoSi2薄膜就力的研究

根据改进的Thomas-Fermi-Dirac模型，分析了CoSi2薄膜中本征应力的起源，证明了基体与薄膜的原子表面电子密度差是薄膜本征应力的来源。实验在Si(100）基体注入碳离子（C^ ），然后沉积钴（Co）薄膜，再进行快速退火（Rapid Thermal Annealing，简称RTA）形成二硅化钴（CoSi2）薄膜，发现薄膜中的应力随C^ 离子注入剂量的增加而减少，理论计算了由C^ 离子注入引起的应力减小的数值，并与实验结果进行了比较。     

氧分压对Zn0.99Mn0.01O稀磁薄膜结构和磁学特性的影响

采用脉冲激光沉积技术在Al2O3衬底上制备了Mn掺杂的ZnO稀磁薄膜.通过不同氧压下所制备样品的微观结构、光学性质和铁磁特性分析,研究了氧分压对Zn0.99Mn0.01O稀磁薄膜微观结构和磁学特性的影响.结果表明,所沉积薄膜均具有良好的c轴择优取向.在氧分压为5 Pa时得到的(002)衍射峰半高宽最小,但薄膜的室温铁磁...