3d过渡金属离子注入锐钛矿TiO2第一性原理研究

用金属离子注入方法在锐钛矿TiO2薄膜中掺杂3d过渡金属（V,Cr和Fe）离子,采用全势线性缀加平面波（FP-LAPW）方法计算3d过渡金属离子掺杂后锐钛矿TiO2的电子结构,通过紫外-可见吸收光谱测试方法检测3d过渡金属离子注入对TiO2薄膜吸收光谱的影响.实验结果和理论计算表明,离子注入后,锐钛矿TiO2薄膜带隙宽度变小,V,Cr和Fe离子的3d态在紫外-可见吸收光谱的红移中起关键作用.     

3d过渡金属离子注入锐钛矿TiO_2第一性原理研究

用金属离子注入方法在锐钛矿TiO2薄膜中掺杂3d过渡金属(V,Cr和Fe)离子,采用全势线性缀加平面波(FP-LAPW)方法计算3d过渡金属离子掺杂后锐钛矿TiO2的电子结构,通过紫外-可见吸收光谱测试方法检测3d过渡金属离子注入对TiO2薄膜吸收光谱的影响.实验结果和理论计算表明,离子注入后,锐钛矿TiO2薄膜带隙宽度变小,V,Cr和Fe离子的3d态在紫外-可见吸收光谱的红移中起关键作用.     

Ti离子注入聚合物纳米结构分析

采用MEVVA源引出的Ti等离子注入聚酯 (PET)薄膜 ,注量在 1× 10 172× 10 17cm- 2 范围 .用透射电子显微镜分析了金属离子注入PET纳米结构随注量增加的变化 .结果表明 ,注入的Ti原子在PET中形成了密集的纳米相 ,这些纳米相均匀地弥散分布在注入层中 .用透射电子显微镜 (TEM )观察横截面表明 ,注入层为 3层结构 .可见Ti的注入已经在注入层中形成了金属化表面 .表面硬度、抗磨损特性和电导率明显地增加 .最后分析了金属离子注入对聚合物特性的改善机理 .     

离子注入聚醚砜的射程分布和能量淀积

计算了15 keV N+和Ar+注入聚醚砜薄膜的射程分布和能量淀积分布,利用计算的结果说明了离子注入聚醚砜膜后,薄膜表面电导率增加(增加5个数量级)和光吸收率增加(最大吸收率从44%增加到82.5%)现象.     

聚脂膜衬底上的类金刚石薄膜

X光电子能谱和硬度分析测试表明:利用MEVVA离子注入机在聚脂膜(PET)表面注入或沉积C,可形成类金刚石(DLC)薄膜.根据C1s XPS谱可直接计算出DLC中sp3键所占比例.沉积法生长的DLC中sp3键所占比例明显高于注入法.与衬底PET相比,表面薄膜硬度提高了1个量级,大大改善了PET的性质.对DLC膜中的碳氧化合物污染进行了讨论.     

单晶硅中离子注入及快速热退火后浓度分布模型

在考虑B，P，As离子注入单晶硅中的浓度分布模型的基础上，讨论了快速热退火对3种注入离子浓度分布的影响，提出了3种离子在快速热退火后浓度分布的修正模型，由修正后的模型得到的多次离子注入模拟结果与实验结果符合很好。     

溅射效应对离子注入聚合物表面形貌的影响

采用MEVVA离子注入机引出的离子进行了聚酯薄膜改性研究,考虑到注入离子对表面溅射的强弱与离子的质量密切相关,所以选用质量大小不等的3种离子Cu,Si和C为注入离子,注入后的聚酯膜表面结构发生了很大的变化,用原子力显微镜观察了注入样品表面形貌的变化,表面粗糙度与注入离子质量密切相关.实验结果表明,注入前聚酯薄膜表面粗糙,表面突起密集地分布在表面,其高度可达20～25 nm,C和Si注入后表面突起高度下降到5 nm,随注入离子质量的增加,在注入层粗糙度增加,Cu注入后在表面形成了弥散分布Cu原子的析出纳米颗粒.Cu颗粒起伏高度可达到50 nm.这些变化对聚酯薄膜表面物理化学特性有着重要的影响.     

掺铒硅基纳米发光薄膜的形成过程与性能研究

采用MEVVA离子源强束流离子注入机,将稀土Er离子注入单晶硅、Si和Er离子双注入单晶硅及热氧化硅,Er在硅基薄膜中的掺杂原子分数可达10％,即数密度约10^21cm^-3,注入态样品快速退火后有纳米晶Si形成;77K和室温时用441．6nm光激发有Er^3 较强的1．54μm特征发光发射,探讨了在硅基材料中高浓度Er掺杂薄膜中纳米结构的形成与Er^3 的光致发光性能。     

离子注入射程分布的Brice方程的数学推导

Brice在1970—1975年给出离子注入射程分布所满足的方程: 其中,P(E,E′,R)是初始能量为E的离子当其能量下降为E′(0≤E′相似文献   

等离子体源离子注入半圆碗状球内壁离子能量和角度分布

在等离子体源离子注入（PSII）技术中,被加工材料表明形状的弯曲使附近鞘层中电场结构出现聚焦效应,从而引起离子束流和离子注入剂量在材料表明上分布非常不均匀．在半圆容器表面情况下,这种情况尤为明显．利用MonteCarlo方法,考察了有共心附加零电位电极时半圆容器内底中央部位Ar^＋注入能量和角度分布及真空室中气压参数的影响．通过在不同半径的鞘层边界上随机抽取与半径成正比的离子数量,计算了注入到内底表面的所有离子能量分布和角度分布．在模型中,通过考虑两种主要碰撞过程：电荷交换碰撞和弹性碰撞．对不同工作气压下的离子注入进行了考察．随着中性气体压力的增加,离子在穿越鞘层的过程中与中性粒子经历比较频繁的碰撞．这些碰撞一方面使离子失去能量,另一方面也使离子改变运动方向,导致注入的低能离子和不垂直于表面入射的离子增多．     

C+离子注入与CoSi2薄膜应力的研究

根据改进的Thomas-Fermi-Dirac模型,分析了CoSi 2 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(CoSi 2 )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.     

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。     

等离子体浸没离子注入豌豆种子对过氧化物酶同工酶的影响

用等离子体浸没离子注入设备对豌豆种子进行N~+注入.用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对豌豆胚芽中的过氧化物酶同工酶进行分离,用联苯胺染色法进行显色.发现过氧化物酶同工酶的活性和数量随离子注入剂量的变化而呈明显变化.酶谱分析可知,注入离子影响了过氧化物酶同工酶酶谱和迁移率.说明离子注入对生物体的影响可在同工酶水平上得到反映.从一个侧面证实了注入离子与生物酶分子之间存在质量沉积和电荷交换效应.     

Oen—Robinson阻止本领用于离子输运双群模型的研究

将Ｏｅｎ－Ｒｏｂｉｎｓｏｎ电子阻止本领用于离子输运双群模型，计算了离子在固体中的径迹长度，反射系数和射程分布，并讨论了采用不同阻止本领对输运计算的影响。结果：表明，输出计算中用不同的阻止本领对计算结果有明显的影响。     

铜离子注入不锈钢中的显微组织与抗菌性能

Cu离子由MEVVA离子注入机引出注入0Cr18Ni9不锈钢,采用60~100keV的能量、0.2~2.0×1017cm-2剂量。抗菌实验结果表明,铜离子注入试样具有良好的抗大肠杆菌的效果,抗菌处理使得试样具有优良的抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的效果,且注入量接近饱和注入量时,样品具有最佳的抗菌性能。     

等离子体源离子注入柱形空心阴极内表面的蒙特-卡罗模拟

采用蒙特—卡罗方法对柱形空心阴极的氮离子(N ,N2 )注入进行了研究,考虑了氮离子与中性原子的电荷交换和弹性碰撞,计算了氮离子在不同压强下鞘层内表面的能量分布及角分布.     

~(75)A_S~ 离子注入的AI_2O_3膜抗腐蚀性的研究

本文研究了用~(75)A_s~ 离子注入的Al_2O_3膜的抗腐蚀性。Al_2O_3膜在磷酸中的最小腐蚀速率(或最佳的~(75)A_s~ 杂质浓度)能根据实验结果和类高斯离子射程分布得到。实验结果表明,注入离子的Al_2O_3膜在H_3PO_4—CrO_3溶液中的腐蚀率要比未注入的Al_2O_3膜在相同条件下的腐蚀速率小10倍以上。因此,甚至在酸中,离子注入在改善材料表面层的抗腐蚀性方面也是有希望的技术。     

Ni／NiO交换偏置系统的制备与测试

将具有60keV能量的O离子注入通过分子外延束方法生长的Ni铁磁性薄膜,再将注入离子与基质原子发生化学反应所生成的反铁磁性NiO颗粒镶嵌于铁磁性薄膜中,在Ni／NiO界面处通过交换相互作用构建起交换偏置系统,在对系统进行场冷后,成功测量到磁滞回线的平移,在此基础上研究了系统的微观结构和磁特性,并对其中交换偏置的来源做出初步解释．通过调制注入离子的剂量,系统研究了不同因素对交换偏置的影响,优化了交换偏置系统的制备方法．     

离子注入的~(75)As在SiO_2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在样品中的射程分布．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Ｒｅｘｐｐ与ＴＲＩＭ９０程序计算的Ｒｃａｌｐ值符合得很好，而ΔＲｐ的值符合较差，ΔＲｅｘｐｐ普遍大于ΔＲｃａｌｐ．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     

AVLIS离子引出j×B驱动法数值模拟

原子蒸气激光分离同位素 (AVL IS)离子引出有许多种方法 ,j× B驱动方法是一种新方法。研究了该方法的物理模型 ,并用数值计算方法进行了二维离子收集模拟 ,给出了各个参数对收集时间的影响。由模拟结果可知 :该引出方法比传统电场法引出的等离子体密度高 1～ 2个数量级 ,原子密度越小引出时间越短 ,电子温度越高引出时间越长 ,电极板电流线密度变化率越大引出时间越短 ,原子初速度对引出时间影响与初始参数有关