Y2O3薄膜热应力分布的有限元模拟

对采用射频磁控溅射法制备的Y2O3红外光学薄膜的热应力进行了分析,随着沉积温度的升高,薄膜内热应力变大;并通过计算机对热应力分布进行了模拟,剪切力随沉积温度升高而变大,且在薄膜边缘处具有极大值。     

纳米多孔SiO2薄膜的结构控制与强化

报道了采用溶胶 -凝胶技术 ,结合碱 /酸两步催化和氨与水蒸气混合气体热处理技术 ,成功地制备了高孔隙率、耐磨和附着力好的纳米多孔SiO2 薄膜 .使用透射电镜 (TEM )、扫描电镜 (SEM)、原子力显微镜、椭偏仪等方法测量和分析了薄膜的特性 .实验结果表明 :通过控制实验条件实现了SiO2 纳米结构的人工控制 ,形成的薄膜折射率在 1.18～1.4 1之间连续可调 ;采用碱 /酸两步催化法明显提高了薄膜的力学性能 ,混合气体中的热处理进一步改善了薄膜的力学性能 ;薄膜增强归因于SiO2 颗粒间更多的Si—O—Si化学键连接     

TiO2／SiO2：Zn复合薄膜及其光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)成功制备了Zn掺杂的TiO2/SiO2薄膜.采用XRD、UV-vis和SEM等方法对TiO2/SiO2薄膜及Zn掺杂TiO2/SiO2薄膜的结构和微观形貌进行了测试与表征,并对亚甲基蓝的光催化降解进行了研究.结果表明:TiO2/SiO2:Zn前驱体经500℃煅烧1 h可得到锐钛矿型氧化钛复合薄膜,薄膜平滑、致密、均匀.Zn2+进入TiO2晶格中形成置换固溶体,并引起晶格畸变.掺杂锌后,TiO2/SiO2光吸收带边发生明显红移.Zn最佳掺杂量为1.5%(摩尔比),这时所形成的Zn2+-TiO2/SiO2光催化剂经150 min光照射后光降解率可达83.7%,比纯TiO2/SiO2作为光催化剂提高了31%.     

多孔SiO2减反射薄膜的低温制备及光伏应用

采用溶胶凝胶法,使用氨水催化前驱物正硅酸乙酯（TEOS）水解制备SiO2胶体。通过改变溶液浓度调节胶体粒子大小,旋涂低温制备不同折射率纳米多孔SiO2薄膜。使用激光粒度仪和透射电镜分析胶粒大小及分布,粒子分布均匀且在几十纳米范围;使用椭圆偏振仪、紫外/可见分光光度计、扫描电子显微镜表征减反射薄膜的光学性质和表面形貌,发现薄膜表面呈颗粒状且折射率较低,在400nm至800nm波段的透过率平均提高了4%。将溶胶涂在CdS/CdTe太阳电池基底背面,测试结果发现,使用减反射薄膜后电池吸收波段内量子效率（QE）提高,短路电流密度提高了4.45%;光电转换效率由11.50%提高到11.94%。     

溶胶-凝胶法制备SiO2-P2O5-TiO2电解质薄膜

溶胶-凝胶法制备的SiO2-P2O5-TiO2电解质薄膜,具有较高的质子电导率和化学稳定性。测定不同组分电解质薄膜的质子电导率,发现随着温度的上升,质子电导率呈上升趋势。其原因为随着温度的升高,附着水排出和羟基结构的缩合。     

用IR及XPS研究Photo-CVD SiO2薄膜特性

在低温下采用以低压Xe气激发真空紫外光作光源,以SiH4和O2作为反应气体的直接光CVD技术在硅衬底上成功地淀积出SiO2薄膜.用红外光谱分析发现,薄膜中未出现与Si-H、Si-OH相应的红外吸收峰,Si-O伸缩振动所对应的吸收峰峰位在1 054～1 069 cm-1之间;通过高频C-V特性曲线计算出SiO2-Si系统中固定氧化物电荷密度在2×1010～3×10 11cm-2范围内;XPS分析表明,SiO2薄膜中Si的2p能级结合能为103.6 eV,界面处亚氧化硅的总含量为每平方厘米3.72×1015个原子.     

TiO2／SiO2二元氧化物薄膜的制备与表征

空气-水界面薄膜的研究具有重要的理论和实际意义。本文采用自组装法制备了TiO2／SiO2二元氧化物薄膜。并通过XRD，扫描电镜，透射电镜等一系列分析手段对其性质进行了表征。     

基于热应力的高温超导薄膜界面热阻模型研究

依据基于热应力理论的高温超导薄膜材料界面热阻数学模型,对高温超导薄膜Er-Ba-Cu-O与其基体MgO界面热阻随热应力变化的模型进行参数辨识.应用MATLAB开发工具设计界面热阻仿真软件,对其变化规律进行仿真研究.结果表明:界面热阻实验与仿真温度范围为20~180 K,模型误差小于10%,高温超导薄膜界面热阻随热流增加而减小,仿真结果与实验数据有较好的一致性.     

纳米多孔SiO2-TiO2复合薄膜的制备及研究

采用溶胶凝胶技术,以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂,乙酰丙酮作为钛的水解控制剂,通过钛和硅醇盐的分步水解得到均匀的SiO2TiO2复合溶胶,通过提拉制备出具有纳米多孔结构的复合薄膜.实验结果表明,多孔薄膜中的钛离子形成了Si—O—Ti键的孤立四配位形态,使薄膜具有复合型钛离子的催化效果,并且有介孔结构.随TiO2含量的增加,薄膜仍具有较好的透光性(可达到85%以上).通过对实验条件的调节,可实现对薄膜纳米结构的人工控制,形成的多孔薄膜折射率在1.2~1.4之间连续可调.     

薄膜热印头研制

论述了一种高分辨率，高清晰度，快速打印的薄膜热印头的结构，设计和制造技术，主要研究了Ｔａ２Ｎ，ＳｉＯ２和Ｔａ２Ｏ５薄膜的性能对薄膜热印头的影响。     

含三氯乙烷干氧气氛中二氧化硅薄层的生长规律

研究了含TOA(三氯乙烷)干氧气氛中,温度在900～1100℃范围内,10～100nm二氧化硅薄层的生长规律。讨论了该规律的解析表达式和有关模型参数。比较了经高温含氧退火和未经高温退火所生长的氧化层的击穿电场强度和可动离子沾污等特性。结果表明,前者优于后者。经含氧退火处理的薄氧化层更适用于小尺寸器件。     

热采井筒应力的数值模拟分析

将注汽热采井井筒温度场传输到井筒应力模型中,用有限元软件ANSYS进行了计算。计算结果表明,使用常温套管弹性模量对套管极限温度载荷进行计算,所得极限温度比实际极限温度要低,因此能提高设计结果的安全性。增大水泥高温热膨胀系数有利于保护套管和水泥环。     

热采井筒应力的数值模拟分析

将注汽热采井井筒温度场传输到井筒应力模型中 ,用有限元软件ANSYS进行了计算。计算结果表明 ,使用常温套管弹性模量对套管极限温度载荷进行计算 ,所得极限温度比实际极限温度要低 ,因此能提高设计结果的安全性。增大水泥高温热膨胀系数有利于保护套管和水泥环。     

NH_3等离子体增强热处理形成硅化钛导电薄膜

本文介绍制备均匀硅化钛导电薄膜的一种新方法,高频NH_3等离子体和感应加热的共同作用,使淀积在硅片表面的Ti膜产生氮化和硅化反应,实验表明,在低气压下NH_3等离子体增强的Ti膜表面氮化,可以有效地克服通常很难避免的氧沾污的有害影响,有利于通过固相反应形成自对准TiSi_2导电薄膜。     

从n型硅到RTN超薄SiO_2膜的电流传输特性

用卤素钨灯作辐射热源 ,对超薄 (1 0nm )SiO2 膜进行快速热氮化 (RTN) ,制备了SiOxNy 超薄栅介质膜 ,并制作了Al/n Si/SiOxNy/Al结构电容样品 .研究了不同样品中n型Si到快速热氮化超薄SiO2 膜的电流传输特性及其随氮化时间的变化 .结果表明 :低场时的漏电流很小 ;进入隧穿电场时 ,I E曲线遵循Fowler Nordheim (F N)规律 ;在更高的电场时 ,主要出现两种情形 ,其一是I E曲线一直遵循F N规律直至介质膜发生击穿 ,其二是I E曲线下移 ,偏离F N关系 ,直至介质膜发生击穿 .研究表明 ,I E曲线随氮化时间增加而上移 .文中对这些实验结果进行了解释     

用俄歇能谱研究热氮化SiO2膜中氮原子的扩散

应用俄歇电子能谱仪，对快速热氮化法制备的热氮化二氧化硅薄膜及快速热氮化后再氧化退火的二氧化硅薄膜，进行元素深度分布剖析。薄膜厚度约为６０ｎｍ。分析结果发现：１）氮原子在二氧化硅薄膜中的扩散范围受氧原子浓度的控制；２）热氮化二氧化硅薄膜经氧化退火处理后氮原子浓度降低，分布变得平缓，均匀。     

亚微米级多孔绝热膜的纵向热导率的测试

提出了采用调制热源，热沉边界条件下的超低频薄膜纵向热导率测试方法，结构金属薄膜的弱温度探测，使薄膜厚度方向的热导率测试进入到了亚微米量级。室温下热导率采用了线性拟合外推法求得。实测的多孔ＳｉＯ２薄膜热导率比致密的块休材料低了３个量级，为０．００１Ｗ／ｍ．Ｋ。     

工程中的非稳态温度场和热应力场问题的分析

考虑工程的非稳态温度场和热应力场问题，先后将空间域和时间域离散，从变从原理和伽辽金法导出了非稳态温度场和热应力场的有限元计算式，对工程中的一个轴对称问题进行了分析。