锂离子电池多孔硅／碳复合负极材料研究

以硅粉、镁粉和葡萄糖为原料,采用高温固相烧结工艺及水热法制备了循环性能优异的锂离子电池多孔硅／碳复合负极材料．利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品物相和微观形貌进行表征,研究了无定形碳包覆量对产物电化学性能的影响．无定形碳的存在,不仅对多孔硅粉的三维孔隙结构起到了支撑作用,也可有效改善复合材料的导电性能并有效缓冲电化学嵌／脱锂过程中多孔硅颗粒所产生的体积效应．电化学性能测试表明,10次循环后,多孔硅／碳复合负极材料平均每周次容量衰减为0．41%,100次循环后其可逆容量仍可维持在608．7mA·h／g．     

金属辅助湿法化学刻蚀黑硅机理的探讨

为了理解金属辅助湿法化学刻蚀的机理,单晶硅片分别在氢氟酸/过氧化氢/氯金酸(HF/H2O2/HAuCl4)体系、氢氟酸/硝酸/硝酸银(HF/HNO3/AgNO3)体系、氢氟酸/过氧化氢/硝酸铜(HF/H2O2/Cu(NO3)2)体系中被刻蚀,经过三种体系刻蚀的单晶硅样品的减重量与减薄量之比值分别约为1.622、0.960、0.560.利用电动模型分析认为:差异性刻蚀的发生主要取决于电子的得失和电荷的传输两个方面。     

柱状和蝌蚪状ZnO纳米结构的制备方法研究

本研究中采用直接蒸发锌粉的方法,在硅基底上制备了ZnO纳米结构。实验结果表明,温度条件分别为550℃和n600℃时可以得到ZnO纳米柱和ZnO纳米蝌蚪。Raman光谱分析知,所得的两种ZnO结构均为六角纤锌矿结构。实验中制备的纳米结构的纯度很低,缺陷很少。     

一种硅碳复合负极材料的制备与性能研究

将纯净石墨粉置于无水惰性气体中,然后将体积比为2:1的聚硅氧烷/甘油混合溶液滴入纯净石墨粉中,密封并加热至290～310℃,并保持此温度24～28小时,使石墨的层间距充分撑开,再直接将其转移至脉冲激光工作室中的样品舟上,加热至120～300℃后启用脉冲激光辐射,即得到一种将纳米硅胶囊式封装在纳米碳笼中的碳硅复合负极材料.将所制得的硅碳负极材料用于电极制作,并制成扣式电池后,进行循环特性测试.实验结果显示,在0.01～2V的充放电压下,该扣式电池循环150次仍能保存960mAh/g,表明所制备的硅碳复合负极材料制得的锂电池比容量大、寿命长、安全性能好且循环周期长.     

中子辐照CZ硅中缺陷的光致发光研究

一、引言 近年来,随着缺陷工程的发展,有关CZ硅辐照缺陷的研究得到了极大的关注。中子辐照缺陷,一方面可起到提高半导体器件抗辐射能力的作用;另一方面可抑制器件加工过程中有害缺陷的生成。目前,光致发光(PL)作为表征半导体材料的一种有效手段得到了广泛的应用。研究光致发光谱可认识材料的一系列物理过程和性质,还可获得有关局域态的知识,     

高k栅介质SOI应变硅肖特基源漏MOSFET漏致势垒降低效应研究

高k栅介质SOI应变硅肖特基源漏MOSFET结合了应变硅工程、高k栅介质、SOI结构和肖特基源漏四者的优点,是一种实现小尺寸MOSFET的潜力器件.通过求解二维泊松方程建立了该结构的阈值电压模型,模型中考虑了镜像力势垒和小尺寸量子化效应对源漏极的电子本征肖特基势垒高度的影响,在阈值电压模型基础上获得了漏致势垒降低模型.从文献中提取漏致势垒降低的实验数据与模型进行对比,验证了其正确性,随后在此基础上讨论分析了漏致势垒降低和各项参数的变化关系.结果表明,漏致势垒降低随应变硅层厚度的变厚、沟道掺杂浓度的提高和锗组分的增大而增大,随沟道长度的变长、栅介质介电常数的增大、电子本征肖特基势垒高度的提高和漏源电压的增大而减小.适当调节模型参数,该结构可很好的抑制漏致势垒降低效应,对高k栅介质SOI应变硅肖特基源漏MOSFET器件以及电路设计具有一定的参考价值.     

锗硅烯与H_2O加成反应的计算研究

采用密度泛函理论方法研究了两种锗硅烯(H2Ge=Si H2及Ph2Ge=Si Ph2)与H2O的加成反应的微观机理和势能剖面,分析了加成反应中区域选择性的起源.计算结果表明,H2O的单聚体、二聚体及三聚体均可作为亲核试剂与锗硅烯发生加成反应.形成Si—O键和Ge—O键的反应均为复杂反应,且Si(Ge)—O键比Ge(Si)—H键优先形成.加成反应的区域选择性由动力学因素决定.H2O作为亲核试剂的反应活性低于CH3OH.     

锂离子电池负极硅/碳复合材料的制备及其性能研究（英文）

采用鳞片石墨、纳米硅及水合葡萄糖为原料,通过液相固化及高温热解法制备了硅/碳复合材料.采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)及电化学测试表征了该材料的结构及性能.实验结果表明:这种复合材料由纳米硅颗粒、鳞片石墨及热解无定形碳组成,在无定形碳的包覆网络中,纳米硅颗粒分布在石墨片层上.该材料首次充电容量为733.6 mAh·g-1,首次库伦效率为69.98%,经20次循环后其容量保持率为80.01%,而纯纳米硅电极的容量保持率只有15.21%.在不同的电流密度下,该复合材料也展现了良好的电极循环性能,电化学性能的改善被认为是该材料的特殊结构以及碳包覆的结果.     

氮化硅陶瓷性能增强的原因

过去20年中,氮化硅陶瓷的高温应用被广泛研究。添加稀土元素能改进氮化硅陶瓷的机械和物理性能,但是人们不了解这是为什么,以及为什么有些稀土元素比其他元素的效果更好。Alexander Ziegler和同事研究指出,这些原子的位置在氮化硅基体晶粒和薄粒间相的界面。他们表示,氮化硅晶粒有许多空悬键,稀土原子就附着到这些键上。     

碳涂层对硅基薄膜激光微等离子体光谱强度的影响

为了降低薄膜样品表面对激光的反射率,提高等离子体的辐射强度,改善谱线质量,提出了一种在薄膜表面涂覆碳层的方法,并研究了不同涂层厚度对等离子体谱线强度的影响.实验结果表明,薄膜表面涂覆碳层,可有效减少表面对激光束的反射,提高热耦合效率.当碳涂层厚度15 μm左右时热耦合效率最高,激光等离子体的辐射强度明显增强.