恒电压沉积SmS光学薄膜

以SmCl3·6H2O和Na2S2O3·5H2O为原料,采用电沉积法在ITO玻璃基板制备了SmS光学薄膜.采用XRD、AFM和紫外可见光分光光度计对薄膜进行了表征.研究了沉积电压和热处理温度对于薄膜的物相组成、显微结构和光学性能的影响.结果表明:在n(S):n(Sm)=4:1,溶液pH值为3.0,沉积电压为10 V以及热处理温度为400℃的条件下,可制备出主晶相为SmS且表面比较平整的薄膜.热处理后薄膜的禁带宽度增加.随着沉积电压的增加,SmS逐渐由金属相向半导体相转变,薄膜的禁带宽度相应地变大.     

n(Sm3+)/n(S2O2-3)对液相自组装法制备Sm2S3薄膜的影响

采用液相自组装法,以氯化钐( SmCl3·6H2O)和硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)为原料,在不同n(Sm3 )/n(S2O2-3)(物质的量比)条件下,于硅基板上制备了α-Sm2S3光学薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、光电子能谱分析(XPS)、原子力显微镜(AFM)和紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)对SmS3薄膜的物相组成、表面形貌和光学性能进行了表征.结果表明:所制备的Sm2S3薄膜为α-Sm2S3,在一定范围内,随着n(Sm3+)/n(S2O2-3)的增加,α-Sm2S3薄膜的结晶性先增强后降低,并表现出(105)晶面取向生长的特征.紫外透射光谱分析表明,当n(Sm3+)/n(S2O2-3)=1∶2时,Sm2S3薄膜在可见光范围内透过率高达85;,禁带宽度为4.12 eV.     

n(Sm~(3+))/n(S_2O_3~(2-))对液相自组装法制备Sm_2S_3薄膜的影响

采用液相自组装法,以氯化钐(SmCl3.6H2O)和硫代硫酸钠(Na2S2O3.5H2O)为原料,在不同n(Sm3+)/n(S2O23-)(物质的量比)条件下,于硅基板上制备了α-Sm2S3光学薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、光电子能谱分析(XPS)、原子力显微镜(AFM)和紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)对Sm2S3薄膜的物相组成、表面形貌和光学性能进行了表征。结果表明:所制备的Sm2S3薄膜为α-Sm2S3,在一定范围内,随着n(Sm3+)/n(S2O23-)的增加,α-Sm2S3薄膜的结晶性先增强后降低,并表现出(105)晶面取向生长的特征。紫外透射光谱分析表明,当n(Sm3+)/n(S2O23-)=1∶2时,Sm2S3薄膜在可见光范围内透过率高达85%,禁带宽度为4.12 eV。     

溶胶-凝胶法制备高Mg含量Zn1-x MgxO薄膜

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃基板上制备了ZB1-xMgxO薄膜,研究退火温度对高Mg含量Zn0.5Mg0.5O薄膜的相组成、相偏析及紫外-可见透过光谱中吸收边移动的影响,当退火温度≤500℃时,Zn0.5Mg0.5O薄膜未发生相偏析现象,且400℃退火处理制备的Zn0.5Mg0.5O薄膜的紫外-可见透过光谱中吸收边蓝移最大.因此,对于高Mg含量Zn0.5Mg0.5O薄膜,退火温度是影响Mg2+在ZnO中固溶度的关键因素,且400℃是其理想的退火温度.在此条件下研究了不同Mg含量对Zn1-xMgO(x=0～0.8)薄膜带隙调节的影响,随着Mg含量的增加,其紫外-可见透过光谱中紫外光区吸收边呈现规律性蓝移,光学带隙值Eg从纯ZnO的3.3 eV调节至4.2 eV.     

沉积温度对电沉积PbS薄膜结构和性能的影响

采用电沉积法在ITO导电玻璃表面沉积了PbS薄膜,并用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)以及傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对薄膜的结构和光学性能进行了表征,研究了沉积温度对薄膜的相组成、显微形貌以及光学性质的影响.结果表明:在U=3 V,pH=2.5,T=60 ℃,沉积时间为20 min,加入EDTA作络合剂的情况下,可制备出沿(111)和(200)晶面取向生长的立方相PbS薄膜.薄膜显微结构均匀而致密,随着反应温度从20 ℃增加到60 ℃,薄膜内的压应力逐渐减小,禁带宽度也随着变小.所制备的微晶PbS薄膜的禁带宽度约为0.39 eV.     

化学气相沉积GaN半导体薄膜的研究

以Ga2O3和NH3为原材料,采用化学气相沉积法在Si(111)基板表面制备了GaN半导体薄膜。采用XRD和AFM等分析测试手段对薄膜的相组成和显微结构进行了表征。采用四探针法对薄膜的电导率进行了测量。重点研究了薄膜的沉积温度对薄膜相组成及显微结构的影响。结果表明:当沉积温度大于1100℃时,可在Si(111)基板表面上沉积微晶GaN薄膜;随沉积温度的升高,薄膜的结晶程度提高,取向性增强;延长保温时间有利于沉积更为致密而结晶良好的薄膜;薄膜的面电导率随外电场强度的增加而增加;在强电场作用下,电流密度与电场强度不再服从欧姆定律关系;PL谱分析表明所制备的薄膜具有463 nm、488.5 nm和531.5 nm三个发射峰。     

熔制坩埚对CaO-Al2O3-MgO-SiO2系矿渣微晶玻璃结构与性能的影响

以白云鄂博二次选后尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法分别在氧化铝坩埚和石墨坩埚熔制制得CaO-Al2O3-MgO-SiO2 (CAMS)系微晶玻璃,利用DSC、XRD、SEM、EDS、ICAP、XPS等测试手段,研究了不同坩埚熔制对微晶玻璃成分、显微结构及性能的影响.研究表明:高温玻璃熔液对氧化铝坩埚的侵蚀作用及石墨坩埚的还原作用,使基础玻璃中Al2O3和Fe2O3含量发生较大变化,氧化铝坩埚熔制制备的基础玻璃有一个析晶峰,温度为905 ℃,对应的微晶玻璃主晶相为含铁透辉石Ca(Mg,Al) (Si,Al)2O6,而石墨坩埚熔制制备的基础玻璃出现两个析晶峰,温度分别为866℃和805℃,对应的微晶玻璃主晶相透辉石Ca(Mg,Al) (Si,Al)2O6和次晶相柯石英SiO2,由于以上原因导致制备的微晶玻璃在显微结构及理化性能上也存在一定的差异.     

退火温度对TiO2薄膜结构、组分和光学性能的影响

利用射频磁控溅射,在硅和石英基底上制备了厚度为150 nm的TiO2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外可见分光光度计(UV-vis)和光致发光谱(PL)等多种测试分析技术,研究退火温度对TiO2薄膜结构、组分及光学性能的影响.研究结果表明,未退火薄膜为无定型结构;随着退火温度的升高薄膜的金红石相含量逐渐增加,并沿(110)晶面择优取向.能隙也由退火前的3.03 eV逐渐增加到900℃退火后的3.18eV.对于TiO2薄膜催化活性最优的退火温度应为800℃.     

衬底温度对In2S3薄膜结构及其性能的影响

采用超声喷雾热解法,在玻璃基底上一步合成了In2S3薄膜.研究了衬底温度对In2S3薄膜的结构、表面形貌、电学和光学性能影响.结果表明:所制备的In2S3薄膜均具有沿(220)面择优取向生长特性且无其他杂相,衬底温度对薄膜的均匀性、致密度、结晶程度均有明显影响,并因此影响薄膜的光电性能.薄膜的导电件随着衬底温度的升高迅速增强,但足在衬底温度为350℃时有所降低.衬底温度为300℃所制备的薄膜在可见光区透光率最高达到90;以上,禁带宽度达到2.43 eV.     

Cr2O3对白云鄂博西尾矿微晶玻璃显微结构及性能的影响

以白云鄂博西尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备了添加0～2.0wt; Cr2O3的CaO-MgO-SiO2-Al2O3系微晶玻璃,利用DTA、XRD、FESEM、EDS和综合力学性能仪等测试手段,研究了Cr2O3含量对该体系微晶玻璃显微结构及性能的影响.实验结果表明:少量Cr2O3 (0.5wt;)可有效降低样品的晶化温度,促进主晶相辉石相(Ca(Mg,Fe,Al) (Si,Al)2O6)的形成,同时细化其显微组织,从而提高样品的密度、抗折强度和耐酸碱性;当Cr2O3含量大于等于1.5wt;时,析晶峰温度由804℃提高到816℃,同时微晶玻璃中形成不规则块状结构的镁铁铬尖晶石(MgFeo.9 Cr1.1O4)第二相,并进而引起周围辉石相晶粒异常长大,降低其抗折强度.