微米/纳米相结合的三维金属铝图案

利用光刻，反应离子刻蚀以及电化学阳极氧化技术在铝基底上构建出了微米纳米相结合的三维金属铝图案。首先在铝片的表面形成一层具有图案的二氧化硅阻碍层，阳极氧化过程中，在二氧化硅阻碍层之下会形成侧向生长的倾斜孔道和残留的金属铝微结构。形成机制可阐述为：由于表面二氧化硅阻碍层的存在造成局域电场方向的偏折，影响到反应过程中离子的输运，从而导致侧向倾斜孔的形成，而在远离阻碍层的区域孔道则会正常垂直表面向下生长。这种垂直与侧向阳极腐蚀的同时进行导致在二氧化硅阻碍层之下形成了金属铝微结构。     

石墨烯衍生物作为有机太阳能电池界面材料的研究进展

本文综述了石墨烯及其衍生物作为界面材料在有机太阳能电池中的应用, 包括作为阳极界面层、阴极界面层和叠层电池中间层等方面. 氧化石墨烯由于较好的透光性, 易于分散在水溶液中与溶液加工等优点已被应用在有机太阳能电池中. 对氧化石墨烯作为阳极界面层的研究包括通过部分还原或掺杂提高其导电性、通过引入高负电性原子提高其表面功函数, 以及通过与其他材料复合提高性能等. 同时, 本文综述了石墨烯衍生物及复合材料作为有机太阳能电池阴极界面层和叠层电池中间层的研究. 最后本文展望了石墨烯及其衍生物在有机太阳能电池与有机无机复合钙钛矿太阳能电池中的应用前景.     

HCT晶体上电化学阳极化膜的AES研究

对Ｈｇ１－ｘＤｄｘＴｅ（ＨＣＴ）晶体表面上由电化学阳极化生长的氧化膜进行了俄歇电子能谱分析，并经Ａｒ＾＋离子蚀刻，研究了薄膜及其与底晶的界面层的深度元素分布和化学计量，估计了可能生成的化合物，阐述了阳极化过程中电流密度，糟电压及电解质溶液浓度对阳极化膜的ＡＥＳ的影响。     

阳极氧化铝模板表面自组织条纹的形成

对未经化学抛光处理的Al进行阳极氧化得到阳极氧化铝模板，发现Al表面形成了条纹与多孔阵列共存的自组织结构，用原子力显微镜对这种结构进行了研究.借助Brusselator模型对条纹的形成机理进行了讨论，认为条纹图案是Al表面氧化层/电解液界面的Al₂O₃在整个反应过程中的生成和溶解两个过程相互竞争导致的，只有在特定的反应条件才会出现高度有序的结构. 关键词： 氧化铝模板（AAO） 原子力显微镜（AFM） 自组织条纹 Brusselator模型     

铝阳极氧化多孔膜制备及Eu3+组装

在草酸体系中,采用二次阳极氧化法可制备大面积有序铝阳极氧化多孔膜(AAO),用X射线粉末衍射(XRD)仪进行物相分析,利用扫描电子显微镜(SEM)表征多孔膜的形貌。研究表明,低温条件下制备的多孔膜孔径大小分布均匀,有序性好。微孔在膜的表面沿二维空间规则排列,具有一定的六方对称准周期性。孔道相互平行且与铝基底垂直。低温条件下,草酸体系中电解获得的AAO膜以无定形结构存在,经过800℃高温退火后转化为γ-Al2O3。通过水热反应法,获得了Eu^3 的铝阳极氧化多孔膜组装体(AAO：Eu^3 ),研究了组装体系的光谱特性。结果表明,这种方法制备的发光材料具有非常高的组装浓度,其发光具有很高的色纯度。     

自然对流下含纳米SiO2涂层表面抑霜研究

本文用含有纳米SiO2的涂层作为亲水表面,并在其上进行结霜实验研究.用接触角测量仪测出涂层表面和紫铜板表面的接触角,在不同实验条件下测量了涂层表面霜层的厚度,并与紫铜表面的霜厚进行了对比.结果表明在环境相对湿度较小、冷壁温度不太低的条件下,这种涂层能够较好地抑制霜层的生长.通过使用红外成像仪对不同时刻霜层表面温度测量,结果表明,这种亲水涂层具有较小的传热热阻,与具有较大传热热阻的霜层相比几乎可以忽略.     

用四探针及阳极氧化方法测量硅中扩散层杂质分布

本文讨论了:(1)用阳极氧化法在硅片表面去层的技术;(2)用四探针测量扩散层面电导的方法;(3)用阳极氧化去层及四探针测量面电导方法求得扩散层精细杂质分布。文中着重讨论了实验技术中的实际问题,如如何在阳极氧化过程中取得精细而均匀的去层(300—1500?);如何控制及测量去层厚度;测量面电导及杂质分布时的误差来源及减小误差的措施。以典型的磷在硅中扩散的杂质分布测量为例:扩散深度为4.9μm,测量间距为400—1600?,面电导测量误差估计小于3％,杂质分布误差估计小于20％。简单地提出了一些测量中尚待进一步解决的问题。     

铝阳极氧化过程中氢对氧迁移影响的理论研究

为了研究铝阳极氧化过程中离子在阳极反应中的行为,利用第一性原理研究了氢原子对氧原子在铝(111)表面的吸附迁移行为的影响及氧原子向铝晶体内部的渗透行为的影响.结果表明,由于“抽象”(abstract)效应,氢原子的存在大大降低了氧进入铝晶体的能垒.氢原子的引入也影响了氧原子在铝晶体中的扩散,这可以显著降低氧原子在四面体间隙位置之间迁移的活化能(从1.23eV到0.35eV).这些结论助于我们了解阳极氧化过程和离子迁移过程.     

镁合金阳极氧化膜腐蚀特性的红外显微成像分析

采用显微红外成像技术对镁合金阳极氧化膜表面的腐蚀特性进行了研究。镁合金在7.3 Wt% Na₂SO₄溶液中浸泡后,表面氧化层中的部分MgO逐渐转化为Mg(OH)₂,进而发生溶解和脱落,使得镁合金失去保护作用。当浸泡时间达到2 h时,显微红外成像结果表明阳极氧化膜中Mg(OH)₂的红外吸收信号最强,Mg(OH)₂的含量最多。而4 h后Mg(OH)₂的红外吸收信号开始减弱,Mg(OH)₂开始减少,镁合金不断被腐蚀。氧化膜中另一成分Al₂O₃随浸泡时间的显微红外成像信息与Mg(OH)₂的变化规律相同。采用电化学阻抗谱技术对阳极氧化膜的阻抗进行测试,其阻抗随时间的变化特点基本符合氧化膜腐蚀规律。本研究对于镁合金阳极氧化膜的表征具有很好的指导作用和推广应用价值。     

Nb/Al-AlO_x/Nb隧道结制备中压控电压源阳极氧化工艺研究

采用计算机程控的压控电压源阳极氧化模式研究制备出自对准Nb/Al-AlOx/Nb隧道结的绝缘层Nb2O5/Al2O3/Nb2O5。研究了氧化电压、氧化层的厚度和氧化时间的关系。当阳极氧化电压变化率低于8V/min时,阳极氧化层的厚度基本取决于氧化电压的大小,而与氧化电压变化率无关。我们已采用电压源阳极氧化技术成功制备出超导Nb/Al-AlOx/Nb隧道结。