高温高压条件下石墨的再结晶与金刚石单晶的生长

 用电子显微镜观察到了在高温高压条件下再结晶石墨的形状随温度变化而改变的规律。实验表明：从石墨向金刚石的转变，与石墨在催化剂——溶剂合金中的再结晶状态有关，类球形再结晶石墨是转变成金刚石小单元的基础。金刚石晶体的不同形态及其多样化的表面结构表明金刚石单晶的生长具有比较复杂的过程。研究了具有一定规则形状由类球形再结晶石墨晶粒组成的聚合体，这种聚合体将在适当温度压力下转变成金刚石颗粒。本研究给出了生长粗颗粒、晶形完整的金刚石单晶的原则办法。     

通过交替生长气氛调控N掺杂ZnO薄膜电学特性

使用分子束外延方法在c面蓝宝石衬底上生长了系列氮掺杂ZnO薄膜样品。在连续的富锌气氛环境中生长的样品,由于存在大量的施主缺陷,呈现n型电导。为了抑制施主缺陷带来的补偿效应,在生长过程中,通过周期性补充氧气,形成周期性的富氧气氛,缓解了氮掺杂浓度和施主缺陷浓度之间的矛盾。光致发光测量表明,通过交替生长气氛,氧空位和锌间隙等缺陷在薄膜中得到了显著抑制。通过交替生长气氛生长的外延薄膜的结晶质量也有所提高。样品显示出重复性较高的p型电导,载流子浓度可达到10¹⁶ cm^-3。周期性补氧调节生长气氛的生长方式是一种有效实现p型掺杂ZnO的方法。     

Bi-Sr-Ca-Cu-O2212相超导单晶的定向生长

用定向凝固法已成功地生长出Bi-Sr-Ca-O2212相的超导大单晶,最大的单晶尺寸达到19×3×2mm³。定向生长的单晶(001)面平行于生长方向,[100]方向为单晶的定向生长方向。劳厄像表明大晶体确为单晶,其质量比其它方法生长的单晶要高。氧气中退火后的单晶电阻测量和交流磁化率测量表明,零电阻温度T_c(0)=81.5k。 关键词：     

探秘氧化锌纳米结构

在过去二十多年里,人们对氧化锌纳米结构进行了大量研究,揭示了其丰富的形貌、生长特性和物理性质。在不使用催化剂的条件下,直接用锌粉和氧气合成、生长氧化锌纳米单晶可能得到其生长机制的本征信息。图中所示是在未加催     

单晶石墨、多晶石墨电导行为的差异

报道了单晶石墨、多晶石墨电导行为的差异.在8.15T磁场下，4.5K处单、多晶石墨的正磁电阻效应分别为69400%，170%，同时在0T，8T磁场作用下，多晶石墨的电导行为呈现类绝缘体型性质，但在单晶石墨中我们发现了与磁场相关的类半金属-绝缘体型转变，通过分析，我们认为：单、多晶石墨电导行为存在较大差异的原因可能来源于库仑相互作用在高定向热解石墨中变得不可忽视，而多晶石墨样品却存在晶界散射. 关键词： 半金属石墨 类半金属-绝缘体型转变     

预处理石墨对合成金刚石性能的影响

 本文介绍了对合成金刚石用石墨片进行预处理的方法。研究表明，用已处理过的石墨片合成出粒度组、强度高、完整单晶多的金刚石，金刚石中Ni、Mn、Co、Si的含量明显减少，而氮的含量明显增加。并观察到触媒片两面都能均匀地生长理想的金刚石晶体。该预处理方法不仅提高金刚石的质量，而且有可能为认识石墨转化为金刚石的机理提供一些依据。     

空气和氧气气氛下p-GaN/Ni/Au合金性质

研究了p-CaN上的Au／Ni双金属层在空气气氛和氧气气氛下合金对其欧姆接触性质的影响。使用同步辐射高强度X射线衍射观察到明显的NiO衍射峰。随着合金时间的增加,NiO和Au的结晶性均明显变好,NiO的衍射峰强度随合金时间的增加而增强,同时发现Au(111)沿CaN的(0001)面择优形成单晶。测得Ni／Au-p-CaN-Ni／Au串联电阻在合金后明显降低,表明接触性质改善与结晶性的提高有关。同时发现氧气下合金比空气下合金形成NiO更快,相应的串联电阻也更快地下降。     

石墨电极气体开关中等离子体弧区碳氧反应效率研究

氧气是石墨电极气体开关中必不可少的组分,用于氧化石墨电极在高温电弧冲击下形成的石墨蒸汽,防止熄弧后石墨蒸汽凝华成固体粉末给开关带来绝缘危害。为提高石墨蒸汽的氧化比例,研究了背景气体组分和氧气浓度对石墨氧化反应的影响,选取3种气体N₂,Ar,He作为背景气体,研究不同气氛电弧的氧化反应特征;在传统的类空气气体（80%的N₂＋20%的O₂）的基础上,提高氧气浓度至40%和60%,研究氧气浓度对碳质氧化比例的改善作用。基于不同气体组分的热力学参数和输运系数,通过电弧磁流体动力学计算模型得到开关温度特征,将电弧与电极界面的热流强度作为石墨电极质量损失速率的评估依据。实验结果表明,随着氧气浓度的升高,石墨蒸汽的氧化比例逐步提高,但当氧气浓度高于40%时,存在电弧引燃石墨电极的风险。当氧气浓度恒定20%时,以Ar作为背景气体时石墨电极质量损失速率较小,且碳蒸汽在电弧中氧化更加充分。因此,相比于传统的开关气体介质,将背景气体替换为Ar或将氧气浓度提高至约40%均能提升碳氧反应效率,降低开关中的杂质残余量。     

金刚石和石墨单晶表面覆盖沉积铬的研究

本文用X射线及电子衍射结构分析对金刚石和石墨单晶表面覆盖沉积铬进行了研究。将细颗粒金刚石或者高定向石墨片埋在经真空去气处理的电解铬粉中,在10^-5—10^-6Torr真空条件下,经高于900℃热处理,在金刚石及高定向石墨表面外延生长了Cr₃C₂和Cr₇C₃。对碳化铬生长的条件及覆盖沉积外延生长的物理机制进行了讨论。 关键词：     

ZnO薄膜的椭偏和DLTS特性

用射频磁控溅射在硅衬底上淀积氧化锌薄膜,并对样品分别作氮气、空气、氧气等不同条件下退火处理。为研究退火气氛对ZnO/Si薄膜中缺陷以及折射率的影响,由深能级瞬态谱(DLTS)以及椭偏测量方法进行了检测。椭偏测量结果表明相对原始生长的样品,在氮气和空气退火使ZnO薄膜折射率下降,但氧气中退火使折射率升高。我们对折射率的这种变化机理进行了解释。DLTS测量得到一个与Zni**相关的深能级中心E1存在,氧气气氛退火可以消除E1能级。在氮气退火情况下Zn*i*的存在对抑制VO引起的薄膜折射率下降有利。