直流反应溅射法制备Y_2O_3隔离层的研究

采用直流反应溅射的方法在具有立方织构的Ni基底上制备出了Y2O3隔离层,并研究了基带温度与H2O分压两个因素对Y2O3薄膜的织构取向以及表面形貌的影响。X射线衍射(XRD)结果和扫描电子显微镜(SEM)的分析表明,在温度为760℃,H2O分压为1.68×10-2Pa的条件下制备出的Y2O3薄膜具有强立方织构,平面内Φ扫描半高宽为7.07°,其表面均匀、致密、无裂纹。     

反应气体H2O对Y2O3隔离层外延生长的影响

报道了用反应溅射的方法在有强立方织构的NiW基带上连续制备Y2O3隔离层的研究结果.用X射线θ～2θ扫描,ψ扫描对薄膜的取向和织构进行表征,用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面形貌进行观察.论文主要研究了H2O分压对Y2O3隔离层外延生长以及表面形貌的影响,结果表明:H2O分压过小,Y2O3织构相对衬底有所弱化,薄膜表面不透明,原子覆盖不均匀,且不利于后续隔离层YSZ的生长.同时,临界H2O分压与温度和总气压的关系也作了详细研究.     

低磁控溅射率MCP防离子反馈膜工艺研究

为消除反馈正离子对三代微光夜视器件光阴极的有害轰击,提高微光像增强器的工作寿命,开展了低磁控溅射率法沉积微通道板（MCP）Al₂O₃防离子反馈膜的工艺研究。通过优化制备工艺,获得了制备MCP防离子反馈膜的最佳沉积条件：溅射电压1000V,溅射气压(4～5)×10^-2 Pa,沉积速率0.5nm/min等。研究结果表明：在此工艺条件下,能够制备出均匀、致密且通孔满足质量要求的MCP防离子反馈膜。如果偏离这一最佳工艺条件,制备出的MCP防离子反馈膜膜层疏松、不连续,且通孔不能满足要求。     

磁控反应溅射法制备渐变折射率薄膜的模型分析

阐述了磁控反应溅射法制备渐变折射率薄膜的机理;探讨了磁控反应溅射法制备渐变折射率薄膜的理论模型,给出了渐变折射率薄膜的折射率与反应气体分压的关系,在一定的沉积参数下,由要得到的膜层折射率随膜层几何厚度的变化规律可推导出反应气体分压比随时间的变化规律;最后以制备折射率线性变化的薄膜为例说明了如何推导得到反应气体分压比随时间的变化规律. 关键词： 渐变折射率 磁控反应溅射 模型     

SnO2∶Zr薄膜对SO2气体的光学气敏特性研究

采用双靶反应溅射制得 Sn O2 ∶ Zr薄膜 ,并对它作了 1 5 0°C下 SO2 气敏光学特性试验 ,首次发现在适当工艺条件下制得的 Sn O2 ∶Zr薄膜在近红外波段 (1 .7～ 3 μm)对 SO2 气体具有明显的光学气敏特性 ,在 2 .65 μm附近透过率上升幅度达 1 0 %左右 .Zr的引入增强了 Sn O2 薄膜对 SO2 的吸附能力 .用二次离子质谱对吸附 SO2 前后的薄膜作了组分相对含量分析 .本实验结果对今后研究高性能 SO2 气敏传感器有一定的价值 .     

Tb~(3+)和Yb~(3+)掺杂Y_2O_3发光粉体的制备和近红外量子剪裁研究

采用共沉淀法制备了Y2O3∶Tb3+和Y2O3∶Tb3+,Yb3+两种样品。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪分析和测试了样品的形貌、微结构和室温下的荧光光谱,得到了不同掺杂浓度、退火温度、溶液pH值下Y2O3∶Tb3+的最优工艺制备条件:Tb3+浓度1.5%、退火温度1 400℃、溶液偏碱性环境下,样品在300nm光激发下于543nm处有最大绿光发射。详细分析了Tb3+能级结构和跃迁属性与实验光谱的对应关系,阐述了工艺条件的影响机理和主要影响样品发光的荧光猝灭效应。制备的Y2O3∶Tb3+,Yb3+粉体,敏化离子Tb3+与激活离子Yb3+间存在能量传递过程,使样品在近红外区有可观的发光,从能级角度对两离子间的合作下转换发光过程进行了描述,同样分析了该体系下的荧光猝灭过程。实验证明近红外量子剪裁可有效提高掺杂离子的发光效率,在硅太阳能电池等领域有广阔的应用前景。     

瞬态液相辅助的 YBa2Cu3O7-δ 超导薄膜快速成相及界面反应

高温超导涂层导体因其良好的强电强磁应用前景备受关注. 本文在无氟金属有机沉积(FF-MOD) 工艺中, 通过快速将低氧压气氛切换到高氧压(p O2 ) , 实现了 YBa2Cu3 O7 -δ (YBCO) 薄膜在 LaMnO3 (LMO)/IBADMgO/Y2 O3/Al2 O3/Hastelloy 衬底上的瞬态液相和高速外延生长. 研究了快速成相的氧分压和最高晶化温度的影响, 关注超导薄膜与种籽层之间的界面反应而产生的 BaMnO3 (BMO) 异质相, 对 BMO 的成核和生长机制进行了研究, 分析了 BMO 含量对 YBCO 薄膜织构与超导性能的影响. 结果表明低晶化温度、 低氧分压气氛能够有效抑制BMO 的形成, 而低含量 BMO、 强c 轴取向有利于获得高性能的 YBCO 薄膜.     

金属氧化物薄膜在中波红外光谱区内光学常数色散特性

基于金属氧化物薄膜材料在中波红外波段应用的需求,研究了含水状态的TiO2、HfO2、Ta2O5和Y2O34种金属氧化物薄膜在中波红外波段内(2.5~5μm)光学常数的色散特性。利用电子束蒸发沉积技术,在超光滑的硅表面制备了4种氧化物薄膜,基于洛仑兹振子介电常数色散模型,通过透射率光谱反演计算了4种氧化物薄膜的光学常数。研究结果表明:4种氧化物均有少量的水分子、羟基,水含量从少到多的薄膜依次为TiO2、HfO2、Ta2O5和Y2O3,在远离水吸收的位置,消光系数从小到大的薄膜分别为TiO2、HfO2、Ta2O5和Y2O3;在电子束蒸发沉积工艺条件下,为了降低水的影响,TiO2和HfO2是中红外波段较为理想的金属氧化物薄膜材料。     

Er2O3薄膜的光学常数和介电性能

采用射频磁控反应溅射技术,在不同的Ar/O2流量比条件下制备了系列Er2O3薄膜样品.采用椭偏光谱和紫外一可见光透射光谱测试分析技术,研究了Er2O3薄膜的折射率、消光系数、透射率和光学带隙等光学常数与制备工艺的关系.研究了不同条件下制备的Er2O3薄膜的介电常数和Ⅰ～Ⅴ特性.结果表明,Er2O3薄膜的折射率、禁带宽度和介电常数随Ar/O2流鼍比的增加而增加,而消光系数基本不随Ar:O2流量比的变化而变化.在Ar:O2流量比为7:1制备的Er2O3薄膜具有较好的物理性能,在可见红外波段其折射率约1.81,消光系数为3.7×10-6,禁带宽度5.73 eV,介电常数为10.5.     

紫外光电材料ZnO的反应溅射制备及研究

采用直流反应溅射法分别在Si(111),Si(001),及K4玻璃衬底上制备ZnO薄膜,研究了氧氩比、衬底温度以及退火处理对于晶体结晶质量的影响,发现生长过程中的退火处理提高了薄膜质量和晶面取向.通过优化生长条件,在衬底温度为350℃,氧氩比为1:2的条件下生长出了XRD半高宽为01°、C轴取向高度一致的ZnO薄膜.     

Effects of Al particles and thin layer on thermal expansion and conductivity of Al-Y_2Mo_3O_(12) cermets

Low thermal expansion composites are difficult to obtain by using Al with larger positive thermal expansion coefficient(TEC) and the materials with smaller negative TECs. In this investigation, Y_2Mo_3O_(12) with larger negative TEC is used to combine with Al to obtain a low thermal expansion composite with high conductivity. The TEC of Al is reduced by 19%for a ratio Al:Y_2Mo_3O_(12) of 0.3118. When the mass ratio of Al:Y_2Mo_3O_(12) increases to 2.0000, the conductivity of the composite increases so much that a transformation from capacitance to pure resistance appears. The results suggest that Y_2Mo_3O_(12) plays a dominant role in the composite for low content of Al(presenting isolate particles), while the content of Al increases enough to contact each other, the composite presents mainly the property of Al. For the effect of high content Al, it is considered that Al is squeezed out of the cermets during the uniaxial pressure process to form a thin layer on the surface.     

氧化物纳米材料Y2O3:(Yb3+,Er3+)上转换发光性质的研究

以Y2O3,Yb2O3,Er2O3为原料,利用燃烧法分别制备了Y2O3:Er3 和Y2O3:(Yb3 ,Er3 )两种纳米材料和相应的体材料Y2O3:(Yb3 ,Er3 ).用发射波长为978 nm的半导体激光器和日立F-4500荧光分析仪测量了它们的上转换发光,得到纳米材料Y2O3:Er3 的上转换发光主要为绿色上转换发射而纳米材料Y2O3:(Yb3 ,Er3 )主要为红色上转换发射,而后者与激活离子掺杂浓度相同的体材料Y2O3:(Yb3 ,Er3 )的上转换发射相比较,体材料以绿色上转换发射为主、红色上转换发射很弱.     

有机共沉淀-火焰原子吸收光谱法测定高纯稀土氧化物中痕量铅镉钴镍铁铜

本文研究了吡咯啶二硫代氨基甲酸铵(APDC)共沉淀痕量铅镉钴镍铁铜的最佳条件;金属-PDC配合物的稳定性及共存元素的干扰等。沉淀溶解于小体积的甲基异丁酮(MIBK)中,采用微量进样技术,将有机相直接喷入空气-乙炔火焰,原子吸收光谱法测定之。该法已成功地应用于荧光级氧化镧和氧化钇中题示元素的测定。     

Y_2O_3稳定Z_rO_2相结构的拉曼光谱研究

测试了Ｚ＿ｒＯ＿２＋ｎｍｏｌ％Ｙ＿２Ｏ＿３系统多种陶瓷样品的拉曼光谱，发现随着Ｙ＿２Ｏ＿３含量的增加，在常温下，Ｚ＿ｒＯ＿２即可发生由单斜相到四方相再到立方相的结构相变，常温下稳定的四方相Ｚ＿ｒＯ＿２是我们所希望的。测试结果表明，当Ｙ＿２Ｏ＿３含量为２～２．２５ｍｏｌ％时，可获得常温下稳定的四方相Ｚ＿ｒＯ＿２。研究不同工艺条件对样品相结构的影响，找出了制造样品的最佳工艺条件。     

聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔/Y_2O_3:Eu~(3+)纳米复合材料的光致电子转移效应

采用原位脱氯化氢缩合聚合法制备了聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔/Y_2O_3:E~(3+)(PMOCOPV/Y_2 O_3:Eu~(3+))纳米复合材料。红外光谱证实了在Y_2O_3:Eu~(3+)表面的包覆层为PMOCOPV。紫外-可见吸收光谱表明与PMOCOPV相比,PMOCOPV/Y_2O_3:Eu~(3+)的最大吸收峰发生红移且强度提高。荧光光谱研究表明PMOCOPV/Y_2O_3:Eu~(3+)的最大发射波长发生红移且强度提高,荧光寿命得到增强,Y_2O_3:Eu~(3+)与PMOCOPV之间形成了光致电子转移体系,使得π电子离域程度增加,并且导致荧光量子效率提高。根据E_g与入射光子能量hv的关系,拟合了PMOCOPV/Y_2O_3:Eu~(3+)薄膜的光学禁带宽度,发现E_g减小。采用简并四波混频方法测试它们的三阶非线性极化率x~((3)),结果发现与PMOCOPV相比,PMOCOPV/Y_2O_3:Eu~(3+)纳米复合体的非线性光学响应逐渐增强,进一步说明PMOCOPV与Y_2O_3:Eu~(3+)之间形成了分子间光致电子转移体系,产生了复杂的分子间离域π电子非线性运动。     

Laser scattering,transmittance and low thermal expansion behaviors in Y_(2-x)(ZnLi)_xMo_3O_(12) by forming regular grains

Ceramics usually have irregular grains, cracking, or porosity, which result in their lightproof.Y_2Mo_3O_(12) ceramics have more porosity due to the heavy hygroscopicity.Introducing ZnLi to Y_2Mo_3O_(12) could form regular grains, reduce cracking and porosity.With increasing the content of ZnLi, the grain shapes self-assembly gradually and then the laser scattering and transmittance improve.The laser scattering property and transmittance of diverging rays become the best in ceramics Y_(2-x)(ZnLi)_xMo_3O_(12)(x = 1.0 and 1.2) with regular grains and low thermal expansion.The formation mechanism of regular grains is ascribed to the substitutions of Zn~(2+)and Li+for Y~(3+) in Y_2Mo_3O_(12) resulting in the preferential growth.The investigation in laser scattering, transmittance and low thermal expansion behaviors of Y_(2-x)(ZnLi)_xMo_3O_(12) could pave a way to weaken the strong-laser attack from the high-power laser weapon and the other.     

氧化处理的蓝宝石基片上沉积的ZnO/MgO多量子阱的结构及光学性质研究

采用射频反应磁控溅射的方法,在经过氧化处理的Al₂O₃（0001）基片上制备了具有良好调制结构的ZnO/MgO多层膜量子阱.利用X射线反射率测量、X射线衍射分析、电子探针显微分析、原子力显微镜、透射光谱以及光致发光光谱等表征技术,研究了ZnO/MgO多量子阱的结构、表面形貌和光致发光等特性.XRD以及扫描的结果表明多层膜样品具有高c轴择优取向并且与蓝宝石基片有良好的外延关系.通过X射线反射率测量的结果得到多量子阱的调制周期,结合电子 关键词： ZnO/MgO 多量子阱 反应磁控溅射 变温光谱     

稀土元素替代Y对YBa_2Cu_3O_(7-δ)氧吸附性能的影响

用热重法研究了RBa2Cu3O7-δ(R=Gd、Er、Eu、Dy、Sm、Ho和Nd)及Y1-xLaxBa2Cu3O7-δ(x=0.1,0.5和1.0)共10种材料在高温下的氧吸附—脱附性能。结果表明,随着温度的升降循环,仅NdBa2Cu3O7-δ(R=Gd)和Y1-xLaxBa2Cu3O7-δ的氧吸附—脱附性能有较好的重复性,其余的6个样品的重复性都很差;并且这10种样品的质量变化率都没有YBCO的大。     

掺钇二氧化锆薄膜制备及其特性测量

采用电子束蒸发法在室温下制备出掺钇二氧化锆薄膜.借助紫外分光光度计、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)方法研究了薄膜的透射率、表面结构.同时研究了不同退火温度下对薄膜光学性质的影响.研究的结果表明:退火温度的增加,使得二氧化锆薄膜的漏电流增大,从而导致其热稳定性变差.不同浓度三氧化二钇的掺杂对其透射率影响很小.     

Y_(0.5)Gd_(0.5)Ba_2Cu_3O_(7-δ)体系中通氧时间对超导转变温度的影响

研究了高温氧化物超导体Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-δ体系中通氧时间对超导转变温度及超导转变温区的影响。Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-δ样品是按相等摩尔数的Gd与Y元素配比,采用传统的固相反应法烧结而成的多晶块材。实验结果显示:Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-δ烧结样品与YBa2Cu3O7-δ烧结样品均具有很好的单相性,在一定的通氧条件下其超导临界转变温度TC与超导初始转变温度TCO值相对YBa2Cu3O7-δ烧结样品有提高。文中对此结果进行了讨论。