高聚物P(EO)n-CuBr2薄膜在流体静高压下离子电导率和介电常数的提高（Ⅱ）——添加增塑剂方法的应用

 选用分子量为500万的聚氧化乙烯和无水溴化铜,通过混溶蒸发法制备出一系列高聚物P(EO)_n-CuBr₂（n=4,8,12,16,24）薄膜,并在0.1～2443 MPa范围不同的静水压下详细测量了它们的相对介电常数。分别探讨了增塑剂（C₄H₆O₃）含量对室温常压下离子电导率和介电常数的影响,及其对高压下离子电导率和介电常数的影响。实验结果表明：P(EO)₁₆-CuBr₂薄膜在添加介电常数较高和本体粘度较低的增塑剂C₄H₆O₃后,当其相对浓度n_PC/n_total=20%时,不仅使该薄膜的室温常压离子电导率明显提高6.8倍,而且使其在高压力下的离子电导率提高1（0.1～100 MPa）至2（350～800 MPa）个数量级,非常有利于在高压环境中应用。     

高聚物P（EO）n—CuBr2薄膜在流体静高压下离子电导率和介电常数的提高（Ⅱ）：—添加增塑剂方法的应用

选用分子量在500万的聚氧化乙烯和无水溴化铜，通过混溶蒸发法制备出一系列高聚物P（EO）n-CuBr2（n＝4，8，12，16，24）薄膜，并在0．1－2443MPa范围不同的静水压下详细测量了它们的相对介电常数。分别探讨了增塑剂（CHH6O3）含量对室温常压下离子电导率和介电常数的影响，及其对高压下离子电导率和介电常数的影响。实验结果表明：P（EO）n-CuBr2薄膜在添加介电常数较高和本体粘度较低的增塑剂C4H6O3后，当其相对浓度npc/ntotal=20%时，不仅使该膜的室坟离子电导率明显提高6．8倍，而且使其在高压力下的离子电导率提高1（0．1－100MPa)，至2（350－800MPa)个数量极，非常有利于在高压环境中应用。     

高聚物P(EO)n-CuBr2薄膜在流体静高压下离子电导率和介电常数的提高(Ⅰ)——发现三种不同相的压力效应

 用混溶蒸发法制备出一系列高聚物P(EO)_n-CuBr₂（n=4, 8, 12, 16, 24）薄膜,并详细测量它们在0.1～350 MPa静水压范围内的复阻抗谱、在0.1～2 400 MPa静水压范围内的交流电导率以及介电常数。结果表明：离子电导率对压力的依赖关系（σ-p曲线）是条折线,可分解为四条直线相迭加。进一步做X射线衍射物相分析,它们分别归于PEO非晶相的压力效应、PEO结晶相的压力效应和析出CuBr₂新相的压力效应。由此计算出上述三种不同相所对应的激活体积、截止压力各自随高聚物P(EO)_n-CuBr₂薄膜组分的变化。为减小离子电导率的压力效应提供了物理基础。     

高聚物P（EO）n—CuBr2薄膜在流体静高压下离子电导率和介电常数的提高（I）——发现三种不同相的压力效应

用混溶蒸发法制备出一系列高聚物P（EO）n-CuBr2(n=4,8,12,16,24)薄膜，并详细测量它们在0．1－350MPa静水压范围内的复阻抗谱、在0．1－2400MPa静水压范围内的交流电导率以及介电常数。结果表明：离子电导率对压力的依赖关系（σ-ρ曲线）是条折线，可分解为四条直线相迭加。进一步做X射衍射物相分析，它们分别归于PEO非晶相的压力效应、PEO结晶相的压力效应和析出CuBr2新相的压力效应。由此计算出上述三种不同相所对应的激活体积、截止压力各自随高物P（EO)n-CuBr薄膜组分的变化。为减小离子电导率的压力效应提供了物理基础。     

纳米CaF2离子电导率和介电常数与流体静压力的关系

 采用惰性气体蒸发和真空原位加压方法，制备了具有清洁界面的平均粒度为14 nm的纳米固体CaF₂，并在0.1 MPa～2.2 GPa压力范围内52个不同的静水压下，分别详细测量出其离子电导率σ和相对介电常数随压力变化的规律。讨论指出：（1）离子迁移通道受压后的变化（大于、等于或小于最佳值），是影响离子电导率-压力曲线峰值的主要因素；（2）当压力从0.66 GPa再增加时，lg σ分三段线性下降，可归因于纳米晶体的三种自由体积；（3）界面层空间电荷极化是造成纳米CaF₂相对介电常数较大的原因，由此可理解介电常数的压力效应，了提高产品的氟离子电导率，用真空原位加压法制备纳米材料时，应当采用高于0.66 GPa的压力。     

高聚物(PEO)n-CuBr2薄膜在流体静高压下的离子导电性

用混溶蒸发法制备出高聚物（ＰＥＯ）_n－ＣｕＢｒ₂（ｎ＝４，８，１２，１６，２４）薄膜。并详细测量它们在０．１－３５０ＭＰａ静水压范围的复阻抗谱，以及在０．１－２４００ＭＰａ静水压范围的交流电导率。结果表明：离子电导率与压力的依赖关系可分解为四段相迭加的线性关系。根据Ｘ射线衍射物相分析，它们分别归于ＰＥＯ非晶相的压力效应，ＰＥＯ结晶相的压力效应和析出新相ＣｕＢｒ₂的压力效应。最后给出克服办法——添加少量增塑剂碳酸乙烯酯可增加（ＰＥＯ）_n－ＣｕＢｒ₂薄膜的弹性，使压力下的离子电导率提高一至两个数量级。 关键词：     

纳米离子导体在流体静压力下的复阻抗谱研究

 用惰性气体蒸发和真空原位加压方法制备了具有清洁界面的平均粒度16 nm的纳米固体CaF₂，并在0.1~2 400 MPa范围不同的静水压下用100 kHz~100 Hz内70种频率，精确测量了纳米CaF₂的复平面阻抗谱。分别给出纳米CaF₂离子电导率和相对介电常数随流体静压力的变化规律。最后的讨论指出：离子迁移通遭受压后的变化（大于、等于或小于最佳值）是影响离子电导率-压力曲线的主要因素；界面层空间电荷极化是造成纳米CaF₂相对介电常数较大的原因，由此界面效应可理解介电常数-压力曲线。     

超高温度系数V0.97W0.03 O2多晶薄膜的制备研究

将V₂O₅粉体与WO₃粉体均匀混合并压制成靶，用离子束增强沉积加后退火技术在SiO₂衬底上制备掺钨VO₂多晶薄膜.X射线衍射表明，薄膜取向单一，为VO₂结构的［002］相,晶格参数d比VO₂粉晶增大约0.34%；薄膜从半导体相向金属相转变的相变温度约28；室温(300 K)时的电阻-温度系数(TCR)可大于10%/K，是目前红外热成像薄膜TCR的四倍.W离子的半径大于V离子的半径，W的掺入在薄膜中引入了张应力,使薄膜相变温度降低到室温附近，是IBED V_0.97W_0.03O₂薄膜的室温电阻温度系数提高的原因. 关键词： 二氧化钒薄膜 薄膜掺杂 离子束增强沉积     

离子束溅射制备Nb2O5光学薄膜的特性研究

研究了离子束溅射(IBS)制备的Nb₂O₅薄膜的光学特性、应力、薄膜微结构等特性,系统地分析了辅助离子源的离子束能量和离子束流对薄膜特性的影响.结果显示,在辅助离子源不同参数情况下,折射率在波长550 nm处为2.310—2.276,应力值为-281—-152 MPa.在合适的工艺参数下,消光系数可小于10^-4,薄膜具有很好的表面平整度.与用离子辅助沉积(IAD)制备的薄膜相比,IBS制备的薄膜具有更好的光学特性和薄膜微结构. 关键词： 2O₅薄膜')" href="#">Nb₂O₅薄膜 离子束溅射 光学特性 应力     

掺CH4的SiCOH低介电常数薄膜结构与介电性能研究

以十甲基环五硅氧烷和甲烷作为反应气体，采用电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR-C VD)方法制备了k = 2.45，485℃下的热稳定性优良的SiCOH低介电常数薄膜.通过薄膜结构的 FTIR谱分析，比较了十甲基环五硅氧烷(D5)液态源和不同甲烷流量下制备的薄膜的键结构差 异，发现在沉积过程中甲烷含量的增大，一方面有利于D5源环结构的保留，另一方面有利于 薄膜中形成高密度的CH_n基团.高密度碳氢大分子基团的存在降低了薄膜密度， 结合薄膜中形成的本构孔隙、低极化率Si—C键以及—OH键减少的共同作用，导致薄膜介电 常数的降低. 关键词： 低介电常数 SiCOH薄膜 碳氢掺杂     

Si基Si3N4/SiO2双层膜驻极体的电荷储存与输运

利用等温表面电位衰减及热刺激放电(thermally stimulated discharge,TSD)方法探讨了恒栅压电晕充电经常压化学气相沉积(APCVD)的Si基Si3N4和热生长SiO₂双层薄膜驻极体电荷的存储特性.结果表明:在常温环境中,300℃高温下,以及95%相对湿度时的60℃条件下,所有试样表现出极好的电荷储存稳定性.对于负电晕充电试样,其电荷输运受慢再捕获效应(slow retrapping effect)控制;用热离子发射模型来描述了正电晕充电Si₃N₄/SiO₂驻极体的正电荷输运特性. 关键词： 驻极体 薄膜 电荷储存 热离子发射     

超高温度系数V0.97W0.03O2多晶薄膜的制备研究

将V2O5粉体与WO3粉体均匀混合并压制成靶,用离子束增强沉积加后退火技术在SiO2衬底上制备掺钨VO2多晶薄膜.X射线衍射表明,薄膜取向单一,为VO2结构的[002]相,晶格参数d比VO2粉晶增大约0.34%;薄膜从半导体相向金属相转变的相变温度约28℃;室温(300K)时的电阻-温度系数(TCR)可大于10%/K,是目前红外热成像薄膜TCR的四倍.W离子的半径大于V离子的半径,W的掺入在薄膜中引入了张应力,使薄膜相变温度降低到室温附近,是IBEDV0.97W0.03O2薄膜的室温电阻温度系数提高的原因.     

Y掺杂Al2O3高k栅介质薄膜的制备及性能研究

利用射频反应共溅射方法制备了Y掺杂Al₂O₃电介质薄膜，用掠入射x射线衍射检测了薄膜的结构，用高分辨率扫描电子显微镜(HRSEM)、原子力显微镜(AFM)观察了薄膜断面和表面形貌，用高频C-V和变频C-V及J-V测量了样品的电学特性. 结果表明，Y的掺入使电介质薄膜的介电常数k有了很大提高(8.14—11.8)，并体现出了较好的介电特性. 分析认为：与氧具有较大电负性差的Y离子的加入，增大了薄膜中的金属—氧键(M—O)的强度；同时，Y的加入使Al₂O₃的结构和原子配位发生了改变，从而提高了离子极化对薄膜介电常数的贡献. 退火前后的XRD谱均显示薄膜为非晶态；HRSEM断面和AFM形貌像显示所制备的薄膜非常平整，能够满足器件要求. 关键词： 高k栅介质 掺杂氧化铝 射频反应溅射     

纳米硅薄膜退火特性

对使用等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)法在不同淀积条件下制备的非晶硅(a-Si:H)、微晶硅(μc-Si:H)和纳米硅(nc-Si:H)薄膜在200—600℃温度范围进行常规退火研究。用共振核反应技术测量了样品中氢含量C_H值及退火对氢含量及其分布的影响。通过室温下对暗电导率的测量得到退火对nc-si:H薄膜电导率的影响,并与a-Si:H,μc-Si:H薄膜的退火行为作了比较。使用紫外/可见/近红外分光光度计对样品透射率进行了测量,分析计算得到了退火温度T_a与ac-Si:H薄膜光学带隙E_g~(o 关键词：     

O2掺杂对SiCOH低k薄膜结构与电学性能的影响

以十甲基环五硅氧烷(D5)和氧气(O₂)作为反应气体，采用电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR-CVD)方法制备了k＝2.62的SiCOH薄膜.研究了O₂掺杂对薄膜结构与电学性能的影响.结果表明，采用O₂掺杂可以在保持较低介电常数的前提下极大地降低薄膜的漏电流，提高薄膜的绝缘性能，这与薄膜中Si-O立体鼠笼、Si-OH结构含量的提高有关. 关键词： SiCOH薄膜 2掺杂')" href="#">O₂掺杂 介电性能 键结构     

Co离子注入TiO2薄膜的显微结构和磁性研究

利用直流磁控溅射技术在玻璃衬底上沉积了TiO₂薄膜,并对其进行了Co离子注入,最后在真空中500 ℃退火50 min,得到系列薄膜样品. 利用剥离-分散方法制备了薄膜的透射电镜样品,并用扫描电镜(SEM)、X射线能量散射谱(EDX)和高分辨透射电镜(HRTEM)对样品做了近似原位观察,研究了薄膜样品中不同Co离子注入深度的成分分布和显微结构. 结果表明,薄膜呈锐钛矿结构,Co元素主要分布在薄膜表层,Co离子的注入使TiO₂薄膜的晶粒被部分破坏,并形成CoO,而5 关键词： 2薄膜')" href="#">Co注入TiO₂薄膜 电镜原位观察 室温铁磁性     

氧离子导体La1.9Y0.1Mo2O9细晶粒陶瓷的制备和电学性质研究

采用溶胶凝胶法合成的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉纳米晶粉体, 结合微波烧结技术制备出不同晶粒度的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉块体样品. 利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射显微镜(HRTEM)、场扫描显微镜(SEM)对粉体及陶瓷块体的物相、 形貌进行了表征, 利用交流阻抗谱仪测试了样品不同温度下的电导率. 实验结果表明, 掺Y的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉能将高温立方β 相稳定到室温; 块体样品致密均匀, 平均晶粒度范围在60 nm–4 μm之间; 致密度高的样品表现出高的电导率, 其中900 ℃烧结样品的电导率600 ℃时高达0.026 S/cm, 比固相反应法制备的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉样品高出约1倍. 总结认为样品的致密性对电导率影响较大, 是通过影响晶界电导率来影响总电导率的, 样品的晶粒度(在60 nm–4 μm范围内)对电导率的影响还不能确定. 关键词： 氧离子导体 1.9Y_0.1Mo₂O₉')" href="#">La_1.9Y_0.1Mo₂O₉ 细晶粒陶瓷 微波烧结     

O2流量对磁控溅射N掺杂TiO2薄膜成分及晶体结构的影响

利用直流脉冲磁控溅射方法在室温下通过改变O₂流量制备具有不同晶体结构的N掺杂TiO₂薄膜,利用台阶仪、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计等设备对薄膜沉积速率、化学成分、晶体结构、禁带宽度等进行分析.结果表明:所制备的薄膜元素配比约为TiO_1.68±0.06N_0.11±0.01,N为替位掺杂,所有样品退火前后均未形成Ti—N相结构,N掺杂TiO₂薄膜的沉积速率、晶体结构等主要依赖于O₂流量.在O₂流量为2 sccm时,N掺杂TiO₂薄膜沉积速率相对较高,薄膜为非晶态结构,但薄膜内含有锐钛矿(anatase)和金红石(rutile)相晶核,退火后薄膜呈anatase和rutile相混合结构,禁带宽度仅为2.86 eV.随着O₂流量的增加,薄膜沉积速率单调下降,退火后样品禁带宽度逐渐增加.当O₂流量为12 sccm时,薄膜为anatase相择优生长,退火后呈anatase相结构,禁带宽度为3.2 eV.综合本实验的分析结果,要在室温条件下制备晶态N掺杂TiO₂薄膜,需在高O₂流量(＞10 sccn)条件下制备. 关键词： 2薄膜')" href="#">N掺杂TiO₂薄膜 磁控溅射 化学配比 晶体结构     

Si—OH基团对SiCOH低k薄膜性能的影响与控制

研究了十甲基环五硅氧烷(D5)的电子回旋共振等离子体沉积的SiCOH薄膜中Si—OH基团对介电性能和漏电流的影响.结果表明Si—OH含量的增大会导致介电常数k的增大、漏电流的降低和介电色散的增强.由于Si—OH结构的强极化补偿了薄膜密度减小带来的介电常数降低，导致总的介电常数k增大.高Si—OH含量下漏电流的降低是由于封端的Si—OH基团降低了薄膜中Si—O网络的连通概率p而导致网络电导下降的缘故.介电色散的增强与Si—OH封端结构的快极化过程有关.改变放电参数以提高电子能量，从而提高源的电离程度，使更多的Si—OH基团断裂并通过缩合反应形成Si—O—Si网络，可以进一步降低薄膜的介电常数. 关键词： SiCOH薄膜 Si—OH结构 介电性能 ECR放电等离子体     

溶胶-凝胶法制备的Ba0.8Sr0.2TiO3薄膜的结构及铁电性质研究

采用0.05mol/L的前驱体溶液,利用溶胶-凝胶法成功制备了室温下具有优良铁电性质的Ba_0.8Sr_0.2TiO₃ (BST)薄膜.X射线衍射分析表明,制得的BST薄膜室温下呈四方相,场发射扫描电子显微观测显示BST薄膜表面平整、致密、无裂纹出现,薄膜晶粒呈柱状结构、尺寸在150nm左右.电学测量表明制备的BST薄膜室温下具有优良的铁电性能.薄膜的剩余极化P_r约为35μC/cm²,矫顽电场E关键词：