具有HfN/HfO2栅结构的p型MOSFET中的负偏置-温度不稳定性研究

研究了HfN/HfO₂高K栅结构p型金属-氧化物-半导体(MOS)晶体管(MOSFET)中，负 偏置-温度应力引起的阈值电压不稳定性(NBTI)特征.HfN/HfO₂高K栅结构的等效 氧化层厚度(EOT)为1.3nm，内含原生缺陷密度较低.研究表明，由于所制备的HfN/HfO₂ 高K栅结构具有低的原生缺陷密度，因此在p-MOSFET器件中观察到的NBTI属HfN/HfO2高K栅结构的本征特征，而非工艺缺陷引起的；进一步研究表明，该HfN/HfO₂高K栅结构中观察到的NBTI与传统的SiO₂基栅介质p-MOSFET器件中观察 到的NBTI具有类似的特征，可以被所谓的反应-扩散(R-D)模型表征： HfN/HfO₂ 栅结构p-MOSFET器件的NBTI效应的起源可以归为衬底注入空穴诱导的界面反应机理，即在负 偏置和温度应力作用下，从Si衬底注入的空穴诱导了Si衬底界面Si-H键断裂这一化学反应的 发生，并由此产生了Si^＋陷阱在Si衬底界面的积累和H原子在介质层内部的扩散 ，这种Si^＋陷阱的界面积累和H原子的扩散导致了器件NBTI效应的发生. 关键词： 高K栅介质 负偏置-温度不稳定性(NBTI) 反应-扩散(R-D)模型     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅基材料是新一代高容量锂离子蓄电池负极材料的典型代表,近年来已成为理论研究和应用研究的热点.本文介绍了锂离子电池硅基负极材料的制备方法、电化学性能及其研究现状,分析了硅材料作为锂离子电池负极材料存在的问题;讨论了硅材料作为锂离子电池负极材料的研究前景.并指出若能克服目前存在问题,将有望成为新一代锂离子电池负极材料.     

金属铝燃料电池的研究

铝是一种丰富廉价的有色金属，金属铝电池作为一种新型燃料电池，具有低成本、无毒害、高功率、高能量密度等优点。本文简述了金属铝电池的工作原理，并对铝阳极、空气阴极、催化剂、电解液和铝燃料电池的应用等方面的研究概况进行了叙述。     

Ni-SDC固体氧化物燃料电池阳极的合成和性质

采用柠檬酸-硝酸盐溶胶-凝胶低温自蔓延燃烧法制备氧化镍（NiO）粉末和Ce0.8Sm0.2O1.9（SDC）粉末，并将NiO与SDC按不同质量比和不同制备工艺制备了固体氧化物燃料电池（SOFC）的阳极前身。再用自组装的还原装置将其在820℃经2．5h还原后，采用四端子法测量其电导率值。分析了阳极片电导率与阳极片微结构、Ni的质量百分数、混合研磨时间及烧结温度之间的关系。结果显示，阳极片的电导率强烈依赖于镍含量和制备工艺。     

RuO<Subscript>2</Subscript>–TiO<Subscript>2</Subscript> mixed oxide composite coating for improvement of Al-alloy sacrificial anodes

It has been recently proved that RuO₂ can act as an effective surface activator of aluminum alloy sacrificial anodes. TiO₂ has the property of stabilizing RuO₂ coating and resisting biofouling on metal surfaces. Hence, a mixed oxide catalytic coating of TiO₂ and RuO₂ can enhance the galvanic performance of aluminum alloy sacrificial anodes and resists biofouling on the anode surface. In the present work RuO₂–TiO₂ mixed oxide was coated on aluminum alloy sacrificial anodes. The large and uniform porous nature of the coating was found to facilitate efficient ion diffusion. The coating was found to persist on the anode even after 3 months of galvanic exposure. The anode having an optimum combination of the mixed oxide had 70% TiO₂ as the major component in the coating. The catalytic coating significantly improved the performance of the anodes to a large extent.     

Nickel-cermet anode for fuel cells with the LSGM electrolyte

The effect of some technological parameters (firing temperature, thickness of an interphase layer made of solid electrolyte Ce_0.82Gd_0.18O_1.91 (GDC), the GDC electrolyte amount in nickel-cermet) on the electrochemical and electric properties of a nickel-cermet (Ni-GDC) anode intended for fuel cells with the La_0.88Sr_0.12Ga_0.82Mg_0.18O_2.85 (LSGM) electrolyte is studied. The polarization resistance of such an electrode is shown to hardly depend on the thickness of the interphase layer (4.5–23.5 μm) and the GDC electrolyte amount in nickel-cermet and to increase with the anode firing temperature. It is established that the contact resistance is concentrated in cells with the developed nickel-cermet electrode at the GDC/LSGM interface. At a temperature of 700°C the developed anodes may ensure a current density of 1 A cm^?2 at an overvoltage of less than 100 mV when using both moist hydrogen and a methane-oxygen mixture as the fuel.     

LSGMC5含量对于二甲醚燃料电池复合Ni-Fe阳极性能的影响

用浸渍法制备了掺杂不同质量分数的La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3-δ (LSGMC5)粉末的Ni8-Fe2-LSGMC5复合阳极, 并采用交流阻抗和直流极化技术考察了以氢气和二甲醚为燃气时该复合阳极的电化学性能及相应电池的功率输出特性. 结果表明, 在电极中掺入LSGMC5 粉末, 能显著地改善电极的形貌和电极/电解质界面结构, 减小欧姆电阻和极化电阻. 电极中LSGMC5 粉末含量对于氢气及二甲醚电化学氧化性能的影响显著不同. 以二甲醚为燃气时, 电极极化电阻随LSGMC5 粉末含量的增加而减小, 其中LSGMC5 掺杂量为30%的复合阳极具有最高的电化学性能, 相应电池在1073、1023、973 K 时的输出功率分别为1.00、0.61、0.40 W·cm-2; 以氢气为燃气时, LSGMC5 掺杂量为20%的复合阳极具有最好的电化学性能, 随着LSGMC5 掺杂量的进一步增加, 电极极化电阻显著增大.     

Electrochemical instability of bis(trifluoromethylsulfonyl)imide based ionic liquids as solvents in high voltage electrolytes for potassium ion batteries

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高铁酸盐在SnO2-Sb2O3/Ti电极上的选择性电化学合成

合成了SnO2-Sb2O3/Ti电极材料.实验结果证实,在14mol/LNaOH水溶液中和完全避免析氧反应的条件下,Fe(Ⅱ)物种在该电极上进行电化学氧化并生成FeO42-.结果表明,Fe(OH)3在浓NaOH溶液中发生酸式电离,形成可溶于水的FeO2-,该离子的浓度随着碱溶液浓度变化而发生明显变化,而且它还是发生化学氧化和电化学氧化的反应物.在SnO2-Sb2O3/Ti电极上,FeO42-的电化学还原起始电位为0.38V(vs.Hg/HgO,14mol/LNaOH),FeO2-电化学氧化起始电位为0.54V.结果还表明,用电化学方法氧化Fe(Ⅱ)物种生成FeO42-是个多步骤过程.     

炼铝用碳阳极中碱金属氧化物作用机理的量子化学研究

本文应用CNDO/2法研究了炼铝用碳阳极中添加碱金属氧化物的吸附行为, 通过优化得到了吸附的最佳模型, 考察了吸附结合能随分子间距的变化, 进而给出了碱金属氧化物在碳阳极中作用的机理。量子化学计算结果表明: 碱金属氧化物添加到炼铝用碳阳极中起传输电子的电桥作用, 是碳阳极在空气中氧化反应以及铝电解时生成氧气的氧化反应的催化剂; 理论计算和实验结果二者吻合较好, 可以用来解释若干实验结果。