Deposition of ZnO thin films on (100) γ-LiAlO_2 substrate

The resurgence in the study of ZnO continues. The now ready availability of good-quality single crystals and films[1,2] and discovery of lasing action in the materials[3] have generated new life in an old material. A direct semi- conductor with a gap energy of 3.3 eV[4], ZnO is in the position of being able to offer a challenge to GaN in the blue laser market[5]. The advantages of ZnO are the high quality of the material and the large exciton bind- ing energy (60 meV). The large exciton bi…     

Li掺杂对ZnO陶瓷结构与电学性能的影响

研究了用传统方法在1200～1400℃烧结的ZnO陶瓷，以及用放电等离子体烧结(SPS)方法烧结的ZnO陶瓷的结构特征与电学性能。以ZnO为基添加了不同浓度的LiOH，制备了不同Li掺杂浓度的ZnO陶瓷。研究了掺杂、烧结温度，以及烧结方法等因素对ZnO基陶瓷的微观结构、电学性能的影响。实验表明，用传统方法烧结时，ZnO在烧结温度低于1400℃的情况下难以成瓷，而放电等离子体烧结(SPS)方法可以显著降低烧结温度。ZnO陶瓷的晶粒大小。密度随着烧结温度的增大而增大。在同样的烧结温度下，LiOH含量越大，ZnO基陶瓷的电阻率越大。     

脉冲激光沉积(PLD)法生长高质量ZnO薄膜及其发光性能

采用脉冲激光沉积(PLD)法在单晶Si(100)衬底上生长ZnO薄膜,以X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)等手段分析了所得ZnO薄膜的晶体结构和微观形貌。优化工艺(700℃,20Pa)下生长的ZnO薄膜呈c轴高度择优取向,柱状晶垂直衬底表面生长,结构致密均匀。室温光致发光(PL)谱分析结果表明,随着薄膜生长时O₂分压的增大,近带边紫外发光峰与深能级发光峰之比显著增强,表明薄膜的结晶性能和化学计量比都有了很大的改善。O₂分压为20Pa时所生长的ZnO薄膜具有较理想的化学计量比和较高的光学质量。     

籽晶层对喷雾热分解法生长ZnO薄膜结晶质量和光电性能的影响

通过脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)衬底上沉积一层高质量的ZnO籽晶层,在籽晶层上进一步采用超声喷雾热分解(USP)法生长ZnO薄膜,研究了籽晶层对ZnO薄膜结晶质量和ZnO/Si异质结光电特性的影响。研究结果表明,在籽晶层的诱导作用下,USP法生长ZnO薄膜由多取向结构变为(002)单一取向,结晶性能得到了显著改善;籽晶层上生长的薄膜呈现出垂直于衬底生长的柱状晶结构,微观结构更加致密。通过研究紫外光照前后ZnO/Si异质结的整流特性,发现引入籽晶层后,反向偏压下异质结的光电响应显著增加,并且在开路状态下出现明显的光伏效应。     

偏压加强MPCVD法Ir(100)/MgO(100)基片上金刚石异质外延形核

利用自行研制的可调谐圆柱谐振腔式微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置的结构优势,设计了电极可调节的偏压加强MPCVD装置。采用脉冲激光沉积(PLD)法制备了Ir(100)/MgO(100)基片。采用偏压加强MPCVD装置进行了金刚石异质外延形核的探索,在Ir(100)/MgO(100)基片上实现了金刚石异质外延形核。扫描电镜结果显示,[100]取向的金字塔状外延金刚石晶粒的形核密度达108~109cm-2。     

偏序集上的素强滤子

在偏序集上引入素强滤子的概念,并考察其若干性质.此外,对素强滤子、素滤子、强滤子的关系进行了探究,并得到:序同构映射下素强滤子的像仍是素强滤子。     

表面活性剂对陶瓷基底化学镀镍的作用机理及镀层性能的影响

采用酸性化学镀技术在Al₂O₃陶瓷片表面沉积Ni-P镀层,通过电感耦合等离子体发射光谱,X射线衍射光谱和扫描电子显微镜等分析测试,对镀层的成分、物相和形貌进行了表征,考察了表面活性剂种类、掺量等因素对镀层表面性貌和性能的影响。结果表明,当添加5 mg·L^-1 SDS时,镀速从14 μm·h^-1增加到17 μm·h^-1,随表面活性剂添加量继续增加,镀速呈减少趋势。添加表面活性剂能够不同程度的消除化学镀Ni-P镀层固有的胞状组织,提高表面致密性和平整性;镀层自腐蚀电流密度从43 μA·cm^-2减小至3.5 μA·cm^-2,镀层的耐腐蚀性能显著提高。根据电化学理论和实验规律,探讨了表面活性剂在化学镀镍磷合金反应过程的影响机理。     

Electrical and Optical Properties of Bulk ZnO Single Crystal Grown by Flux Bridgman Method

Zinc oxide （ZnO） single crystals are grown by the modified vertical Bridgman method using a PbF2 flux. The maximum size of the as-grown ZnO crystal is about Φ25 mm×5mm. The transmittance of the as-grown ZnO crystal is more than 70% in the range of 600-800hm and the optical band gap is estimated to be 3.21eV. The photoluminescence spectrum indicates that the as-grown ZnO crystal has a very low concentration of native defects and is much closed to its stoichiometry. The electrical measurement exhibits that the ZnO crystal has low electrical resistivity of 0.02394Ωcm^-1 and a high carrier concentration of 2.10×10^18cm^-3.     

PbO-PbI2复合物膜转化的CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜及其光电特性

有机-无机卤化物钙钛矿是一类优异的光电材料.在过去四年内,基于有机-无机卤化物钙钛矿的光电器件实现了超过15%的光电转换效率.而有机-无机卤化物钙钛矿材料的可控制备是保证其在光电器件中应用的基础.本文采用新的沉积方法在玻璃衬底表面制备了一种典型的有机-无机卤化物钙钛矿CH3NH3Pb I3薄膜.其制备过程是:采用超声辅助的连续离子吸附与反应法在玻璃衬底表面沉积Pb O-Pb I2复合物膜,之后与CH3NH3I蒸汽在110°C环境下反应,将Pb O-Pb I2复合物膜转化成CH3NH3Pb I3钙钛矿薄膜.对CH3NH3Pb I3薄膜的微观结构,结晶性及其光电性能等进行了表征.结果表明,CH3NH3Pb I3薄膜呈晶态,具有典型的钙钛矿晶体结构.薄膜表面形貌均匀,晶粒尺寸超过400 nm.在可见光范围,CH3NH3Pb I3薄膜透过率低于10%,能带宽度为1.58e V.电学性能研究表明CH3NH3Pb I3薄膜表面电阻率高达1000 MΩ.高表面电阻率表明CH3NH3Pb I3薄膜具有一定的介电性能,其介电常数(εr)在100 Hz时达到155.本研究提出了一种制备高质量CH3NH3Pb I3钙钛矿薄膜的新方法,所得CH3NH3Pb I3薄膜可望在光、电及光电器件中得到应用.     

碱式硫酸锌转化法制备ZnO多孔片及其光致发光性能

采用化学浴沉积法制备了碱式硫酸锌(ZSH)纳米片, 并经1000 ℃煅烧处理得到了ZnO多孔片. 详细研究了ZSH在Zn²⁺-六亚甲基四胺前驱体溶液体系中的形成机理、ZSH 的热解过程、ZnO的结晶性、微结构以及光致发光性能. 结果表明, 所得ZnO多孔片呈规则六角形状, 其尺寸为10-50 μm, 厚度为200-500 nm, 由于高温固相反应中传质等因素的限制, 构成薄片的ZnO晶粒呈多边形或不规则形貌, 晶粒间的孔为亚微米孔, 尺寸在100-500 nm范围. ZnO多孔薄片结晶性良好, 在388 nm处表现出较强紫外发光, 无可见光区的缺陷发光. 机理分析表明, SO₄^2- 与Zn²⁺的高亲和力是Zn²⁺-六亚甲基四胺体系中ZSH生成的根本原因, 而ZSH的热分解过程对ZnO多孔片的形貌和微结构影响显著. 本研究提出了一种制备高结晶质量ZnO多孔材料的新方法, 所得ZnO多孔片可望在催化、染料敏化太阳能电池、紫外光电器件等领域得到应用.