NaF薄膜的脉冲激光沉积法制备与结构研究

 采用脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)衬底上制备了NaF薄膜。在激光重复频率2 Hz，能量密度3 J/cm²，本底真空度5×10^-5 Pa的条件下，研究衬底温度对薄膜沉积速率及结构的影响。台阶仪分析表明：薄膜的沉积速率随衬底温度增加呈指数函数增加，算出NaF薄膜的反应激活能为48.67 kJ/mol。原子力显微镜分析表明：薄膜致密而光滑，均方根粗糙度为0.553 nm。扫描电镜截面微观形貌分析表明：薄膜呈现柱状结构。X射线衍射分析表明：NaF薄膜为面心立方晶体结构，并具有显著的择优取向；当衬底温度约为400 ℃时，平均晶粒尺寸最大(129.6 nm)，晶格微应变最小(0.225%)。     

CdSe纳米晶薄膜的制备与特性研究

采用真空热蒸发技术,在光学玻璃基片上生长出排列整齐、高质量的CdSe纳米晶薄膜.通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(IR)等进行表征.结果表明,薄膜结晶性能较好,纳米晶颗粒约为40 ～70 nm,呈半月状,排列整齐;化学元素配比为49.4∶50.6,稍微富Se;红外透过率高,禁带宽度为1.89 eV,高于块状的CdSe晶体(1.70 eV).     

Ni(en)3[Ni(en)2Ag2(NCS)6]·H2O晶体的吸收光谱和EPR谱的研究

采用半自洽场(semi-SCF) d轨道模型和点电荷模型,建立起了过渡金属离子晶体局域结构、吸收光谱与EPR谱之间的定量关系,应用高阶微扰的方法,引入平均共价因子N,统一的解释了ENST晶体中过渡金属Ni2+在D4h对称的伸长和压缩八面体时的吸收光谱、顺磁g因子和零场分裂D的值,其计算结果与实验发现较好的符合,同时本文还确定了实验中测得的零场分裂D的符号以及在实验中未测得的部分吸收光谱的值.     

d~3络合物零场分裂的双自旋-轨道耦合参数模型

建立了三角对称d~3络合物零场分裂的双自旋-轨道耦合参数模型,它包括了经典晶场模型的零场分裂公式所忽略的配体贡献D(ζ_p)以及配体与中心离子相互耦合贡献D(ζ_d,ζ_p)的两部份;讨论了在不同的ζ_p,ζ_d及λ_r的情况下D(ζ_p)及D(ζ_d,ζ_p)的相对大小;指出了在ζ_p.及λ_r较大的情况下双自旋-轨道(so)耦合参数模型才能给出合理的结果;作为该模型的应用,计算了VCl_2和VBr_2的零场分裂,验证了D(ζ_p)对VBr_2的零场分裂是不可忽略的,并给出了与实验一致的结果.     

掺杂晶体SrLaAlO4:Cr3+局域结构的研究

采用半自洽场 (semi-SCF) d轨道波函数模型和点电荷模型,利用高阶微扰公式,在晶体掺杂过渡金属离子后其结构对称性不会被破坏的条件下,由d-d跃迁光谱和EPR谱,确定SrLaAlO4: Cr3+晶体的局域结构.计算发现,掺入Cr3+后,晶体的键长为:R′⊥=0.1922nm, R′∥=0.2197nm.所得计算结果与实验值吻合得很好.     

Band Alignment and Band Gap Characterization of La2O3 Films on Si Substrates Grown by Radio Frequency Magnetron Sputtering

La2O3 films are grown on Si （100） substrates by the radio-frequency magnetron sputtering technique. The band alignment of the La203/Si heterojunction is analyzed by the x-ray photoelectron spectroscopy. The valence- band and the conduction-band offsets of La2 Oa films to Si substrates are found to be 2.40±0.1 and 1.66±0.3 eV, respectively. Based on 0 ls energy loss spectrum analysis, it can be noted that the energy gap of La203 films is 5.18±0.2eV, which is confirmed by the ultra-violet visible spectrum. According to the suitable band offset and large band gap, it can be concluded that La2O3 could be a promising candidate to act as high-k gate dielectrics.     

晶体(NH_4)_2C_4H_4O_6∶VO~(2 )的EPR参量及局域结构的研究

采用叠加模型和双旋-轨耦合参量模型,建立了结构参数与EPR参量之间的定量关系;较好地解释了[VO(H2O)5]2 络离子的局域结构和EPR参量;研究结果发现,(NH4)2C4H4O6:VO2 晶体中络离子[VO(H2O)5]2 的键长为R//≈0.130nm,R⊥≈0.195nm;在(NH4)2C4H4O6:VO2 晶体中,局域结构沿C4轴方向呈压缩的八面体结构;所得EPR参量的理论计算与实验测量数据符合很好。     

溅射功率对碳化硼薄膜组分与力学性能的影响

采用射频磁控溅射技术,在不同溅射功率条件下制备了碳化硼薄膜,并用X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)对碳化硼薄膜的组分进行了定量表征,分析了功率变化对碳化硼组分的影响。利用纳米压入仪通过连续刚度法(CSM)对碳化硼薄膜的硬度和模量等力学性能进行了分析。研究表明:随着功率的增大,硼与碳更易结合形成BC键,在功率增大到250 W时,BC键明显增多;在250 W时,硼与碳的原子分数比出现了最大值5.66;碳化硼薄膜的硬度与模量都随功率的增大呈现出先增大后减小的趋势,且在250 W时均出现了最大值,分别为28.22 GPa和314.62 GPa。     

B掺杂对Ti薄膜结构与性能的影响

采用双靶共溅射方法制备了微量B掺杂的Ti薄膜样品, 利用X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对样品的掺杂原子浓度、 表面形貌、晶型结构、晶粒尺寸和应力进行了分析表征. 研究表明: 掺杂后的Ti薄膜晶粒得到明显细化, 并随着掺杂浓度的增大, 薄膜的晶粒尺寸呈减小趋势, 当掺杂浓度为5.50 at%时, Ti薄膜晶粒尺寸减小为1.3 nm, 呈现出致密的柱状结构. B掺杂后的Ti薄膜应力由压应力转变为张应力.     

晶体Zn(antipyrine)2(NO3)2:VO2+的EPR谱及光吸收谱的理论研究

由于硝酸钒锌二安替比林晶体[Zn(antipyrine)2(NO3)2:VO2 ]中配体O2-的自旋-轨道耦合参量ζ0p≈150 cm-1与中心过渡族3d1离子V4 的ζ0d≈248 cm-1相差不太大,故配体的自旋-轨道耦合参量ζ0p对电子顺磁共振(EPR)谱和光吸收谱的贡献必须考虑.采用双自旋-轨道耦合参量模型和相关的晶体场能级公式,计算了Zn(antipyrine)2(NO3)2:VO2 晶体的EPR谱和光吸收谱,所得理论结果与实验发现很好符合;确定了该晶体的局域对称结构沿C4轴的四角畸变约为0.45 nm;计算发现,较大的κ值说明VO2 中未配对的s电子对超精细结构常数有较大的贡献.并对上述这些结果的合理性进行了讨论.