不同晶相草酸钙晶体的选区电子衍射和X射线衍射比较分析

在卵磷脂-水脂质体中制备了一水草酸钙(COM)、二水草酸钙(COD)和三水草酸钙(COT).并对它们分别进行了透射电镜(TEM)、选区电子衍射分析(SAED)和X射线衍射(XRD)分析.TEM结果表明,COM、COD和COT均为泡状,粒径约80～150nm.将SAED结果与XRD结果对比分析,发现将SAED图谱指标化后所得的衍射数据与XRD的特征峰值基本相符,但在相对强度上存在差别.本实验结果表明,将TEM、SAED和XRD技术联合分析纳米级草酸钙晶体,不但可以观察纳米级草酸钙的形貌,而且能对其晶相、单晶和多晶等进行深入的了解.     

Pt/Hg3In2Te6接触的温度特性研究

运用直流平面磁控溅射技术在Hg3In2Te6单晶表面制备Pt金属电极,形成Pt/Hg3In2Te6接触,采用I-V测试仪在120~260 K温度范围内对其I-V特性进行测量.根据热电子发射模型,计算得到了Pt/Hg3In2Te6的肖特基势垒高度.结果表明:Pt/Hg3In2Te6形成具有整流特性的肖特基接触,肖特基势垒高度为0.46 eV.在120~260 K温度范围内,理想因子随温度增大逐渐从2.93减小至1.42.将Hg3In2Te6单晶制成红外探测器,发现了响应光谱在波长1.55 μm处峰值达到最大,在室温下峰值探测率D* 达到了1011 cm·Hz1/2·W-1.     

ZnO过渡层对Au/Hg3In2Te6肖特基接触特性的影响研究

利用脉冲激光沉积技术在Hg3In2Te6晶体表面制备ZnO过渡层,并对ZnO过渡层进行了表征.结合X射线光电子能谱深度剖析对ZnO/Hg3In2Te6界面元素的化合态进行研究,并通过半导体参数分析仪对Au/ZnO/Hg3In2Te6肖特基接触电学特性进行测试.研究结果表明,采用本实验条件可在Hg3In2Te6晶体表面获得结晶度高、表面粗糙度低,且沿(002)晶面择优生长的ZnO过渡层.同时,ZnO过渡层的引入使Au/Hg3In2Te6肖特基接触的漏电流降低一个数量级,势垒高度提高6.5;.这种现象可能是由于ZnO/Hg3In2Te6界面存在的互扩散使O原子占据了Hg原子空位,从而降低耗尽层中能级缺陷而引起.     

Cu/Hg3In2Te6欧姆接触形成机制的研究

采用电流-电压特性测试和X射线光电子能谱测试对Cu/Hg3In2Te6接触特性及其形成机制进行了研究.研究发现,当所加电压不超过10 V时,Cu/Hg3In2Te6接触的电流-电压特性曲线均呈现出良好的线性关系,表现为欧姆接触特性.经拟合,在1V、3V、5V和10 V电压下的Cu/Hg3In2Te6接触的欧姆特性系数分别为0.99995、0.99981、0.99968和0.99950.当电压增加至12 V及以上时,由于Cu/Hg3In2Te6接触势垒被击穿,导致Cu/Hg3In2Te6欧姆接触被破坏.通过X射线光电子能谱深度剖析,发现界面处的元素存在显著的扩散现象,因而导致界面元素的化学环境发生改变,引起了界面上各元素的结合能发生偏移,其中Cu2p结合能向高能方向偏移0.15 eV,而Te3d结合能向低能方向偏移0.15 eV.研究表明界面元素互扩散是促进Cu/Hg3In2Te6欧姆接触形成的主要原因.     

碲铟汞晶体的生长研究

以高纯Hg、In、Te单质为原料,在摇摆合料炉中成功地合成了HgInTe多晶原料,并且利用该多晶原料,在特殊设计的坩埚中,成功地生长了HgInTe单晶体.X射线衍射分析证明,所生长的HgInTe晶体为缺陷闪锌矿结构,晶格常数a=0.6293nm,是一种高质量的完整单晶体.     

PbFCl闪烁晶体中十字状缺陷的成因分析

坩埚下降法生长的PbFCl晶体中的十字状缺陷对晶体的透光性能有较大影响.用电子背散射衍射测量了十字状缺陷的结晶学方位,并用X射线粉晶衍射、热重-差热分析、扫描电镜以及选区电子衍射对含十字状缺陷和不含十字状缺陷的晶体的结构和成分进行了对比研究.结果表明,十字状缺陷两臂分别平行于[110]和[110]方向,含十字状缺陷的晶体中存在纳米Pb颗粒.据此提出一种十字状缺陷成因的假说,认为PbCl2原料受热分解产生的Pb颗粒在PbFCl晶体中产生应力点,十字状缺陷是应力作用下沿[110]方向和[110]方向形成的微小开裂.     

不同温度下碲铟汞晶体结构的XRD研究

通过X射线粉末衍射方法对大气环境下25～100℃条件下的碲铟隶晶体结构进行了研究.借助Rietveld方法,利用GSAS软件对碲铟汞晶体结构进行精修,并计算了其Hg空位浓度.结果表明,室温下碲铟汞晶体中由于Hg元素较易挥发而引入的Hg空位约占1.88;,品格常数约为0.63163 nm;随着温度的升高,Hg的占位率逐渐降低,Hg空位的浓度有所提高;MIT的品格常数呈现出先减小后增大的趋势.     

水热法合成碲化铋粉体及其热稳定特性

通过改变实验条件,在130 ～200℃、NaOH溶液浓度为2～8mol/L的较宽水热条件下合成出单相Bi2Te3粉体.利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),高分辨透射电镜(HRTEM),能谱色散仪(EDAX),热分析系统(TG-DTA)对产物的物相组成,形貌特征和晶体结构,热稳定性进行了研究.结果表明当不添加表面活性剂时,在一定反应温度下,NaOH溶液浓度不仅是合成纯Bi2Te3粉体的重要因素,而且影响所得Bi2Te3粉体的晶体形貌和晶粒尺寸.当NaOH溶液浓度较低、反应温度较高时,以原子结合方式生成Bi2Te3,反之,以离子结合方式生成Bi2Te3.一般形成机理的提出对今后采用水热法或溶剂热法合成碲化物有一定帮助,而热稳定性的研究对实验结果提出新的要求.     

第一性原理研究InFeO3和In2FeCrO6的电子结构和光吸收性质

采用基于第一性原理的密度泛函理论和Hubbard修正方法(DFT+U)计算了多铁材料InFeO3和In2FeCrO6的电子结构和光吸收性质.计算结果表明,Cr掺杂InFeO3的形成能比BiFeO3要低,相对容易完成掺杂,In2FeCrO6带隙宽度相对本征InFeO3没有明显的变化,但能带的色散变小,促进了可见光吸收.通过态密度分析可知,In2FeCrO6中CBM的Fe-3d能级比InFeO3的CBM的Fe-3d能级占据数变小,局域化程度降低,能带变得比较平缓.在InFeO3和In2FeCrO6体系中,Fe和Cr的化合价约为1.7+,Fe-O和Cr-O之间的库伦作用和成键程度差异性不大,导致两者的带隙变化不明显.光吸收谱分析表明,在入射光能量2.1～2.75eV范围内,Cr的掺入改善了InFeO3的可见光的吸收性能.     

稀释磁性半导体Cd0.9Mn0.1Te晶体的退火改性

运用缺陷化学原理近似计算了Cd0.9Mn0.1Te晶体的点缺陷浓度,得到了晶体成分与理想化学计量比偏离最小时的退火条件.利用该退火条件,指导了Cd0.9Mn0.1Te晶体的两温区退火实验,并分析了退火对晶片性能的影响.结果表明:在973 K,Cd气氛下对Cd0.9Mn0.1Te晶片退火140 h后,晶片(111)面的X射线回摆曲线的FWHM值由退火前的168.8' 降至108',红外透过率由退火前48;提升到64;,接近晶体的理论透过率,电阻率也由退火前的2.643×105 Ω·cm提高到4.49×106 Ω·cm.由此可见,对生长态的Cd0.9Mn0.1Te晶体进行退火实验能提高晶体的结晶质量,补偿晶体的Cd空位点缺陷,使晶体成分接近理想的化学计量比.     

(Bi2Te3)0.90(Sb2Te3)0.05(Sb2Se3)0.05熔炼冷压烧结材料的制备及其热电性能的研究

本文采用熔炼冷压烧结法制备了n型赝三元(Bi2Te3)0.90(Sb2Te3)0.05(Sb2Se3)0.05熔炼冷压烧结热电材料,分析了材料的微观结构并测试了材料的热电性能.研究表明:烧结有利于提高材料的热电性能;n型赝三元熔炼冷压烧结热电材料的热电性能沿垂直于冷压压力方向存在优化取向.     

磁控溅射气体参数对氧化铟薄膜特性的影响

采用射频磁控溅射法生长氧化铟薄膜,研究了溅射气压和溅射气体对氧化铟薄膜结构及光电特性的影响.X射线衍射结果表明制得的薄膜为立方结构的多晶体,随着溅射气压的升高,薄膜晶粒尺寸变大.1 Pa下沉积的氧化铟薄膜具有最大的迁移率和最小的载流子浓度,分别为15.2 cm2/V·s和1.19×1019cm-3.用O2溅射的氧化铟薄膜载流子浓度降至4.39×1013cm-3,在红外区(1.5～5.5μm)的平均透射率为85;,高于Ar溅射的薄膜,这可能是由于O2的加入减少了氧空位,降低了载流子浓度,使得自由载流子对红外光的吸收减弱.     

BiFeO3及Bi2FeCrO6的电子结构和光学特性

采用第一性原理方法计算了铁酸铋及掺铬铁酸铋的电子结构和光学特性等.计算结果表明BiFeO3及Bi2FeCrO6是间接带隙材料,所得到的BiFeO3 和Bi2FeCrO6的带隙Eg = 2.5 eV和Eg=1.7 eV,并讨论了Cr的掺入对能态密度、复介电函数,光学特性参数和Mulliken电荷分布的影响,所得结果对BiFeO3材料掺杂改性的研究具有参考价值.     

溶剂熔区移动法生长In∶Cd0.9Zn0.1Te晶体的性能研究

采用溶剂熔区移动法生长出掺In的Cd0.9Zn0.1Te晶体.测试了晶体轴向Zn含量分布,并对晶体的头部和中部进行了Te夹杂相、红外透过率、I-V特性曲线和PL谱图的对比测试.结果表明:头部晶体的Zn含量、红外透过率和电阻率均大于中部;而头部晶体的Te夹杂尺寸、杂质和缺陷含量均小于中部.     

Controllable synthesis and field emission properties of In2O3 nanostructures

Large‐scale In₂O₃ nanorods, nanocubes and nanowires have been successfully synthesized by chemical vapor deposition route under atmospheric pressure. The structures and morphologies were characterized by x‐ray diffraction (XRD), scanning election microscopy (SEM) and high‐resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The growth mechanisms of these In₂O₃ nanostructures were analyzed in detail based on the experimental results. Field‐emission measurements of these nanostructures demonstrated that nanorods with rectangular cross‐section possessed good performance with a turn‐on field of 2.47 Vμm^–1 and a field enhancement factor of 4597. The room‐temperature photoluminescence (PL) spectrum of the In₂O₃ nanostructure showed UV emission centered at about 396 nm and visible emissions located at 541 and 623 nm. (© 2010 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Transmission electron microscopy and Rutherford backscattering spectrometry studies of Ag2Te films formed from Ag‐Te thin film couples

Formation of Ag₂Te thin films from room temperature (300 K) solid state reaction of Ag and Te thin film couples is investigated. Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) studies confirmed the complete miscibility of the couples and the stoichiometry of the resulting Ag₂Te. Structural analysis by Transmission Electron Microscopy (TEM) showed a fine‐grained structure with monoclinic and orthorhombic phases. Annealing at high temperatures resulted in the growth of giant crystallites with monoclinic phase at random sites. (© 2005 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)