聚酰亚胺LB膜真空热解制备β-SiC膜的STM观察

扫描隧道显微镜 ( STM)是一种基于量子隧道效应对样品进行高分辨无损测试的表面测试技术 [1] ,它可以在原子水平上反映表面分子或原子的排列分布情况 ,在物理、化学、生物和微电子界受到高度的重视 .STM技术以及其后发展起来的原子力显微镜 ( AFM)特别适合 LB膜的研究 ,能直观地反映出 LB膜中分子排列的微观结构以及表面缺陷 [2 ,3] .我们曾通过真空热解沉积在单晶硅片上的聚酰亚胺L B膜制得了准单晶β- Si C超薄膜 [4～ 6 ] .本文利用 STM技术对聚酰亚胺 LB膜以及由它真空热解而成的 Si C膜的表面形态结构进行了初步观察和分析 .…     

C(膜)/Si(SiO2 )(纳米微粒)/C(膜)热处理的形态及结构分析

用直流辉光溅射+真空镀膜法制备了一种新型结构的硅基纳米发光材料- C(膜)/Si(SiO2)(纳米微粒)/C(膜)夹层膜,并对其进行了退火处理.用TEM、 SEM、 XRD和XPS对其进行了形态结构分析.TEM观察表明: Si(SiO2)纳米微粒基本呈球形,粒径在30 nm左右.SEM观察表明: 夹层膜样品总厚度约为50 μm,膜表面比较平整、致密.400℃退火后,样品表面变得凹凸不平,出现孔状结构; 650℃退火后,样品表面最平整、致密且颗粒均匀.XRD分析表明:制备出的夹层膜主要由SiO2和Si组成,在C原子的还原作用和氧气的氧化作用的共同作用下, SiO2和Si的含量随加热温度的升高而呈现交替变化: 400℃时, C的还原作用占主导地位, SiO2几乎全部被还原成了Si,此时Si含量最高; 400～650℃时,氧化作用占主导地位, Si又被氧化成SiO2, Si含量降低, SiO2含量逐渐上升,在650℃达到最高.XPS分析表明: 在加热过程中, C原子逐渐扩散进入Si(SiO2)微粒层,在650℃与Si反应生成了新的SiC.     

聚酰亚胺LB膜研究：Ⅱ.聚酰胺酸N,N—二甲基十八铵盐LB膜的表征 …

聚酰胺酸Ｎ,Ｎ－二甲基十八铵盐ＬＢ膜具有严格排列的周期结构,其亚胺化可以在比聚酰胺酸更为温和的条件下进行。测定了沉积在单晶硅片上的聚酰亚胺涂膜的热分解性能。于真空和高温下聚酰亚胺ＬＢ膜会热解并与基片硅反应而生成规则结构的ＳｉＣ准单晶膜。     

聚酰亚胺LB膜研究 Ⅱ.聚酰胺酸N,N-二甲基十八铵盐LB膜的表征和热分解性能

聚酰胺酸Ｎ,Ｎ－二甲基十八铵盐ＬＢ膜具有严格排列的周期结构,其亚胺化可以在比聚酰胺酸更为温和的条件下进行。测定了沉积在单晶硅片上的聚酰亚胺涂膜的热分解性能。于真空和高温下聚酰亚胺ＬＢ膜会热解并与基片硅反应而生成规则结构的ＳｉＣ准单晶膜。     

导电聚合物超薄膜的制备及性能表征

采用修饰LB膜法制备了导电聚合物聚-3,4-乙烯二氧噻吩/硬脂酸(PEDOT/SA)复合超薄膜. 将硬脂酸(SA)/FeCl3 LB膜暴露于EDOT单体气氛中, EDOT 单体在多层膜中聚合, 制备了PEDOT/SA多层复合LB膜. 紫外-可见光-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱和X射线光电子能谱(XPS)分析表明EDOT单体在多层膜中发生聚合并生成PEDOT导电聚合物. 扫描电子显微镜(SEM)分析显示生成的PEDOT导电聚合物颗粒分散于硬脂酸LB膜中, 被LB 膜所包裹. 二次离子质谱(SIMS)及XPS分析还发现S元素含量随LB 膜的深度变化而变化, 表明PEDOT 较好地分散于多层膜中. 采用四探针电导率仪对复合多层膜的电导率进行了测试, 结果显示60 层复合LB 膜的电导率为2.6 S·cm-1, 比普通PEDOT薄膜的电导率高一个数量级, 且表现出较好的掺杂/脱掺杂能力. 研究还发现复合膜电导率与薄膜在EDOT 单体中处理时间有关, 处理时间至120 min 后电导率达到最大值并趋于稳定, 氧化剂浓度较低可能影响EDOT在LB膜中的聚合反应速率. 对复合LB 膜的气敏特性进行了分析, 发现在较低气体浓度范围(φ<30×10^-6), PEDOT 复合LB 膜有较快的反应速率, 气敏性与气体浓度呈非线性. 在较高浓度范围(φ=(30-120)×10^-6), 气敏性与浓度呈较好的线性关系. PEDOT复合LB膜对HCl气体表现出较好的响应恢复特性. 同时对PEDOT 复合膜相关的导电机理及气体敏感机理进行了分析.     

三维编织C/SiC纤维复合块材的XPS研究

用常规XPS、小面积XPS和成象XPS研究了三维编织的C/SiC纤维复合材料.结果表明,在燃气中灼烧后材料表面生成的暗红色反应是由于层中的SiC已氧化成氧化硅,同时反应层中还引入了杂质Fe、Na、Ca和Al;在反应层下Si以元素Si、SiC和氧化硅多种形式存在.块材横截面的多点小面积XPS分析结果表明,元素硅的相对浓度随深度增加而减少, SiC的相对浓度则随深度增加而增加.块材横截面的成象XPS分析清楚地显示了SiC 在纤维束边界间呈大致均匀的分布,在块材两边元素Si的浓度明显偏高.根据XPS象的线性扫描结果估计了纤维束、束间SiC层和块材边缘元素Si富集层的厚度.     

聚合物LB膜定向铁电液晶的特性

利用新近合成的聚酰亚胺LB膜定向铁电液晶分子,通过原子力显微镜对经不同亚胺化温度处理的聚酰亚胺LB膜进行扫描探测,发现相应的LB膜具有不同的形貌结构,认为高温亚胺化的LB膜可以提供较高的势垒,这为铁电液晶双稳记忆性的出现提供了可能,而LB膜的超薄特性有利于开关过程中表面聚积电荷的中和与释放,保证了器件优良的双稳记忆性的最终获得以及微秒量级快速响应的实现。     

高分子Langmuir-Blodgett膜的研究进展

利用Langmuir-Blodgett(LB)膜技术能够使薄膜中聚合物分子链获得高度有序的排列与组装,并使沉积后的膜具备可控的特殊结构以及不同寻常的物理化学性质.高分子LB膜可用于制造非线性光学材料、光电子器件、传感器单元、电极修饰膜,也可作为研究催化反应、电子转移、仿生模拟的理想模型.本文评述了芳杂环类合成高分子(聚酰亚胺、聚噻吩、聚乙烯基咔唑和聚苯胺)与几种天然高分子(木质素、纤维素、壳聚糖和蛋白质)的LB膜最近的研究进展,并详细讨论了高分子LB膜的制备、结构与表征,指出了这两类高分子LB膜的研究重点,并对该两类高分子LB膜潜在的应用进行了展望.     

2-十八烷基-7,7,8,8-四氰基对醌二甲烷和3,3′,5,5′-四甲基联苯胺电荷转移配合物LB膜的制备和表征

利用LB技术制备了2-十八烷基-7,7,8,8-四氰基对醌二甲烷(C18TCNQ)和3,3,′5,5′-四甲基联苯胺(TMB)的电荷转移配合物(CT comp lex)薄膜,即TMB.C18TCNQ LB膜.利用红外(IR)光谱、紫外-可见-近红外(UV-V is-NIR)光谱以及原子力显微镜(AFM)研究了TMB.C18TCNQ在LB膜中的分子取向、结构及表面形貌.结果表明,配合物为混合堆积类型,LB膜中电子给体TMB和电子受体C18TCNQ的环面分别垂直于固体基板表面,而且给体和受体以面对面的方式堆积.5层TMB.C18TCNQ LB膜的AFM照片显示,其表面形貌是由许多堆积在一起的六边形片状微晶组成的,微晶的宽度约为180 nm.与通过LB技术和掺杂技术制备的TMB.C18TCNQ掺杂膜比较,TMB.C18TCNQ LB膜具有明显不同的结构,其长的脂肪烃链有向垂直于基板表面方向变化的趋势,LB膜与掺杂膜的表面形貌也有明显不同.这表明不同的制备方法可以影响薄膜的结构和形貌.     

2-烷基-苯并咪唑在硝酸银亚相上的Langmuir膜及LB膜

对不同链长的2-烷基-苯并咪唑衍生物（BzCn,烷基链长从C5到C15）在硝酸银亚相上的成膜行为及形成的LB膜的结构进行了研究.表面压－面积曲线的结果表明，短链(C5～C9)的2-烷基-苯并咪唑可在银离子亚相上形成稳定的单分子膜，而长链(C13和C15)衍生物则形成多层膜.利用LB技术可将上述Langmuir膜转移到固体基板上形成LB膜，其吸收光谱的结果说明了苯并咪唑和银离子配位.利用AFM、XRD及FT-IR等技术研究了烷基链长对LB膜结构的影响.实验结果表明,除了BzC15，其余的衍生物都可形成规整的层状结构.短链衍生物的单层LB膜具有均一、平整的形貌；而对于BzC15，观察到多层结构.     

两亲性高聚物形成LB膜条件的研究

两亲性高聚物形成ＬＢ膜条件的研究边凤兰，杨毅，黄金满，高倩，高明远，沈家骢（吉林大学化学系，长春，１３００２３）关键词两性高聚物，接枝度，ＬＢ膜，循环伏安法应用ＬＢ膜技术，制备高质量的有机超薄膜ｌ‘，习日益引起人们极大的兴趣，如果这种薄膜没有针孔等结...     

三甲基氯硅烷对纳米多孔二氧化硅薄膜的修饰

以正硅酸乙酯为先驱体,采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂胶、超临界干燥工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.用三甲基氯硅烷(TMCS)对该SiO2薄膜进行了表面修饰,采用FTIR、TG-DTA、AFM和椭偏仪等方法研究了TMCS修饰前后薄膜的结构、形貌、厚度与介电常数等性能.超临界干燥后的SiO2薄膜含有Si－O－Si与Si－OR结构,呈疏水性.在空气中250 ℃以上热处理后SiO2薄膜因含有Si－OH而呈吸水性. TMCS修饰后的SiO2薄膜在温度不高于450 ℃时可保持其疏水性和多孔结构. SiO2薄膜经TMCS修饰后基本粒子和孔隙尺寸增大,孔隙率提高,介电常数可降低至2.5以下.     

纳米二氧化钒薄膜的制备及红外光学性能

采用双离子束溅射方法在Si3N4/SiO2/Si基底表面沉积氧化钒薄膜, 在氮气气氛下热处理获得二氧化钒薄膜. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了热处理温度对氧化钒薄膜晶体结构、表面形貌和组分的影响, 利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对二氧化钒薄膜的红外透射性能进行了测试分析. 结果表明, 所制备的氧化钒薄膜以非晶态V2O5和四方金红石结构VO2为主, 经400 ℃、2 h热处理后获得了(011)择优取向的单斜金红石结构纳米VO2薄膜, 提高热处理温度至450 ℃, 纳米结构VO2薄膜的晶粒尺寸减小. FT-IR结果显示,纳米VO2薄膜透射率对比因子超过0.99, 高温关闭状态下透射率接近0. 小晶粒尺寸纳米VO2薄膜更适合在热光开关器件领域应用.     

预沉积Ge对Si(111)衬底上SSMBE外延生长SiC薄膜的影响

利用固源分子束外延(SSMBE)生长技术, 在Si(111)衬底上预沉积不同厚度(0、0.2、1 nm)Ge, 在衬底温度900 ℃, 生长SiC单晶薄膜. 利用反射式高能电子衍射仪(RHEED)、原子力显微镜(AFM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等实验技术, 对生长的样品进行了研究. 结果表明, 预沉积少量Ge(0.2 nm)的样品, SiC薄膜表面没有孔洞存在, AFM显示表面比较平整, 粗糙度比较小, FTIR结果表明薄膜内应力比较小. 这说明少量Ge的预沉积抑制了孔洞的形成, 避免衬底Si扩散, 因而SiC薄膜的质量比较好. 没有预沉积Ge的薄膜, 结晶质量比较差, SiC薄膜表面有孔洞且有Si存在. 然而预沉积过量Ge (1 nm) 的样品, 由于Ge的岛状生长,导致生长的SiC表面粗糙度变大, 结晶质量变差, 甚至导致多晶产生.     

溶液成膜的温度对聚对苯二甲酸乙二酯结晶度的影响

<正> 用溶液成膜是制备聚合物薄膜的常用方法之一。但是溶液成膜的条件,如成膜温度,溶液浓度等对半结晶聚合物结晶度的影响研究报道较少。制备聚对苯二甲酸乙二酯(PET)非晶态薄膜通常使用熔融热压其后淬火的方法。由于PET在熔点附近易于降解,在薄膜中产生气泡,因而很难制备较大面积的均一厚度的薄膜,如在拉伸试验中所需     

10,12-双炔甘三酸镉盐LB膜的FT-IR光谱

近年来,由于LB膜在功能器件中(如光电子器件,微型电池、低维半导体、热释电探测器等)显示出了令人兴奋的应用前景,因此有越来越多的人致力于LB膜的研究工作.其中对LB膜的成膜质量的评价,特别是LB膜的分子取向问题,是一个非常引人关注的问题.此外,对于碳原子数大于20,熔点小于45℃的系列双炔酸(R—C≡C—C≡C—R′)可以利用LB技术制备多层膜.这类LB膜在紫外光或电子束的作用下可以迅速发生聚合.利     

Ceramic Films via Organometallic Complex as Single Source Precursor

Fe2(CO)6(μ-S2) was used as a single source precursor in attempt to produce FeS film via MOCVD. Pyrolysis of Fe2(CO)6(μ-S2) at temperature below 500℃ produced Fe1-xS or Fe7S8 powder as indicated by its powder X-ray spectra. At 750 ℃, polycrystalline FeS powder was obtained. In film deposition, polycrystalline Fe1-xS or Fe7Ss films were obtained on Si(100) and Ag/Si(100) substrates below 500 ℃. SEM micrographs showed the film on Si(100) substrate containing whisker like grains. However, pillar like grains were obtained on Ag/Si(100) substrate.Deposition rates are also different for different substrates as evaluated by the thickness of the films, which were obtained by SEM micrographs of the cross section of the films. At 750℃, similar polycrystalline Fe1-xS or Fe7S8 film was obtained.     

基底界面效应对聚苯乙烯薄膜分子运动行为的影响

本文研究了Si／Si02、Si／Si—H基底与聚苯乙烯（Ps）之间的界面相互作用对Ps薄膜的玻璃化转变及相关力学性能的影响．结果显示,无论何种基底,Ps薄膜的玻璃化转变温度（L）都随其厚度降低而降低．但相同厚度（〈110nm）下,以Si／Si-H为基底时Ps薄膜的瓦比以Si／Si02为基底的PS薄膜高．Si／Si02表面Ps薄膜疋开始下降的临界厚度为110nm,远高于以Si／Si—H为基底时的40nm．对Ps薄膜的膨胀系数和弹性模量进行研究,也得到相似的临界厚度．另外,与Si／Si02基底相比,在Si／Si-H上的Ps薄膜具有更低的膨胀系数以及较高弹性模量．可能原因是Si／Si-H与Ps具有较强的相互作用,限制了该界面分子的运动能力,导致基底／PS界面效应对薄膜分子运动的影响力增强,造成该薄膜瓦的厚度依赖性下降,并呈现出相对较硬的力学特征．