硫化法制备ZnS薄膜的结构和光学性能研究

采用直流反应磁控溅射法,在玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,然后在H2S气氛和500℃温度下退火制备了六方ZnS薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、UV-VIS分光光度计、扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征。结果表明:ZnO经0.5 h硫化就能全部生成ZnS,适当提高硫化时间可改善ZnS的结晶性,但硫化时间超过2 h后,结晶性会有所降低;所有制得ZnS薄膜都沿c轴择优生长,其晶粒明显比ZnO更大。此外,这些ZnS薄膜在500~1 100nm波长范围内的光透过率均高达约75%,带隙为3.65~3.70 eV。     

不同温度硫化生长ZnS薄膜的性能

采用磁控溅射方法在玻璃衬底上室温下沉积了Zn薄膜,接着将薄膜在硫蒸气和氩气氛中于200℃预热1 h,然后升温至250~500℃退火1 h。以XRD、SEM、EDS和紫外可见分光光度计对薄膜进行表征,并结合热力学计算结果研究了Zn薄膜硫化生长机理。Zn转变为ZnS的过程包括硫化反应以及S原子和Zn原子的扩散。研究还表明:第一步的200℃预热可在Zn薄膜表面形成ZnS,随后第二步退火的硫化温度对硫化薄膜光透过率、S/Zn摩尔比和结晶性都有明显影响;在大于或等于300℃的硫化温度下制备的ZnS薄膜在400~1100 nm范围光透过率高达约80%,带隙为3.54~3.60 eV,晶体结构为六方。     

Zn沉积时间对低温硫化制备ZnS薄膜性能的影响

采用磁控溅射方法在不同时间下沉积了Zn薄膜,接着先后在200℃和400℃温度下的硫蒸气和氩气氛中进行了低温硫化退火,时间都为1 h,最后得到不同厚度的六方相ZnS薄膜。以XRD、SEM、EDS和紫外可见分光光度计对薄膜进行表征。研究表明:随着Zn沉积时间的增加,硫化制备的ZnS薄膜的晶粒尺寸、光透过率、带隙、S/Zn摩尔比都发生了明显变化,但变化趋势不同。并且,对其低温硫化生长ZnS薄膜的机理进行了讨论。此外,硫化前的抽真空处理可以明显改善ZnS薄膜的质量。所有低温硫化制备的ZnS薄膜在400~1100 nm范围光透过率约为70%,带隙值为3.49~3.57 eV。其中,3 min沉积的Zn在抽真空后低温硫化生长的ZnS薄膜质量最佳。     

ZnS薄膜制备和光学性能研究

采用化学水浴法,以硫酸锌、硫脲、联氨、氨水和去离子水为反应前驱物制备ZnS薄膜。采用SEM、EDS、XRD和透射光谱分析方法,研究反应前驱物中氨水以及联氨的浓度对ZnS薄膜形貌、成分、结构和光学性能的影响,同时对ZnS薄膜的形成机理做进一步分析。结果表明:ZnS薄膜由纳米颗粒组成,这些ZnS纳米颗粒为非晶态结构。ZnS薄膜中S与Zn原子比最大为0.79∶1,薄膜中夹杂少量ZnO或Zn(OH)2。ZnS薄膜在可见光波段的透过率大于80%,禁带宽度为3.74～3.84 eV。氨水和联氨浓度对薄膜形貌、成分和光学性能有较大的影响。当反应前驱物中氨水浓度为0.5～0.8 mol/L、联氨浓度为0.5～1.0 mol/L时,溶液中的化学反应以在衬底上发生的离子-离子反应占主导作用,能在衬底上形成致密且颗粒大小分布均匀的ZnS薄膜,S与Zn的原子比接近1∶1。     

硫化压力对FeS2薄膜结构和光学性能的影响

通过磁控溅射法制备Ｆｅ膜,再在Ｓ气氛中用热硫化法使其转变成为多晶ＦｅＳ２薄膜,硫化压力分别为４０,、６０、８０和１００ｋＰａ,并研究了硫化压力对ＦｅＳ２薄膜的结构和光学性能的影响。研究发现,在８０ｋＰａ条件下,结晶状况达到最佳,光吸收系数较高,禁带宽度可达到０．９ｅＶ。     

氩氧分压比对ZnO薄膜的结构及电学性能的影响

采用射频磁控溅射法制备了氧化锌基薄膜晶体管(ZnO-TFTS),研究了氩氧分压比对ZnO薄膜生长以及ZnO-TFT电学特性的影响。结果表明:氩氧分压比为40/16和40/8时制得的ZnO-TFT样品,都存在氧过量现象,生长晶向都存在一定左偏移,有源层沟道都为n型,均工作在增强型模式下,饱和特性都较好,且都呈现出一个较大的负方向漏电流,但氩氧分压比为40/16时制备的ZnO薄膜结晶性更好,其所对应的ZnO-TFT具有更高的场效应迁移率和开关电流比,以及更低的亚阈值摆幅。     

能量密度和重复频率对PLD法制备ZnS薄膜性质的影响

利用脉冲激光沉积法在玻璃基片上、以不同的能量密度和重复频率制备了一系列ZnS薄膜。利用X射线衍射、X射线能量色散谱、紫外-可见-近红外分光光度计,对ZnS薄膜的晶体结构、化学组分、光学特性等进行表征。结果表明:所制备ZnS薄膜为富硫贫锌,结晶质量良好,为(002)晶面择优取向生长。能量密度为7.5 J/cm~2、重复频率为2 Hz是生长高质量ZnS薄膜的条件,其所制备的ZnS薄膜为纤锌矿结构,结晶程度最高,择优取向度最高(189.2),Zn/S摩尔比值接近化学计量比,堆积密度最大(0.967),可见光透过率高,禁带宽度为3.55 eV。     

原位退火对磁控溅射制备的ZnS薄膜微结构和发光性能的影响

采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了系列ZnS薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计研究了Ar气氛中300～500℃原位退火对薄膜微结构和发光性能的影响.结果表明,退火温度对ZnS薄膜的结晶性能和晶粒大小的影响不大,但会显著影响其发光特性.低温退火处理的薄膜的PL谱具有多个发光峰,...     

锆钛酸铅铁电薄膜的制备及光伏特性研究进展

介绍了铁电材料光伏效应的研究背景,指出了锆钛酸铅铁电薄膜光伏特性的研究意义。分析、归纳了锆钛酸铅铁电薄膜电极、膜厚和退火制度(退火温度、退火时间和退火气氛)等工艺参数与所制样品的界面层厚度、肖特基势垒以及取向的关系,综述了这些工艺参数对锆钛酸铅铁电薄膜光伏特性影响的研究现状,提出了锆钛酸铅铁电薄膜光伏特性研究中亟待解决的问题。     

FTTH中ODN光通道预算控制策略研究

光通道预算控制是FTTH(光纤到户)中ODN(光分配网络)建设的关键问题。文章通过具体工程实例分析了现有ODN光功率衰减的构成及改进措施,给出了降低ODN光衰减的工程设计指导原则和施工要点,说明了相关规范执行情况并给出了工程测试结果,最后对ODN光衰减理论计算值与实际测试结果之间的差异进行了分析,为今后新运营者FTTH工程建设提供了有益的经验。     

射频磁控溅射法在柔性聚酰亚胺衬底上制备ZnS薄膜及其特性研究

为使Ⅱ-Ⅵ族化合物ZnS薄膜具有可弯曲性,选用柔性的聚酰亚胺作为衬底材料,用射频磁控溅射法沉积ZnS薄膜,对所制备薄膜的结晶结构、组分和光学特性进行分析.实验结果表明,所制备薄膜为结晶态的闪锌矿ZnS结构,择优取向为(111)晶面,晶粒尺寸为25.6 nm.薄膜组分接近化学计量比,并具有少量的S损失.薄膜在可见光区和近红外光区的平均透射率分别为82.0％和90.5％,透光特性良好.作为对比,在钠钙玻璃衬底上溅射的ZnS薄膜的结晶度高于聚酰亚胺衬底薄膜,但其透射率略低于柔性ZnS薄膜.实验结果表明了用磁控溅射法在柔性聚酰亚胺衬底上制备ZnS薄膜的可行性.     

石墨烯微波制备的改进及其电化学性能研究

为寻找高效、环保的方法制备出性能优异的石墨烯超级电容器电极,采用制备氧化石墨的改进法得到酸、中性氧化石墨(S-GO、Z-GO),经微波膨胀得到不同形貌的石墨烯纳米片(WS-GO和WZ-GO),对WS-GO活化得样品HWS-GO;通过SEM、FT-IR和电化学工作站对样品的形貌、组成和电化学性能进行表征分析。结果显示:WS-GO比电容可达222 F/g,可逆性好,商业应用潜力大。     

PLD法在不同氧分压下制备ZnO薄膜的XPS分析

在不同氧分压下用脉冲激光沉积法(PLD)在n型硅(111)衬底上生长ZnO薄膜,对薄膜进行了X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析,研究了氧分压对所制薄膜结晶质量的影响。结果表明,当氧分压为0.13 Pa时,Zn 2p和O 1s态电子的结合能较大。随着氧分压的增加,Zn 2p和O 1s态电子的结合能变小,说明更多的Zn原子和O原子产生了结合。氧分压为6.50 Pa时,所制ZnO薄膜的XRD衍射峰半高宽最小,其Zn、O粒子数比最接近化学计量比,说明在此氧分压下生长的ZnO薄膜结晶质量最好。     

在多孔硅衬底上制备的ZnS薄膜及其光学性能

用脉冲激光沉积（PLD）方法在多孔硅（Ps）衬底上沉积了ZnS薄膜。用x射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、荧光分光光度计分别研究了ZnS薄膜的晶体结构、表面形貌及光学性能。结果表明,ZnS薄膜呈立方相晶体结构,沿β-ZnS（111）晶向择优取向生长;经过300℃真空退火30min后,ZnS薄膜的XRD衍射峰强度增大,表面变得粗糙,在可见光区的平均透射率达到80％以上,适合作太阳能电池过渡层、红外增透膜、红外窗口和头罩等。在退火后的ZnS／PS复合膜体系的光致发光谱（PL）中,除了高能端ZnS的蓝光发射和低能端Ps的红光发射外,在光谱中间550nm附近出现了一个新的绿光发射,这归因于ZnS薄膜退火过程中形成的缺陷能级而产生的缺陷中心发光。根据三基色叠加的原理将ZnS的蓝、绿光与Ps的红光叠加在一起后,ZnS／PS复合膜体系呈现出了较强的白光发射,这为固态白光发射器件的实现开辟了一条新的捷径。     

用于相干光通信的可调谐激光器的研究

针对相干光通信系统对窄线宽可调谐激光器的要求,提出并实际研制了一种基于MEMS(微电子机械系统)技术的外腔可调谐激光器,分析了外腔参数对激光器性能的影响。该激光器尺寸符合光互联论坛关于ITLA(集成可调谐激光器组件)的标准01.2,调谐范围覆盖C波段内40nm,输出功率N13dBm,光谱线宽N100kHz。为进一步验证器件的性能,使用该激光器作为本振光源,验证了它在基于PM-DQPSK(偏振复用-四相相移键控)的100Gbit/s传输系统中的性能,实验结果表明,该激光器可作为高速相干光通信系统中窄线宽可调谐光源的理想选择。     

衬底温度对ZnO:Al薄膜结构和性能的影响

利用射频磁控溅射法采用氧化锌铝(98%ZnO+2%Al2O3)为靶材在普通载玻片上制备了ZAO(ZnO:al)薄膜,研究了衬底温度对薄膜晶体结构,电学和光学性能的影响.利用X射线衍射仪、场扫描电镜对薄膜的结构及表面形貌进行了分析,利用分光光度计和电阻测试仪分别测试了薄膜的光电学性能.结果表明,衬底温度对薄膜结构及光电学性能影响最大.溅射功率120 W、衬底温度300℃、工作气压0.6 Pa制得的薄膜具有良好的光电学性能(可见光平均透过率为79.49%(考虑衬底的影响,电阻率为4.99×10-2 Ω·cm).     

红外探测器发展需求

由于未来作战环境复杂,红外探测技术发展面临严峻挑战,而作为红外型武器的核心——红外探测器,正朝着高灵敏、宽谱段、高分辨率、低功耗、小型化和智能化的方向发展。通过回顾相关产业军民两用融合情况和红外探测技术发展历程,总结军事发展对探测器新的要求,以确立新一代探测器发展方向。在详细分析国外红外探测器发展历程和现状的基础上,重点介绍了国外红外焦平面探测器的最新研制情况和成果,包括非制冷红外探测器、制冷型红外探测器、红外双色探测器等,并总结强调第三代红外探测器需要在控制成本的同时不断提高和改进红外焦平面探测系统的性能。最后概述了智能化红外焦平面阵列的发展情况。     

锰锌铁氧体的制备工艺研究进展

简要介绍了锰锌铁氧体的传统制备方法和工艺流程,综述了近年来制备锰锌铁氧体的新工艺,最后根据目前的研究现状,探讨了锰锌铁氧体制备工艺优化的发展方向。     

铜纳米线的制备及其场发射特性研究

采用水合肼还原硝酸铜的方法制备了高长径比铜纳米线,在此基础上,通过导电双面胶带将铜纳米线转移至阴极表面,基于二极场发射器件结构研究了铜纳米线的场发射特性。结果表明:铜纳米线是一种优良的场发射冷阴极材料,其开启场强为2.18 V/μm,阈值场强为3.69 V/μm,经过2 h老练后具有良好的发射稳定性。     

仿真想定规范化开发方法

针对仿真想定权威性和重用性两方面的需求,提出了一种通用的仿真想定规范化开发方法,该方法建立在基于任务空间概念模型的仿真想定概念模型提取规范和基于XML的仿真想定描述规范之上。利用提取规范能够得到与真实军事信息无偏差的仿真想定概念模型,并可以基于此建立合理且权威的仿真想定约束机制;基于仿真想定描述规范,可以得到标准格式的仿真想定,以达到仿真想定重用性的目的。最后,通过项目中的实际应用,初步验证了该方法的合理性和有效性。