磁控溅射法制备的CaCu3Ti4O12薄膜

采用溅射方法成功地制备了CaCu3₃Ti4₄O12₁₂薄膜， 用原子力显微镜、x射线衍射（XRD）仪和LCR分析仪对样品进行形貌、物相结构和介电性质的研究.XRD表明，薄膜比块体的晶 格常数小但晶格畸变较大；LCR测量结果显示，在相同温度下薄膜比块体的相对介电常数低 ，薄膜相对介电常数由低到高转变时对应的温度较高且激活能较大.分析表明：薄膜的相对 介电常数较低是样品中晶相含量较低、缺陷较多使内部阻挡层电容大量减小、致密度不高引 起的；薄膜中 关键词： 磁控溅射 3Ti4₄O12₁₂')" href="#">CaCu3₃Ti4₄O12₁₂ 介电常 数 激活能     

低温固相反应法制备的NiFe2O4纳米颗粒的结构与磁性

采用低温固相反应法制备了晶粒尺寸在8—47nm之间的NiFe₂O₄纳米颗粒系列样品，用X射线衍射仪(XRD)、高分辨中子粉末衍射谱仪、振动样品磁强计和超导量子干涉仪等对样品的晶体结构、宏观磁性和纳米颗粒的表面各向异性进行了分析研究.XRD和中子衍射测量结果显示纳米颗粒的晶格常数略高于块体材料，样品的氧参量表明纳米颗粒的晶格畸变程度没有块体材料严重.相对块体材料，纳米颗粒具有较小的磁化强度、较大的矫顽力和各向异性能密度.纳米颗粒从多畴转变为单畴的临界尺寸约为40nm，超顺磁性临界尺寸约为16nm.     

低温固相反应法制备的NiFe2O4纳米颗粒的结构与磁性

采用低温固相反应法制备了晶粒尺寸在8-47 nm之间的NiFe2O4纳米颗粒系列样品,用X射线衍射仪(XRD)、高分辨中子粉末衍射谱仪、振动样品磁强计和超导量子干涉仪等对样品的晶体结构、宏观磁性和纳米颗粒的表面各向异性进行了分析研究.XRD和中子衍射测量结果显示纳米颗粒的晶格常数略高于块体材料,样品的氧参量表明纳米颗粒的晶格畸变程度没有块体材料严重.相对块体材料,纳米颗粒具有较小的磁化强度、较大的矫顽力和各向异性能密度.纳米颗粒从多畴转变为单畴的临界尺寸约为40 nm,超顺磁性临界尺寸约为16 nm.     

退火温度对硼掺杂纳米金刚石薄膜微结构和p型导电性能的影响

采用热丝化学气相沉积法制备硼掺杂纳米金刚石 (BDND) 薄膜, 并对薄膜进行真空退火处理, 系统研究退火温度对BDND薄膜微结构和电学性能的影响. Hall效应测试结果表明掺B浓度为5000 ppm (NHB) 的样品的电阻率较掺B浓度为500 ppm (NLB) 的样品的低, 载流子浓度高, Hall迁移率下降. 1000 ℃退火后, NLB和NHB 样品的迁移率分别为53.3和39.3 cm²·V^-1·s^-1, 薄膜的迁移率较未退火样品提高, 电阻率降低. 高分辨透射电镜、紫外和可见光拉曼光谱测试结果表明, NLB样品的金刚石相含量较NHB样品高, 高的硼掺杂浓度使薄膜中的金刚石晶粒产生较大的晶格畸变. 经1000 ℃退火后, NLB和NHB薄膜中纳米金刚石相含量较未退火时增大, 说明薄膜中部分非晶碳转变为金刚石相, 为晶界上B扩散到纳米金刚石晶粒中提供了机会, 使得纳米金刚石晶粒中B浓度提高, 增强纳米金刚石晶粒的导电能力, 提高薄膜电学性能. 1000 ℃退火能够恢复纳米金刚石晶粒的晶格完整性, 减小由掺杂引起的内应力, 从而提高薄膜的电学性能. 可见光Raman光谱测试结果表明, 1000℃退火后, Raman谱图中反式聚乙炔 (TPA) 的1140 cm^-1峰消失, 此时薄膜电学性能较好, 说明TPA减少有利于提高薄膜的电学性能. 退火后金刚石相含量的增大、金刚石晶粒的完整性提高及TPA含量的大量减少有利于提高薄膜的电学性能. 关键词： 硼掺杂纳米金刚石薄膜 退火 微结构 电学性能     

沉积温度、膜厚对Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(2-δ)薄膜的微结构和电导率影响

采用脉冲激光沉积法在MgO(100)单晶衬底上制备了Ce0.8Gd0.2O2-δ(CGO)系列薄膜,沉积温度与膜厚对CGO/MgO薄膜的微结构及离子电导率的影响分别被研究.X-ray衍射(2θ-ω线扫描,ω-摇摆曲线,(-扫描)测量显示,随着沉积温度的升高,CGO薄膜的微结构由多晶薄膜演变到外延膜.对沉积在730℃的CGO薄膜(510nm)中较大的离子电导归因于薄膜中较小的晶界密度.对高质外延的CGO薄膜(沉积730℃),随着膜厚的减小,其快速减小的激活能及增大的离子电导可解释为CGO/MgO界面平面的应变态和氧空位的无序分布所致.我们的结果表明,为获得高离子电导的CGO薄膜,最佳的沉积温度和膜厚是需要考虑的.     

低温硫化制备ZnS薄膜的物理性质研究

采用磁控溅射方法先在玻璃衬底上室温下沉积Zn金属薄膜,接着先后在200和400 ℃温度下的硫蒸气和氩气流中进行退火,生长出 ZnS 薄膜。薄膜样品的微观结构、物相结构、表面形貌和光学性质分别采用正电子湮没技术 (PAT)、X射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)和紫外-可见分光光度计进行表征。该ZnS薄膜在可见光范围具有约80%的高透光率,随着硫化时间的增加,其带隙由3.55 增加到3.57 eV,S/Zn原子比从0.54上升至0.89,薄膜质量明显得到改善,相对于以前报道的真空封装硫化所制备的ZnS薄膜,硫过量问题得到了较好解决。此外,慢正电子湮没多普勒展宽谱对硫化前后薄膜样品中膜层结构缺陷研究表明,硫化后薄膜的S参数明显增大,生成的ZnS 薄膜结构缺陷浓度高于Zn薄膜。     

应力对La0.83Sr0.17MnO3薄膜输运性能的影响

采用溶胶-凝胶方法在Si(111)上制备了LSMO(x=0.17)薄膜.研究了块体材料和不同厚度薄膜R -T曲线、红外光谱和X射线衍射.结果表明，LSMO薄膜属于正交晶体结构，薄膜取向与膜厚度 有关，当膜厚度为450nm或680nm时，主要取向〈200〉，而膜厚度为900nm时取向为〈020〉 ：根据离子对相互作用能和谐振子模型，得到了红外吸收与Mn—O—Mn键长和键角关系式，6 00cm^-1附近红外吸收与晶格常数b的变化有关；块体与薄膜的金属—绝缘体转变 温度(T_MI)存在较大差别，薄膜转变温度显著低于块体，并与厚度有一定关系. 认为是LSMO薄膜中的应力诱导了晶格常数变化，引起键角改变及JT效应是转变温度变化的主 要原因. 关键词： 单晶硅 晶格常数 金属—绝缘体转变温度 应力诱导     

高软磁低电导率Fe-Fe3N薄膜的N原子含量调控

微电子器件具有广泛的应用前景,为了使微电子器件具有优良的高频特性,同时具有高饱和磁化强度、低矫顽力以及高电阻率软磁薄膜的研发成为其中的关键.本文采用射频原子源辅助真空热蒸发方法制备了不同N原子含量的Fe-Fe3N软磁薄膜.高饱和磁化强度Fe₃N相含量和(102)取向度的增大,使薄膜的饱和磁化强度增大,相比于Fe薄膜,饱和磁化强度提高了55.2%,达到1705.6 emu/cm³ (1 emu/cm3=10³ A/m).此外, Fe₃N(102)取向度的增大会产生较大的晶格错配,阻碍Fe和Fe₃N晶粒的生长,使薄膜晶粒尺寸降低,矫顽力(50.3 Oe (1 Oe=103/(4π) A/m))比Fe薄膜降低了68.6%.同时,较大的晶格错配也会促进载流子散射,提高了Fe-Fe₃N薄膜电阻率,使得其电阻率(8.80μΩ·m)比Fe薄膜增大了7倍.因此,本文为高饱和磁化强度、低矫顽力以及高电阻率软磁薄膜的研发提供了新方法.     

Nd0.7Sr0.3MnO3陶瓷中界面“陷阱态”相关电阻转变行为

通过固相烧结和高能球磨后热处理两种方法分别得到不具晶(相)界和具有明显晶(相)界的两种Nd_0.7Sr_0.3MnO₃陶瓷样品, 并用两线法和四线法分别对这两种样品的电极-块体接触界面和晶(相)界界面的I-V和电脉冲诱导电阻转变效应(EPIR)进行研究. 结果发现, 在两线法测试下, 电极-块体界面具有回滞的非线性I-V特征, 并能产生稳定的EPIR效应, EPIR的稳定性随温度的升高逐渐减弱并消失; 而对具有明显晶(相)界的陶瓷样品, 四线法测试结果表明, 虽然其I-V行为也具有非线性和回滞性特点, 但不能产生EPIR 效应. 这些奇特的界面输运行为与界面中的各种缺陷充当“陷阱”并实现对载流子的捕捉和释放过程密切相关. 而大量的晶(相)界界面及其复杂的连接方式导致较大的漏导则是晶(相)界不能出现EPIR效应的主要原因.     

Pr0.7(Sr1-xCax)0.3MnO3多晶体系中的小极化子性质

采用基于柠檬酸体系的溶胶-凝胶法制备了Pr0.7(Sr1-xCax)0.3MnO3系列的多晶块材, 同时还用脉冲激光沉积技术(PLD)在SrTiO3(100)衬底上外延生长了同一系列的薄膜, 系统研究了它们的晶格结构和电输运行为. 多晶和薄膜样品都具有正交晶格结构, 电输运行为在居里温度TC以上的高温顺磁相都很好地符合了绝热小极化子模型. 用绝热小极化子模型对两者的电阻率温度曲线进行拟合, 多晶和薄膜样品的拟合结果在定性上是一致的. 随着Ca掺杂量的增加, 极化子跳迁能Ehop变大,ρ0先减小后增大. 实验结果说明, 只要多晶样品制备的质量好, 缺陷、晶界的影响可以大大降低, 多晶样品的电输运行为也能表现出本征的小极化子性质.