HI—V族化合物半导体的高能重离子辐照缺陷研究·

用正电子湮没寿命谱技术研究了2.4×1O15/cm2、2.2×1016/cm2注量的85MeV19F离子辐照N型GaP和1.6×1016/cm 2注量的85MeV19F离子辐照P型InP所产生的辐照缺陷.结果表明:两种注量辐照在GaP中均产生较高浓度的单空位.其浓度随着辐照注量的增大而增加;辐照也在InP中产生较高浓度的单空位.     

Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的高能重离子辐照缺陷研究

用正电子湮没寿命谱技术研究了2.4×1015/cm2、2.2×1016/cm2注量的85MeV19F离子辐照N型GaP和1.6×1016/cm2注量的85MeV19F离子辐照P型InP所产生的辐照缺陷.结果表明:两种注量辐照在GaP中均产生较高浓度的单空位,其浓度随着辐照注量的增大而增加;辐照也在InP中产生较高浓度的单空位.     

γ辐照InP的正电子湮没研究

用~(60)Co γ辐照对3种导电类型(P、N、SI)和不同掺杂浓度的InP晶体进行辐照,辐照剂量分别为10~3GY,10~4GY,10~5GY。在室温下测量了样品辐照前后的正电子寿命,发现随着辐照剂量的增加,正电子平均寿命基本不变或呈减小趋势,一方面是由于γ辐照使晶体内原子发生电离,导致晶体内空位型缺陷的电荷态发生变化,缺陷的负电性增加。另一方面γ辐照在晶体内产生缺陷,但大多数缺陷在正电子寿命测量前已在室温下退火,表明InP晶体具有较强的抗辐照能力。     

用正电子研究Ⅲ-V族化合物半导体的缺陷谱

简要介绍了本科研组近年来用正电子湮没谱学研究Ⅲ-V族化合物半导体缺陷的最新进展．包括原生样品中缺陷的种类、大小、电荷态、负离子缺陷、缺陷与杂质的相互作用、辐照以及形变引入的缺陷等,研究表明．在原生半导体材料中存在各种缺陷．经过辐照和形变后有单空位、双空位及孔洞形成;在重掺杂材料中,空位还补偿载流子、使载流子发生饱和．     

用正电子研究Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的缺陷谱

简要介绍了本科研组近年来用正电子湮没谱学研究Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体缺陷的最新进展,包括原生样品中缺陷的种类、大小、电荷态、负离子缺陷、缺陷与杂质的相互作用、辐照以及形变引入的缺陷等．研究表明,在原生半导体材料中存在各种缺陷,经过辐照和形变后有单空位、双空位及孔洞形成;在重掺杂材料中,空位还补偿载流子,使载流子发生饱和．     

用正电子研究半导体材料GaSb的缺陷

用正电子寿命谱和符合多普勒技术研究了电子辐照过的GaSb样品．揭示出原牛未掺杂GaSb样品中存在单空位型VGa相关缺陷，具有284ps左右的寿命值．电子辐照能使这种缺陷的浓度增大，使平均寿命值从辐照前的265Ps增大到辐照后的268ps．低温符合多普勒展宽实验结果表明退火后的电子辐照过的原生未掺杂GaSb样品中仍然存在反位缺陷Gasb．掺Zn、Te样品的实验也证实电子辐照在GaSb样品中会引入VGa，284 ps类型的缺陷．     

用低温正电子湮没寿命谱研究NaY,USY及γ-Al2O3的表面结构

以20～300K的低温正电子湮没寿命谱学方法研究了NaY沸石、USY沸石及多孔γ-Al2O3的表面结构.实验分别测量了脱水后三样品的低温正电子湮没寿命谱,其中NaY,USY用5个寿命分量分解,γ-Al2O3用4个寿命分量分解.实验结果表明,较短的寿命分量与测量温度无关,而最长的寿命分量(约40ns)则与测量温度有关,不同的寿命温度相关性表明NaY的表面结构与γ-Al2O3的不同.     

用正电子湮没研究Fe(Ⅲ)在γ-Al2O3载体中的自发扩散

采用机械混合的方法,将Fe(NO3)3·9H2O加载于多孔γ-Al2O3载体,并利用正电子湮没寿命谱学研究其自发扩散过程.实验测量了不同Fe(Ⅲ)质量分数的样品(1.3%～4.2%)在不同温度(100～600 C)烘烤后的正电子寿命谱.实验结果表明,未烘烤时,Fe(Ⅲ)主要分布在γ-Al2O3载体颗粒表面;烘烤后,Fe(Ⅲ)向γ-Al2O3载体颗粒的内部二次孔扩散,并首先占据活性中心的位置.同时,部分Fe(Ⅲ)扩散到γ-Al2O3载体的微孔中.在烘烤温度大于400℃时,能使Fe(Ⅲ)在γ-Al2>O3载体中均匀分布.     

用正电子研究原生ZnO单晶中的缺陷

利用正电子寿命谱和多普勒展宽谱技术研究了原生ZnO的缺陷结构及其退火效应. 经900 ℃退火之后,正电子寿命实验显示样品中的空位型缺陷基本被消除,其体寿命为180 ps.通过比较原生和退火样品的符合多普勒展宽谱的商谱曲线,两者有相似的峰型,结合寿命谱的相关数据表明原生ZnO中不存在H原子填充Zn空位.     

环氧树脂-胺类固化体系微结构的正电子湮没研究

采用正电子漂没寿命谱（PALS）研究固化剂的种类有含量对环氧树脂基体自由体积特性、力学性能和密度的影响，实验结果表现：固化剂的含量与理论值接近，固化产物的自由体积半径越小，密度越高，力学性能越好，固化剂中的氨基对环氧基发生交联作用的程度，直接影响了固化产物的密度及力学性能。     

互穿网络聚合物的自由体积特性

测量了不同组分比的聚氨酯/丙烯酸酯类树脂(PU/VERH)的化学计量和化学不计量同时互穿网络聚合物SINs(Simultaneous interpenetrating polymer networks)的正电子湮没寿命参数．研究结果表明两种SINs随组分变化存在相转变过程;而且化学计量PU/VERH SIN两组分间存在的较强化学键作用减小SINs平均自由体积孔洞尺寸,分子链段堆砌紧密,分子链段间相互作用增强．从而增强了互穿效果、极大地改善了SINs两组分之间的相溶性,从微观上改善了互穿网络聚合物的力学性能,为分子水平设计新型材料提供了实验依据．     

新型AA2037连铸轧铝合金高温沉淀相的正电子湮没研究

采用正电子湮没寿命谱和符合多普勒展宽谱方法对AA2037连铸轧铝合金热轧板和70%冷轧板高温(约470℃)退火的沉淀相进行了研究.结果表明,正电子平均寿命随退火时间延长而减小.其原因是由于热轧或冷轧形变导致的空位、位错等缺陷的同复和再结晶;另一方面由于随退火时间延长沉淀相不断析出,符合多普勒展宽曲线出现明显的铜元素、锰元素的特征,并且沉淀相越多,信号越明显.这证实了沉淀相(T相)中存在铜元素和锰元素.     

乙烯-辛烯共聚物微结构的正电子湮没研究

采用正电子湮没寿命谱（ Ｐ Ａ Ｌ Ｓ）研究了在１４０～３５０ Ｋ 温度范围内弹性体乙烯辛烯共聚物（ Ｐ Ｏ Ｅ） 在１４０～３５０ Ｋ 温度范围内的自由体积和结构转变特性,得到 Ｐ Ｏ Ｅ的玻璃化转变温度 Ｔｇ 和次级转变温度 Ｔβ分别为２２０、１７０ Ｋ,并分析了决定其正电子湮没参数和结构转变的化学结构因素     

PET 低温自由体积特性的正电子谱学研究

应用正电子湮没技术 ,测量了 PET(聚对苯二甲酸乙二脂 )在不同温度下的正电子湮没寿命谱 .使用正电子寿命谱的离散分析法 (PATFIT) ,根据正电子湮没参数随温度的变化 ,两个次级转变点 Tβ和 Tγ被确定 .利用最新发展的连续谱的分析程序 (MEL T) ,得到几种不同温度下的自由体积的分布 ,发现低温下自由体积大小 ,数量及分布并非常量 ,同时发现在极低温 (30 K)下 ,自由体积的分布很宽 .     

蒙脱土/环氧树脂纳米复合材料微结构的正电子湮没研究

利用正电子湮没寿命(PALS)研究了环氧树脂蒙脱土纳米复合材料中正电子湮没参数、自由体积特性和力学性能随蒙脱土含量的变化．实验结果发现：当蒙脱土含量为2％左右时，材料的自由体积的大小及强度明显下降，而正电子湮没的中间寿命分量的强度I2达到最大．比较材料的力学性能和正电子湮没参数I2随蒙脱土含量的变化，发现界面效应是决定弯曲强度性能的一个重要因素。     

尼龙6/粘土纳米复合材料低温下微结构的正电子湮没研究

在10～290 K范围内测量了不同纳米粘土含量的尼龙6/蒙脱土纳米复合材料中的正电子湮没寿命谱.实验结果发现,在所有样品中,正电子素（otho-positron, o-Ps）的湮没寿命均随温度的升高而增加.在不同的温区段,o-Ps湮没寿命随温度变化的斜率不同,据此确定了尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的两个次级松弛转变温度Tβ和Tγ,这是其他实验方法难以测量的.此外还发现,这种次级松弛转变温度随纳米蒙脱土含量的增加而增加.这表明,无机纳米相和聚合物基体间存在较强的界面相互作用,致使聚合物链段的运动受阻.正电子湮没寿命的连续谱分析还表明,纳米粘土的含量和温度对自由体积分布有重要影响.一个十分有趣的现象被发现--270 K时,在纳米复合材料中o-Ps湮没寿命的分布均裂变为双峰,而在纯尼龙6样品中没有观察到这种峰的裂变.这表明,纳米粘土的加入改变了纳米复合材料中有序区域内链段的堆积密度.     

增韧环氧树脂的微结构和力学性能的正电子湮没

用正电子湮没方法（PALS）和动态力学分析（DMA）方法研究了增韧剂和温度对环氧树脂的自由体积和力学性能的影响．根据正电子素（o-Ps）湮没寿命τ3随温度的变化，玻璃化转变温度Tg和次级转变温度Tβ被确定．实验结果表明，在稀释环氧树脂基体中加入增韧剂会使样品中产生较强界面相互作用，并且明显地改变了材料的结构转变温度Tg和Tβ，使得增韧样品比稀释样品具有更高的玻璃化转变温度Tg．一个很有意义的发现是，低温下力学性能的改变明显地大于室温下力学性能的改变．文中从原子尺度自由体积特性和界面相互作用的角度探讨了温度对样品力学性能影响的机理．     

重掺Te的GaSb中缺陷的正电子寿命研究

用正电子寿命谱技术研究了重掺Te的GaSb原生样品、电子辐照样品和质子辐照样品.室温正电子寿命测量揭示出原生重掺Te的GaSb样品中存在VGa相关缺陷,其寿命大小约为298 ps.电子辐照会使该缺陷发生变化,导致平均寿命值减小,VGa相关缺陷从-3价变为-2价.质子辐照后,产生了寿命值较大的缺陷.在10-300K变温实验中,观测到3种样品都存在浅捕获缺陷,该浅捕获缺陷是GaSb反位缺陷.