溶胶-凝胶法制备BaTiO3/SrTiO3多层膜的介电增强效应

采用溶胶凝胶法,在PtTiSiO2Si衬底上逐层制备了BaTiO3SrTiO3多层膜.从多层膜的XRD图可看出明显的双峰,分别对应为BaTiO3和SrTiO3的特征峰,表明样品已形成了多层膜结构.与同厚度的Ba05Sr05TiO3单层膜比较,BaTiO3SrTiO3多层膜的介电系数得到了明显的增强,在频率为10kHz时,周期为66nm的BaTiO3SrTiO3多层膜相对于同厚度的Ba05Sr05TiO3薄膜的介电系数从245增强到595,而损耗依然保持较低,分别为0029和0033.研究同时表明,BaTi 关键词： 溶胶-凝胶法 多层膜 介电增强     

微波等离子体化学汽相沉积法沉积CNx膜的研究

对用微波等离子体化学汽相沉积法沉积在Si基片上的CN_x膜分别进行Raman散射、X射线光电子能谱、X射线衍射和扫描电子显微镜等技术的分析与测试. Raman散射的研究结果表明在CH₄与N₂的流量比低于1∶8时，CN_x膜的散射谱中以非晶石墨峰的形式出现.当流量比为1∶8时，则表现为较尖锐的C≡N键(2190cm^-1)的特征峰；从X射线光电子能谱的分析结果可以看出C，N成键的方式主要是C≡N键和C—N 关键词：     

两种不同(Ba,Sr)TiO3薄膜介电-温度特性的研究

研究并比较了两种不同(Ba_0.5,Sr_0.5)TiO₃(BSTO)薄膜介电-温度特性.采用脉冲激光沉积技术在Pt/Ti/SiO₂/Si(100)衬底上制备BSTO薄膜，发现制备条件的不同，可以得到介电性质完全不同的BSTO薄膜.在550℃和氮气氛下制备的BSTO薄膜在常温下具有很高的介电常数，在10kHz下，超过2500，并在200K温度以上介电常数基本不变.它的一些电学性质不同于在正常条件(650℃和氧气氛下)制得的BSTO薄膜，而类似于目前广泛报道的巨介电常数材料如CaCu_３Ti_４O₁₂.两种薄膜介电性质测试结果表明: 氧气氛下制备的BSTO薄膜呈现铁电-顺电相变，符合居里-外斯定律；低温氮气氛下制备的BSTO薄膜，介电弛豫时间和温度的关系符合德拜模型，是热激发弛豫.文中给出了产生这种介电特性的初步解释. 关键词： 薄膜 脉冲激光沉积 介电弛豫     

Analysis of Electrical Properties of Post-Annealed Polycrystalline CaCu3Ti4O12 Films by Impedance Spectroscopy

Impedance spectroscopy is performed to establish the electrical property and microstructure relations of the asdeposited and post-annealed polycrystalline CaCu3Ti4O12 （CCTO） films. Our results show that the resistance and capacitance of the grains and grain boundaries could be tuned by changing the annealing atmosphere and temperature. The simple resistor-capacitor equivalent circuit and the modified constant phase element （CPE） circuit are used to describe the impedance spectroscopy, and excellent agreement between the calculated and measured curves is obtained in the CPE circuit. Based on the experimental results, it is suggested that the origin of the semiconductivity of the grains in CCTO polycrystalline films originates from their oxygen-loss, while the grain boundaries are close to oxygen- stoichiometry.     

无规电阻网络的等效电阻

以Y←→△、串联、并联变换为基础，介绍一种计算二维无规电阻网络的等效电阻的普适计算方法。     

氢氟酸腐蚀对α-Fe2O3薄膜光解水电极光电化学性质的影响

使用溶胶-凝胶法制备了α-Fe₂O₃薄膜,研究了氢氟酸腐蚀薄膜表面对其光电化学性质的影响. 实验发现,薄膜表面的孔洞和间隙随着氢氟酸浸蚀时间的增长而发生变化. 氢氟酸浸蚀5 min,α-Fe₂O₃电极的光电流降低;随后随浸蚀时间增加而迅速增加;当浸蚀时间大于15 min时,其光电流再次下降,但对浸蚀过的样品再次退火可以使光电流大幅增加. 通过电化学交流阻抗谱、拉曼和X射线光电子能谱分析,提出了两个影响光电流的因素：氢氟酸表面浸蚀造成薄膜表面的多孔性和结晶度降低. 为此,通过示意图解释了结合浸蚀和退火后处理两个步骤来增强α-Fe₂O₃薄膜光解水电极光电活性的原理. 相对于初始的α-Fe₂O₃电极,浸蚀并且再退火处理后,其光电性质更加稳定.     

偏压控制Cu2O和Cu在TiO2表面的生长及其光电化学性质

基于TiO2/Ti电极在含Cu2+溶液中的循环伏安图,调节电沉积的沉积电压,我们在TiO2平整表面制备出Cu2O和/或Cu颗粒.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征,发现Cu2O和Cu有不同的生长机制:Cu2O颗粒在TiO2表面分散结晶,而Cu颗粒是在已生长的颗粒上成核,从而形成堆积颗粒结构.这是由于在Cu2O/TiO2界面和Cu/TiO2界面形成不同的能带结构,使得电子的转移方式不同.与纯TiO2光阳极比较,可以观察到Cu2O/TiO2和Cu/TiO2异质结构的光电流均有显著增强.特别地,存在一个电压区间使得Cu2O和Cu同时生长在TiO2表面,此时对应的光电流比较稳定并且能达到最大.紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱、电化学阻抗谱(EIS)和光电流-电压特性曲线均显示,Cu2O和Cu明显有助于光的可见光吸收,同时Cu/TiO2在光电转换过程中显示更宽波段的可见光利用率.此外,开路电压的增加、有效的电荷分离和电极/电解质界面上载流子的快速迁移也增强了材料的光电化学性质.     

气氛氧压对PLD法生长Nd∶LuVO_4薄膜的性能影响

采用脉冲激光沉积技术在不同气氛和氧分压下,在抛光石英片上生长了一系列(200)面择优取向的Nd∶LuVO4薄膜。利用X射线衍射(XRD)分析了所制备薄膜性能,认为成膜较为适宜的气氛为氧气,且氧分压为20Pa时所得到的薄膜性能较好。利用原子力显微镜(AFM)观察了Nd∶LuVO4薄膜的表面形貌,分析了氧分压的存在对薄膜表面质量的影响。利用卢瑟福背散射(RBS)分析了薄膜的组成,发现薄膜的成分组成与靶材的成分较为一致。利用棱镜耦合法测得了该薄膜中每条模所对应的有效折射率为2.0044和1.7098。     

Dielectric Enhancement and Maxwell—Wagner Effect in Polycrystalline BaTiO3／Ba0.2Sr0.8TiO3 Multilayered Thin Films

Polycrystalline BaTiO3/Ba0.2Sr0.8TiO3 multilayer thin films were fabricated by pulsed laser deposition onto Pt/Ti/SiO2/Si substrates with various stacking periodicities.The dielectric constant of the films was obviously enhanced with the decrease of the individual layer thickness,while the dielectric loss was kept at a low level comparable to that of the pure Ba0.6Sr0.4TiO3 thin films.The Maxwell-Wagner model is used to explain the experimental data.     

气氛氧压对PLD法生长Nd:LuVO4薄膜的性能影响

采用脉冲激光沉积技术在不同气氛和氧分压下, 在抛光石英片上生长了一系列(200)面择优取向的NdLuVO4薄膜. 利用X射线衍射(XRD)分析了所制备薄膜性能, 认为成膜较为适宜的气氛为氧气, 且氧分压为20 Pa时所得到的薄膜性能较好. 利用原子力显微镜(AFM)观察了NdLuVO4薄膜的表面形貌, 分析了氧分压的存在对薄膜表面质量的影响. 利用卢瑟福背散射(RBS)分析了薄膜的组成, 发现薄膜的成分组成与靶材的成分较为一致. 利用棱镜耦合法测得了该薄膜中每条模所对应的有效折射率为2.0044和1.7098.