金属薄膜制备及物性测量系列实验

介绍了由模拟真空实验和“金属薄膜的制备”、“金属薄膜厚度的测量”、“金属薄膜电阻率的测量”,以及“金属薄膜生长过程的动态监测”等4个实验组成的金属薄膜制备与物性测量系列实验.这组实验与现代科学技术发展联系紧密,仪器设备可靠,操作简单,适合于普通物理实验阶段的研究性教学.     

基片温度对TiB2薄膜生长形貌及力学性能的影响

TiB2是一种超硬材料,块体TiB2的硬度高达HV30Gpa,而且耐腐蚀、抗氧化,还具有优良的导电性能,是一种受到广泛重视的导电耐磨涂层材料[1].     

面心立方晶体外延膜沉积生长中失配位错的结构与形成过程

用分子动力学方法对5%负失配条件下面心立方晶体铝薄膜的原子沉积外延生长进行了三维模拟.铝原子间的相互作用采用嵌入原子法(EAM)多体势计算.模拟结果再现了失配位错的形成现象.分析表明，失配位错在形成之初即呈现为Shockley扩展位错，即由两个伯格斯矢量为〈211〉/6的部分位错和其间的堆垛层错组成，两个部分位错的间距、即层错宽度为1.8 nm,与理论计算结果一致；外延晶体薄膜沉积生长中，位错对会发生滑移，但其间距保持稳定.进一步观察发现，该扩展位错产生于一种类似于“局部熔融-重结晶”的表层局部无序紊乱- 关键词： 失配位错 外延生长 薄膜 分子动力学 铝     

级联三能级介质中非线性光学信号的增强

揭示非最大相干可能比最大相干产生更有效的非线性频率转换. 为此以三能级级联系统(没有最大相干)为例计算其非线性光学信号的强度, 并与三能级Λ型系统(具有最大相干)进行比较. 利用非微扰方法计算表明, 在双光子共振和相同参数的条件下, 级联系统产生的非线性光学信号的最大强度约是Λ系统的两倍. 利用缀饰态表象分析表明, 两个系统中耦合跃迁的自发辐射及其介入的不可逆三光子过程具有相反的作用. 它们在级联系统中加强非线性转换, 而在Λ系统中削弱非线性转换. 关键词： 电磁感应透明 非线性光学过程 双光子共振     

提高微晶硅薄膜太阳电池效率的研究

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术制备了系列微晶硅薄膜太阳电池，指出了气体总流量和背反射电极的类型对电池性能参数的影响.电池的I-V测试结果表明：随反应气体总流量的增加，对应电池的短路电流密度、开路电压和填充因子都有很大程度的提高，结果使得电池的光电转换效率得以提高.另外，ZnO/Ag/Al背反射电极能明显提高电池的短路电流密度，进而也提高了电池的光电转换效率.对气体总流量和背反射电极类型影响电池效率的原因进行了分析. 关键词： 微晶硅薄膜太阳电池 气体流量 ZnO/Ag/Al背反射电极     

摩擦强度对薄膜表面形态的作用:原子力显微镜下的观察

展示了摩擦强度对聚酰亚胺薄膜表面形态的影响，原子力显微图像显示，机械摩擦会使聚酰亚胺薄膜表面上形成微沟槽，这些沟槽的表面具有丰富的表面精细构造。原子显微图像还揭示了机械摩擦可以改变被磨擦聚酰亚胺膜的表面形态。     

NiTi形状记忆薄膜的显微结构和力学性能

NiTi形状记忆合金薄膜具有形状记忆效应，极有希望用于制造高技术领域微电子机械系统中的微型激发器。NiTi形状记忆合金薄膜在制备和使用过程中需要高品质（衬）底材。本文利用高分辨电子显微学和高分辨分析电子显微学详细研究了硅底材NiTi形状记忆合金薄膜的NiTi／Si和NiTi／SiO2微结构体系，包括薄膜精细结构和界面反应。也研究了其显微结构和力学性能的关系。特别给出了NiTi形状记忆合金薄膜产生疲劳过程的微观过程的起因，通过高达十万个使用热循环前后样品显微结构变化的比较，发现纳米尺度上的TiNi3新相的形成导致疲劳过程的发生。如何抑制TiNi3新相形成的研究正在进行之中，这将为进一步提高NiTi形状记忆合金的使用寿命指出方向。     

光漂白法制备有机聚合物非线性定向耦合器

研究了用光漂白的方法制备PMMA/DR1聚合物非线性定向耦合器,提出了一种容易的制备方法来得到要求的耦合长度.测量了材料的光学非线性对定向耦合器两臂透过率的影响.实验结果表明由于光学非线性,耦合器的耦合长度随着入射光强度的改变而发生变化.     

宽带膜厚实时监控过程中膜层折射率的确定方法

为了准确计算出镀膜过程中每层膜的折射率，介绍了实时监控过程中确定膜层折射率的2种方法：一种是由实测的透射比光谱直接反算出膜层的折射率；另一种是用最小二乘法的优化算法实时拟合折射率。试验结果表明：在线反算适合单点监控，所得折射率误差小于2%。然而在实际镀膜过程中,由于宽带内膜层参数误差较大,一般大于25%。为此，采用最小二乘法拟合，即在整个宽光谱范围内采集每个波长点的信息，所得结果误差很小，一般都在2％～5%之间,有时可达到10%,在很大程度上提高了实际镀膜时膜厚监控的精度。     

基于BOOSt结构下不连续导电模式的PFC电路

采用现代高频功率变换技术的有源功率因数校正（Power Factor Corrector,PFC)技术是解决高频开关变换器谐波污染的有效手段。与传统的PFC电路相比，有源PFC电路的输入电流接近正弦波且与输与电压同相位，能有效抑制电流波形畸变和谐波，因此避免了对同一电网设施的干扰。在PFC电路中，Boost变换器是研究和应用得最多的一种变换器。本文着重分析了Boost电路在不连续导电模式状态下，PFC电路的临界条件，对实际电路结构的设计有很好的指导意义。