国家自然科学基金(50642038) 作品数:26 被引量:136 H指数:6 相关作者: 孙兆奇 宋学萍 吕建国 孟凡明 曹春斌 更多>> 相关机构: 安徽大学 安徽农业大学 合肥师范学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家教育部博士点基金 安徽省人才开发基金 更多>> 相关领域: 理学 一般工业技术 机械工程 更多>>
退火温度对TiO_2薄膜结构、组分和光学性能的影响 被引量:9 2008年 利用射频磁控溅射,在硅和石英基底上制备了厚度为150 nm的TiO2薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外可见分光光度计(UV-vis)和光致发光谱(PL)等多种测试分析技术,研究退火温度对TiO2薄膜结构、组分及光学性能的影响。研究结果表明,未退火薄膜为无定型结构;随着退火温度的升高薄膜的金红石相含量逐渐增加,并沿(110)晶面择优取向。能隙也由退火前的3.03 eV逐渐增加到900℃退火后的3.18eV。对于TiO2薄膜催化活性最优的退火温度应为800℃。 周明飞 孟凡明 孙兆奇 宋学萍关键词:射频磁控溅射 TIO2薄膜 退火 光学性能 纳米TiO2薄膜的制备与表面形貌研究 被引量:22 2008年 研究退火温度对薄膜相结构、表面化学组成及形貌的影响。采用射频磁控溅射法在单晶硅片上淀积TiO2薄膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和X光电子能谱(XPS)对其进行表征。结果表明,室温制备400℃以下退火的TiO2薄膜为无定形结构,400℃以上退火的TiO2薄膜出现锐钛矿相,600℃以上退火的TiO2薄膜开始出现金红石相,退火温度在1000℃以上时样品已经完全转变为金红石相;随着退火温度的升高,晶粒尺寸和表面粗糙度逐渐增大,但是当退火温度为1000℃时反而有所减小,晶粒尺寸和表面粗糙度在退火温度为1000℃时发生的这一突变现象,是由该退火温度下的相变导致。 孟凡明 周明飞 蔡琪 孙兆奇关键词:TIO2薄膜 磁控溅射 锐钛矿 金红石 掺杂浓度及退火对Ta-ZnO透明导电薄膜表面形貌的影响 被引量:3 2010年 室温下采用射频磁控溅射法在硅衬底上制备了掺Ta-ZnO透明导电薄膜,并在不同温度下退火处理。利用原子力显微镜、X射线光电子能谱仪对薄膜进行了表征分析,对于不同掺杂比例的Ta-ZnO薄膜以及退火后的Ta-ZnO薄膜的表面形貌进行了研究。当掺杂比例为5%(质量分数)时,薄膜有最大平均颗粒尺寸94.46nm和最小表面粗糙度4.48nm。随着退火温度的升高,该薄膜表面粗糙度(RMS)先增加后减小,平均颗粒尺寸在94.46~118.05nm之间。 陈进军 曹铃 宋学萍 孙兆奇关键词:射频磁控溅射 掺杂 表面形貌 退火 氧化铟锡薄膜的椭偏光谱研究 被引量:14 2008年 用溅射法在Si片上制备了厚度为140nm的氧化铟锡(ITO)薄膜。X射线衍射研究表明所制备的薄膜为多晶结构。在1.5~4.5eV范围内对ITO薄膜进行了椭偏测量。分别用德鲁德-洛伦茨谐振子(Drude4-Lorenzoscillators)模型、层进模型结合有效介质近似模型对椭偏参量ψ、△进行了拟合,得到ITO薄膜的折射指数n的变化范围在1.8~2.6之间,可见光范围内消光系数k接近于零,在350nm波长附近开始明显变化,且随着波长的减小k迅速增加。计算得到直接和间接光学带隙分别是3.8eV和4.2eV。并在1.5~4.5eV段给出一套较为可靠的、具有实用价值的ITO介电常量和光学常量。 孙兆奇 曹春斌 宋学萍 蔡琪关键词:薄膜光学 ITO薄膜 Al掺杂ZnO薄膜原子力显微图像的多重分形研究 被引量:3 2008年 用原子力显微镜观察溶胶-凝胶法制备Al掺杂ZnO薄膜的表面形貌,运用多重分形理论研究Al掺杂ZnO薄膜的原子力显微图像,多重分形谱可以很好地定量表征薄膜的表面形貌。结果显示:Al掺杂量为0.5 at.%的ZnO薄膜经550℃退火处理后,rms粗糙度为1.817,Al掺杂量为1.0 at.%的ZnO薄膜经600℃退火处理后,rms粗糙度增大到4.625,相应的分形谱宽Δα从0.019增大到0.287,分形参数Δf由-0.075变为0.124。 吕建国 宋学萍 孙兆奇关键词:表面形貌 多重分形谱 射频磁控溅射ZnO薄膜的微结构与光学特性 被引量:2 2008年 研究了膜厚对ZnO薄膜微结构和光学性能的影响。采用射频磁控溅射法在单晶硅(111)和玻璃基片上制备了不同厚度的ZnO薄膜。通过X射线衍射、原子力显微镜和紫外可见光谱对薄膜进行了表征。结果表明薄膜结晶性能良好,在(002)晶面具有明显的c轴取向。随着薄膜厚度的增加,透射率下降,吸收边红移,禁带宽度逐渐减小。 黄飞 孙仲亮 孟凡明 孙兆奇关键词:射频磁控溅射 ZNO薄膜 微结构 光学性能 MoO3纳米纤维TEM图像的多重分形谱 被引量:4 2008年 用多重分形方法研究了透射电镜(TEM)观察到的-αMoO3纳米纤维的形貌。TEM观察表明,样品中纳米纤维的分布和均匀程度都随着HNO3浓度的增加而增大,形貌由纤维状向带状过渡。多重分形谱的分析显示,随着HNO3浓度的增加,Δf从0.4345增大到2.4530,样品中纳米纤维的最大概率分布的数目多于最小概率分布的数目,说明纳米纤维数目和宽度均增加;分形谱宽Δα愈来愈小,表明纳米纤维的分布愈来愈均匀。因此,多重分形谱可以很久地表征α-MoO3纳米纤维的分布特性。 吕建国 戴结林 宋学萍 孙兆奇关键词:MOO3 多重分形谱 纳米纤维 TEM Influence of soaking time on semi-conductivity and nonlinear electrical properties of TiO_2-based varistor ceramics 被引量:4 2008年 We investigated the influence of soaking time on the semi-conductivity and nonlinear electrical properties of TiO2- based varistor ceramic samples. We used a single sintering process and fabricated six disk samples of (Sr, Bi, Si, Ta)-doped TiO2- based varistor ceramics sintered at 1 250℃ for 0.5 h, 1.0 h, 2.0 h, 3.0 h, 4.0 h, and 5.0 h, respectively. The samples were characterized by X-ray diffraction, breakdown voltage, and complex impedance. The results show that as the soaking time increases from 0.5 h to 5.0 h, the breakdown voltage drops before rising while the nonlinear coefficient increases and then decreases. We suggest that, considering both grain semi-conductivity and nonlinear electrical properties of the TiO2-based varistor ceramics, the optimal soaking time is between 2.0 h and 3.0 h. 孟凡明TiO2薄膜的相变与光学性能 被引量:3 2008年 采用射频磁控溅射法在单晶硅片和石英玻璃片上沉积TiO_2薄膜。通过X射线衍射、原子力显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见光谱和荧光发射光谱对薄膜的结构、相组成和表面形貌进行了表征。研究了退火温度对薄膜相结构、表面化学组成、形貌及光学性能的影响。结果表明:沉积的TiO_2薄膜为无定形结构,经400℃以上退火后的薄膜出现锐钛矿相,600℃以上退火后的薄膜开始出现金红石相,1 000℃以上退火的薄膜完全转变为金红石相。随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,仅在950~1000℃时出现减小,1000℃退火的薄膜组成为TiO_x。随着退火温度的升高,薄膜的透射率下降,折射率和消光系数有所增加。 孟凡明 周明飞 宋学萍关键词:二氧化钛薄膜 射频磁控溅射 锐钛矿 金红石 Al掺杂ZnO薄膜的表面形貌和光学性质 被引量:9 2009年 用原子力显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪观察采用溶胶-凝胶法制备的Al掺杂ZnO薄膜的表面形貌、透射光谱和光致发光谱。结果表明,Al掺杂量为0.5at%的ZnO薄膜经550℃退火处理后,粗糙度为1.817,Al掺杂量为1.0at%的ZnO薄膜经600℃退火处理后,粗糙度增大到4.625。样品在可见光范围内的平均透过率均大于80%。当激发波长为325 nm时,在397 nm(3.13 eV)附近出现紫外发光峰;当激发波长为360 nm时,在443 nm(2.80 eV)附近出现蓝色发光峰。探讨了样品的蓝光发光机制。 吕建国 宋学萍 孙兆奇关键词:粗糙度 光致发光 透射光谱