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oe1(光电查) - 科学论文

124 条数据
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  • 中子辐照对RPLD法制备VO2薄膜结构、电学及光学性能演变的影响

    摘要： 本研究报道了不同中子注量对VO2薄膜性能的影响。辐照实验在阿尔及尔NUR研究堆进行，温度约40°C，快中子注量（En > 1 MeV）最高达1.9 × 1018 n·cm?2。通过结构、光学和电学测量研究了辐照诱导缺陷。体敏感表征技术（拉曼光谱和掠入射角X射线衍射GIXRD分析）显示中子辐照未引发结构转变，但整个薄膜产生了应变诱导缺陷；而表面敏感技术（X射线光电子能谱XPS和功函数测量）表明室温载流子（电子）浓度在辐照后降低。这可能是由于快中子辐照主要形成弗伦克尔缺陷对，在VO2薄膜中引发了膨胀和色心形成但未导致非晶化。辐照后薄膜室温电阻率的升高进一步证实了该现象。温敏电学与光学透射测量确认VO2薄膜的特征半导体-金属相变在辐照后得以保留。因此我们得出结论：VO2是小型卫星热防护与热管理的优异候选材料。

    关键词： 智能散热器设备，二氧化钒，中子辐照，相变，脉冲激光沉积

    更新于2025-09-23 22:24:03

  • 脉冲激光沉积CoNi纳米颗粒修饰的TiO2纳米管可见光光转换效率增强

    摘要： 采用脉冲激光沉积（PLD）技术在二氧化钛纳米管（NTs）表面负载钴镍（CoNi）纳米颗粒（NPs）。二氧化钛纳米管通过控制钛基底的阳极氧化预先制备。研究考察了PLD背景气体（真空、氧气和氦气）性质对沉积在二氧化钛纳米管上CoNi-NPs的微观结构、成分及化学键合的影响。发现真空沉积时PLD-CoNi-NPs呈现核壳（氧化物/金属）结构，而氧气环境中沉积则完全氧化。通过改变二氧化钛纳米管上CoNi-NPs负载量（增加激光烧蚀脉冲数NLP），我们系统研究了其在AM1.5模拟太阳光和滤光可见光下的光催化效应（采用循环伏安法CV测量）。结果表明：在真空和氦气环境下沉积CoNi-NPs可使可见光区域的电光转换效率（PCE）提升600%（NLP=10,000），但太阳光照射下PCE随NLP增加而下降；相比之下，完全氧化的CoNi-NPs（氧气环境沉积）在最佳负载量NLP~1000时展现出最优异的催化性能，太阳光下PCE总体提升超过50%。这种催化增强效应源于CoO（带隙约2.4 eV）的光吸收增强以及NiO/CoO纳米颗粒与二氧化钛纳米管之间形成的异质结。

    关键词： 二氧化钛纳米管、脉冲激光沉积、钴/镍纳米颗粒、光电化学、水分解

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 采用脉冲激光法制备并沉积Pr-Fe-B永磁粉末

    摘要： 我们已通过脉冲激光沉积（PLD）法获取磁粉，制备出厚度为亚毫米级的薄型永磁体。该研究采用PLD工艺结合快速退火处理，成功在适用于微型电机的不锈钢细轴上沉积了矫顽力（Hcj）>1000 kA/m的各向同性Pr-Fe-B磁粉。我们对Pr-Fe-B磁体的表面形貌进行了观测，并评估了其机械性能。由于退火过程中Pr-Fe-B磁体表面形成了Pr氧化物?；げ?，其磁性能在一年后未出现衰减。同时证实该Pr-Fe-B磁体具备应用于微磁化工艺的潜力。研究表明，基于PLD的粉末技术能有效制备适用于下一代小型电机的薄型磁体。

    关键词： 不锈钢轴、涂层、Pr-Fe-B永磁粉末、脉冲激光沉积（PLD）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 采用脉冲激光沉积技术在立方织构铜上制备的MgO/TiN双层膜特性研究

    摘要： 我们在此展示了利用脉冲激光沉积技术在铜基柔性金属箔上异质外延生长MgO/TiN薄膜。X射线与电子衍射测量表明，该外延MgO/TiN双层膜沿(002)晶向取向。通过5/6和6/7的畴变结构有效降低了TiN岛状结构与铜基体间的大晶格失配。尽管TiN/Cu界面存在局域位错排布不规则性，但畴匹配外延范式仍是一个高度精确的理论模型。MgO/TiN双层膜具有化学均匀性，无论薄膜厚度如何，Mg、Ti或Cu原子均未偏聚至小角度晶界中。因此，薄膜厚度可减薄至TiN完全覆盖铜带粗糙表面的临界值。遗憾的是，由热膨胀系数差异可能引发的面内TiN收缩问题，以及TiN/Cu界面位错排布不规则性的成因仍有待解决。本研究成果能为铜基涂层导体的进一步研究做出重要贡献，并有助于深入理解MgO/TiN双层膜在铜带上的生长机制。

    关键词： 氮化钛、脉冲激光沉积、氧化镁、铜、生长、外延、畴匹配外延

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 梯度掺杂Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:HfO<sub>2</sub>薄膜的铁电性能——通过脉冲激光沉积法制备

    摘要： 基于HfO?的薄膜是一种具有高介电常数和CMOS兼容性的纳米级铁电材料，使其成为高性能电子器件的理想候选材料。本文通过脉冲激光沉积法成功制备了掺钇铁电HfO?（HYO）薄膜。该HYO薄膜采用交替沉积HfO?陶瓷靶和Y?O?陶瓷靶的方法实现梯度掺杂。通过掠入射X射线衍射和扫描透射电子显微镜测量证实，薄膜中存在铁电相正交晶系。此外，该HYO薄膜展现出优异的铁电和介电性能：剩余极化强度高达10.5 μC/cm2，介电常数为27。压电力显微镜图像中可观察到180°畴反转现象，且写入畴的相位对比度随时间逐渐消退。本研究为制备铁电HYO薄膜提供了可靠方法，在未来高性能纳米电子学领域具有重要应用潜力。

    关键词： 脉冲激光沉积，掺钇，铁电，薄膜，氧化铪

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 背景气氛和衬底温度对采用不同激光脉冲激光沉积法制备的SrO:Bi3+(0.2 mol%)薄膜的影响

    摘要： 采用Nd:YAG激光器（266 nm，33.3 mJ/脉冲）、KrF激光器（248 nm，300 mJ/脉冲）或ArF激光器（193 nm，150 mJ/脉冲），通过脉冲激光沉积法在真空及不同氧分压环境下，于不同衬底温度的Si(100)基板上制备了SrO:Bi3+（0.2 mol%）磷光体薄膜。研究发现这些薄膜的微观结构和光致发光性能高度依赖于背景气氛与衬底温度。X射线衍射分析表明，根据沉积条件的不同，SrO:Bi3+（0.2 mol%）薄膜从非晶态转变为高度结晶态。原子力显微镜结果显示，随着衬底温度升高，表面粗糙度降低。与粉末样品（445 nm）相比，薄膜的主要PL发射峰位出现蓝移至427 nm，该波长差异归因于对环境极为敏感的Bi3+离子。在真空和氧气中、不同衬底温度下沉积的样品飞行时间二次离子质谱深度剖析曲线相似，仅存在轻微厚度差异。

    关键词： 不同的激光器、衬底温度、脉冲激光沉积（PLD）、氧压

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • ZnO:Eu3?薄膜的脉冲激光沉积：电子束辐照下发光与表面态的研究

    摘要： 采用脉冲激光沉积法在氧气工作气氛中成功制备出高度c轴取向的掺铕三价离子氧化锌（ZnO:Eu3+）薄膜。研究团队对该样品的结构、形貌、化学成分及发光特性进行了系统表征，并探讨了电子束辐照对其表面状态、化学性质及发光性能的影响。X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）分析证实Eu3+离子已成功掺入ZnO基质。XPS测量显示薄膜表面存在微量二价铕（Eu2+），而体相主要呈现三价铕（Eu3+）氧化态。XPS深度剖析表明薄膜整体富氧。当采用氦镉激光器在325 nm波长激发时，薄膜同时呈现ZnO的激子发射、缺陷发射以及叠加在缺陷发射上的Eu3+离子4f-4f特征发射；而在464 nm波长激发或电子束辐照时仅检测到Eu3+离子的4f-4f特征发射。O 1s峰的高分辨XPS谱证实电子束辐照过程中产生了新缺陷。总体而言，ZnO:Eu3+薄膜在光电器件红光光源应用方面展现出良好潜力。

    关键词： 降解、脉冲激光沉积、氧化锌薄膜、铕离子、阴极发光、红光发射、电子束辐照

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过脉冲激光沉积法实现横向准欧姆CuInSe?/InSe同型异质结的自组装用于柔性器件

    摘要： 二维InSe薄膜与金属电极的接触对纳米电子柔性器件至关重要。通常Au与InSe薄膜存在较大功函数差异，会形成劣化器件性能的肖特基接触。本研究通过脉冲激光沉积在柔性云母衬底上设计横向自组装CuInSe2/InSe同型异质结，有效改善了电极与InSe薄膜的接触性能。结合X射线光电子能谱与开尔文探针力显微镜分析发现，富In的CuInSe2与InSe区域可构成准n+-n结以降低电极接触电阻。相较于Au电极的InSe薄膜，CuInSe2/InSe同型异质结的沟道电阻降低约一半，光电流提升四倍。此外，该异质结器件通过抑制暗电流在弯曲状态下仍能保持良好性能。本研究证实了CuInSe2/InSe同型异质结在柔性应用中的潜力。

    关键词： 脉冲激光沉积、柔性器件、同型异质结、CuInSe2/InSe、准欧姆接触

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过氦-氮气体混合物脉冲激光烧蚀制备的硅基纳米晶体的光致发光调控

    摘要： 采用氦气（He）-氮气（N?）混合气体（压力维持在0.5-5托的减压环境）中硅靶材脉冲激光烧蚀法，我们制备出具有强光致发光（PL）特性的基底支撑硅（Si）纳米晶薄膜，其发光特性与He/N?比例相关。研究表明：纯He气氛烧蚀时，Si纳米晶呈现分别位于"红-近红外"（峰值760 nm）和"绿色"（中心550 nm）光谱区的PL谱带，这分别归因于小尺寸Si纳米晶的量子限域激子态及非晶硅亚氧化物（a-SiO?）包覆层的局域电子态；而引入N?后会产生中心波长580 nm的强"绿黄色"PL谱带，该谱带源自Si纳米晶非晶氮氧化物（a-SiN?O?）包覆层的辐射复合。具有SiO?和a-SiN?O?包覆层的Si纳米晶PL瞬态过程显示微秒及亚微秒量级的非指数衰减，其衰减速率取决于混合气体中的氮含量。经超声研磨分散于水后，这些Si纳米晶可作为高效无毒生物成像标记物，而观察到的光谱调控效应使得该标记物的PL发射能适配特定生物成像需求。

    关键词： 气体中脉冲激光烧蚀、脉冲激光沉积、硅量子点、生物成像、硅纳米颗粒、量子限制效应、光致发光、氧氮化硅

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 脉冲激光沉积法制备的MoSx~2+?′/Mo与MoSx~3+?′薄膜的结构、组成及析氢电催化性能对比研究

    摘要： 通过采用轴向和非轴向脉冲激光沉积（PLD）技术，以MoS2为靶材制备MoSx薄膜，并对其析氢反应（HER）的结构、组成及效率进行了系统深入研究。在氩气缓冲环境中使用标准轴向PLD配置并优化压力参数，可形成由Mo颗粒支撑的薄层MoSx~2+δ（δ约0.7）多孔复合薄膜。当负载量增至约240 μg/cm2时，MoSx~2+δ/Mo薄膜的HER性能达到峰值。而非轴向PLD工艺中，基底位于激光羽流膨胀轴线上，通过沉积被氩分子散射的羽流原子组分形成均匀的MoSx~3+δ（δ约0.8-1.1）薄膜，其HER性能在负载量约163 μg/cm2时趋于饱和。MoSx~3+δ薄膜具有更高的析氢转化频率催化活性，但实现10 mA/cm2电流密度所需的最低过电位分别为：非轴向PLD薄膜-162 mV，轴向PLD薄膜-150 mV。电化学特性测量表明，这些薄膜HER性能差异源于其独特的形貌特征。

    关键词： 纳米催化剂、缓冲气体、脉冲激光沉积、过渡金属硫族化合物、析氢反应

    更新于2025-09-19 17:13:59