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自支撑GaN厚膜制备及其光学性能研究

采用镀Ti插入层在氢化物外延设各中制各了高质量自支撑GaN厚膜.X射线衍射测试发现(0002)峰摇摆曲线的半高宽为260 aresee:5K下样品带边发光峰的半高宽为3 meV,室温下样品的带边发光峰也只有20 meV,并且在室温的PL谱中观察不到黄光带;扫描电子显微镜观察显示,腐蚀后的自支撑GaN厚膜表面有位错延伸形成的六角坑,并估算出样品位错密度约为2.1×107cm-2.这些结果说明镀Ti插入层有助于提高GaN外延层的晶体质量.通过Raman和低温荧光分析,可以看出自支撑GaN厚膜表面应力已经完全释放.研究了不同温度下样品的荧光特性,证明得到的无应力自支撑GaN厚膜具有很好的晶体质量和光学质量.

关键词: 氮化镓 , 氢化物气相外延 , 自支撑厚膜 , 应力释放 , 荧光

MOCVD生长GaN力学性能研究

魏同波 , 王军喜 , 李晋闽 , 刘喆 , 段瑞飞

稀有金属材料与工程

采用MOCVD技术在蓝宝石衬底(0001)面上生长了GaN外延膜,利用原子力显微镜AFM、扫描电镜SEM分析了薄膜表面形貌,利用纳米压痕仪和UMT试验机考察了GaN膜的硬度、临界载荷以及摩擦学性能等.结果表明,薄膜以二维模式均匀生长,表面平整,硬度达22.1 MPa,弹性模量为299.5 GPa,与衬底结合紧密,临界载荷达1.6N,与GCr15钢球对磨时摩擦系数仅为0.13,与Si3N4陶瓷球摩擦时膜很快就磨穿.

关键词: GaN , MOCVD , 形貌 , 机械性能

电流密度对铝合金微弧氧化膜的生长及结合力的影响

魏同波 , 张学俊 , 王博 , 田军 , 阎逢元

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.04.002

为了进一步探讨微弧氧化主要参数电流密度对铝合金微弧氧化膜的影响机理,先用微弧氧化技术在LY12硬铝合金上获得陶瓷层,然后考察电流密度对陶瓷膜厚度及其与基体结合强度的影响,再利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)分析了氧化膜的形貌和组织结构,通过划痕试验和冲击试验研究了氧化膜与基体的结合力.结果表明,随着电流密度的增大,陶瓷氧化膜及其致密层的增长速度均加快,但有一个极限值,氧化膜的临界载荷降低,致密层所占比例也逐渐降低.XPS谱图证明,微弧氧化膜表面疏松层主要由γ-Al2O3,α-Al2O3和Al-Si-O相组成,致密层由α-Al2O3和γ-Al2O3组成.铝合金表面生成氧化膜后,随着膜厚度的增加,冲击韧性逐渐减低,基体断裂后,氧化膜没有发生剥落,表面出现大量微裂纹.

关键词: 微弧氧化 , 铝合金 , 陶瓷膜 , 结合强度 , 电流密度

铝合金微弧氧化陶瓷膜的性能研究

魏同波 , 郭宝刚 , 梁军 , 阎逢元 , 田军

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.04.024

利用扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM等手段分析了LY12铝合金微弧氧化膜的组织形貌,对氧化膜硬度、成膜合金的弯曲强度以及油润滑条件下氧化膜的摩擦学行为进行了研究.结果表明,微弧氧化膜的致密层由单晶和多晶的γ-Al2O3构成,晶粒大小可达几百纳米.氧化膜具有很好的韧性,其弹性恢复可达45%,远高于铝合金.随着氧化膜厚度的增加,成膜合金的弯曲强度逐渐升高,电流密度对弯曲强度的影响不大.在油浸泡条件下,氧化膜摩擦系数和磨损量较干摩擦条件下显著降低.

关键词: 铝合金 , 微弧氧化 , 弯曲强度 , 耐磨

液相等离子体电沉积表面处理技术

魏同波 , 田军

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.03.034

液相等离子体电沉积技术是一项新兴的表面处理技术,利用此技术可在多种金属及合金表面得到耐磨、耐蚀、耐热冲击、绝缘的优质膜.本文分别从等离子体氧化和等离子体渗透两个方面介绍了该技术的工艺机理、制备及影响因素、膜层性能,并展望了其应用前景.

关键词: 等离子体电沉积 , 等离子体氧化 , 等离子体渗透 , 火花放电 , 表面改性

AlGaN基UV-LED的研究与进展

魏同波 , 王军喜 , 闫建昌 , 李晋闽

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.01.020

近年来短波长紫外LED巨大的应用价值引起了人们的高度关注,成为了全球半导体领域研究和投资的新热点.本文综合分析了AlGaN材料的生长、碎裂、掺杂和欧姆接触等问题,对UVLED的发展历程、技术路线和研究进展进行了详细介绍,并展望了未来发展方向.

关键词: UV-LED , AlGaN , AlInGaN , 综述

Si基外延GaN的结构和力学性能

魏同波 , 王军喜 , 刘喆 , 李晋闽

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.04.014

采用MOCVD技术在Si衬底(111)面上生长了GaN外延膜,分析了薄膜表面形貌和Si基GaN的临界载荷,研究了表面发光性能和GaN晶体质量随深度的变化.结果表明,外延层的表面比较平整,多组超晶格插入层可以进一步降低位错密度,提高晶体质量.膜的表面有许多颗粒状的发光中心,除了强的带边峰外,还有弱的黄光带和红光带,这可能是ON与VGa所产生的深能级跃迁产生的.GaN的晶体质量具有梯度变化,GaN外延层的上层晶体质量比较好,界面附近比较差,但是外延层与衬底的结合强度较高,临界载荷达到2.05 N.

关键词: 无机非金属材料 , GaN , CL , RBS/沟道 , 临界载荷

Caudrey-Dodd-Gibbon-Kotera-Sawada方程的同宿呼吸波解、周期波解和扭结孤立波解

王玲 , 鲜大权

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2012.04.006

利用Painlevé展开和扩展同宿测试法,获得了CDGKS方程的新的同宿呼吸波解、周期波解和扭结孤立波解,丰富了该方程解的内容及其动力学特征.

关键词: 非线性方程 , CDGKS方程 , Painlevé展开法 , 扩展同宿测试法 , 同宿呼吸波解

LY12铝合金微弧氧化陶瓷层的结构和耐磨性能

魏同波 , 田军 , 阎逢元

材料研究学报

分析了LY12铝合金微弧氧化陶瓷膜的形貌、组成和结构, 研究了氧化膜的硬度、与基体的结合强度以及在油润滑和干摩擦这两种条件下的摩擦学行为. 结果表明, 铝合金微弧氧化膜可分为疏松层和致密层, 从表层到基体, 微弧氧化膜的断面显微硬度先增大后减小. 微弧氧化膜与铝合金基体结合紧密. 随着膜厚度的增加, 氧化膜的临界载荷线性增加. 氧化膜具有优良的抗磨性能, 油润滑条件下的摩擦系数仅为干摩擦下的1/10.

关键词: 无机非金属材料 , microare oxidation(MAO) , microarc oxidation coatings , wear-resistance

LY12铝合金微弧氧化陶瓷层的结构和性能

魏同波 , 田军 , 阎逢元

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2004.02.009

分析了LY12铝合金微弧氧化陶瓷膜的形貌、组成和结构,研究了氧化膜的硬度、与基体的结合强度以及在油润滑和干摩擦这两种条件下的摩擦学行为.结果表明,铝合金微弧氧化膜可分为疏松层和致密层,疏松层由α-Al2O3、γ-Al2O3以及Al-Si-O相组成,致密层由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,致密层中α-Al2O3的含量远远高于疏松层.从表层到基体,微弧氧化膜的断面显微硬度先增大后减小.微弧氧化膜与铝合金基体结合紧密.随着膜厚度的增加,氧化膜的临界载荷线性增加.氧化膜具有优良的抗磨性能,油润滑条件下的摩擦系数仅为干摩擦下的1/10.

关键词: 无机非金属材料 , 微弧氧化 , 微弧氧化膜 , 耐磨性

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