巨锦华
,
王华
,
许积文
,
任明放
,
杨玲
,
袁昌来
人工晶体学报
采用固相反应法制备了TiO2掺杂的ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3系低压压敏陶瓷.采用X射线衍射、扫描电镜、压敏电阻直流参数仪、阻抗分析仪等研究了掺杂量对陶瓷的微结构、压敏性能和阻抗等影响.结果表明:掺杂1.0mol%TiO2时综合电性能最好,压敏电压梯度为21.6 V/ mm,漏电流密度为0.02 μA/ mm2,非线性系数为33;掺杂最大于1.0 mol%时,压敏电压梯度降低的同时也使非线性系数降低,漏电流密度增大;Cole-Cole形式的复阻抗谱图表明掺杂1.0 mol%TiO2的晶界电阻最大,晶界电阻对ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3-TiO2系低压压敏陶瓷电阻的贡献最为明显.
关键词:
ZnO-Bi2O3-CO2O3-MnCO3压敏陶瓷
,
微结构
,
电性能
黄竹
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王华
,
许积文
,
杨玲
,
任明放
材料导报
以纳米级的ZnO、MgO和Al2O3粉体为原料,经过湿式球磨得到了混合粉体,采用常压固相烧结的方法制备了高致密度MgXZn1-XO:Al陶瓷靶材,研究了预烧粉体、Mg掺杂量和烧结温度对靶材微观结构和性能的影响.研究表明,预烧粉体可以减少第二相的生成;随着Mg掺杂量的增加,MgO立方相逐渐增多,在x=0.3时产生了相分离;在1100～1300℃内,随着烧结温度的升高,靶材的晶粒大小和密度逐渐增大,增大趋势在1300℃后变缓,1300℃烧结4h可以制得结构均匀、高致密度的MgxZn1-xO:Al靶材.
关键词:
MgxZn1-xO:Al靶材
,
预烧
,
Mg含量
,
烧结工艺
,
微观结构
任明放
,
王华
,
许积文
,
杨玲
人工晶体学报
采用室温溅射加后续退火工艺制备了ZnO∶ Al透明导电薄膜.研究了热处理工艺对薄膜微观结构和光电性能的影响.研究表明:退火有助于减小Al~(3+)对Zn~(2+)的取代造成的晶格畸变,消除应力,促进晶粒长大,有效提高电子浓度和迁移率,降低电阻率;当溅射功率为80 W、退火温度为320 ℃时,薄膜的电阻率可低至8.6×10~(-4) Ω·cm;退火气氛对薄膜的导电性能有较大影响,真空退火可使吸附氧脱附,大大降低薄膜的方块电阻.而退火温度和退火气氛均对ZnO∶ Al薄膜的透光率没有明显影响,薄膜的透光率在86%以上.
关键词:
ZnO∶Al
,
光电性能
,
磁控溅射
,
退火工艺
许积文
,
王华
,
任明放
,
杨玲
功能材料
以纳米量级的ZnO和Al2O3粉体为原料,通过湿式球磨得到了混合粉体,再经过模压成型与常压烧结工艺即可获得致密度超过95%的ZnO:Al陶瓷靶材,其电阻率可达10-2Ω·cm数量级.高致密度的原因在于纳米粉体具有大的比表面积和粒子数,烧结均匀,气孔较少.低电阻率在于Al3+对Zn2+替代产生的自由电子.同时对靶材中的黑点进行了分析,EDS显示其不仅存在N元素,而且Al含量与致密度比正常区域低,其原因与粉体颗粒的均匀性有关.
关键词:
ZAO靶材
,
纳米粉体
,
致密度
,
电阻率
,
黑点
许积文
,
王华
,
任明放
,
成钧
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.05.028
基于Al2O3掺杂量为3wt%的氧化锌铝陶瓷靶材,采用直流无反应磁控溅射法在载玻片衬底上制备了ZnO:Al透明导电薄膜.研究了氩气压强对薄膜微观结构和光电性能的影响.结果表明:氩气压强对薄膜的平均透光率影响微小,其值均在86%以上,但对薄膜的微观结构和方块电阻有非常明显的影响.随着氩气压强的增大,薄膜的晶粒形状由片状向球状变化,并呈现出c轴择优生长特性.氩气压强在0.6～3.0 Pa范围内增长时,薄膜的方块电阻先缓慢减小,2.0Pa后急剧增大.在压强为1.5Pa时,薄膜具有最好的电学性能,其电阻率为1.4×10-3Ω·cm,方块电阻为10Ω/sq,优值为1.6Ω-1,符合评价标准.
关键词:
直流磁控溅射
,
ZAO薄膜
,
方块电阻
,
透光率
,
优值
任明放
,
王华
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00700
采用sol-gel工艺制备了Pt/SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12/p-Si异质结. 研究了退火温度对异质结微观结构与生长行为、漏电流密度和C-V特性等的影响. 研究表明: 成膜温度较低时,SrBi2Ta2O9、Bi4Ti3O12均为多晶薄膜, 但随退火温度升高, Bi4Ti3O12薄膜沿c轴择优生长的趋势增强; 经不同退火温度处理的Pt/SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12/p-Si异质结的C-V曲线均呈现顺时针非对称回滞特性, 且回滞窗口随退火温度升高而增大, 经700℃退火处理后异质结的最大回滞窗口达0.78V; 在550～700℃范围内, Pt/SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12/\\p-Si异质结的漏电流密度先是随退火温度升高缓慢下降, 当退火温度超过650℃后漏电流密度明显增大, 经650℃退火处理的异质结的漏电流密度可达2.54×10-7A/cm2的最低值.
关键词:
退火温度
,
SrBi2Ta2O9
,
Bi4Ti3O12
,
heterostructure
任明放
,
冯湘
,
王华
,
许积文
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.02.006
采用直流磁控溅射工艺,室温下在载玻片上制备ZnO:Al透明导电薄膜.研究Al掺杂和溅射功率对薄膜生长取向、微观结构和电阻率的影响.研究表明:不同溅射功率下Al掺杂ZnO薄膜均为高度c-轴择优取向生长;在1%～3%(质量分数)的掺杂范围内,薄膜的电阻率随掺杂孱的增加而减小,掺杂的质量分数超过3%后,薄膜的电阻率又有所增大.溅射功率通过改变晶粒尺寸和晶界所产生的散射作用而影响薄膜的导电性能,溅射功率低于100 W时,薄膜的电阻率随功率增加而明显降低,但超过100 W后,薄膜的电阻率下降趋缓,并最终趋于平稳.在Al掺杂的质量分数为3%、溅射功率为100 W的条件下,可获得2.3×10~(-3) Ω·cm的最低电阻率.
关键词:
氧化锌铝
,
透明导电薄膜
,
导电性能
,
磁控溅射
许积文
,
王华
,
任明放
,
杨玲
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.03.030
氧化锌(ZnO)是直接宽带隙半导体材料,有高达60 meV的激子束缚能,是下一代短波长光电材料的潜在材料.有效的p型ZnO薄膜掺杂是实现ZnO基光电器件的基础,虽然取得一定的进展,但从性能上来看,远远不及n型ZnO薄膜,而且重复性差.分析难于实现氧化锌p型掺杂的主要原因,综述近年来出现的p型掺杂的新方法、掺杂机制及其有效的实现工艺,指出今后的发展趋势和研究重点.
关键词:
ZnO
,
P型掺杂
,
综述
,
制备方法
黄小丹
,
王华
,
任明放
,
许积文
,
杨玲
材料导报
采用固相烧结工艺制备了Nb掺杂的Bi4Ti3O12(BIT)铁电陶瓷.用XRD和AFM对其微观结构进行了分析,研究了Nb掺杂对材料微观结构和介电性能的影响.结果发现,微量Nb的掺入并未改变BIT的晶体结构,但可减小陶瓷的晶粒尺寸并降低材料的居里温度.同时,Nb的掺入大大降低了BIT陶瓷的介电常数并削平了BIT陶瓷的介电损耗峰,适当掺杂Nb可明显降低BIT陶瓷的介电损耗.
关键词:
铁电陶瓷
,
介电性能
,
BIT
,
微结构
曹信言
,
王华
,
许积文
,
杨玲
,
任明放
材料导报
采用超声喷雾热解法在石英玻璃衬底上生长出不同组分的宽禁带MgxZn1-xO薄膜(z=0、0.08、0.16、0.25).通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和分光光度计等分析测试手段对MgxZn1-xO薄膜的晶体结构、透光性及禁带宽度进行了研究.结果表明,随着Mg含量的增加,MgxZn1-xO薄膜仍然保持着ZnO的纤锌矿结构,没有生成MgO相,Mg可以有效地溶入ZnO的晶格中.MgxZn1-xO薄膜具有良好的透光性,在可见波段的光透过率达85%以上;此外,随着Mg含量的增加,MgxZn1-xO薄膜的吸收边出现蓝移现象,禁带宽度从3.30eV增大到3.54eV.
关键词:
超声喷雾热解法
,
MgxZn1-xO薄膜
,
透光性
,
禁带宽度
