李晓龙
,
赵明
,
庄大明
,
巩前明
,
曹明杰
,
欧阳良琦
,
郭力
,
孙汝军
,
高泽栋
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.090
对球磨时间不同的Cu2Se、In2Se,和Ga2Se3混合粉末进行热压烧结制备CIGS靶材,发现在球磨时间较短时靶材出现分层,随着球磨时间延长分层缺陷消失.由此考察了粉末在球磨过程中发生的物理化学变化及其对分层的影响.结果表明:Cu2Se、Jn2Se3和Ga2Se3三种硒化物粉末在球磨过程中发生机械合金化反应形成黄铜矿相Cu(In,Ga)Se2(CIGS).随着球磨时间的延长,黄铜矿相结构CuInSe2(CIS)首先在Cu-Se二元化合物表面产生,并随着Ga原子的扩散逐步形成CIGS四元相.当球磨时间达到48 h时,粉末由黄铜矿相CIGS和少量Ga2Se3组成.由于Cu2-xSe与CIGS晶体结构相近,因此通过外延反应的方式有效促进了CIGS的合成.球磨过程中Cu-Se二元相的消失和CIGS相的形成有助于抑制烧结过程中分层缺陷的产生.
关键词:
无机非金属材料
,
铜铟镓硒
,
机械合金化
,
热压烧结
,
靶材
欧阳良琦
,
赵明
,
庄大明
,
孙汝军
,
郭力
,
李晓龙
,
曹明杰
材料研究学报
使用磁控溅射铜铟镓硒(CuIn1-x GaxSe2,CIGS)四元陶瓷靶材制备沉积态预制膜,在240-550℃对预制膜进行退火处理,着重研究了退火温度对薄膜电学性能(载流子浓度及迁移率)的影响.结果表明:退火温度低于270℃时薄膜中存在CuSe低电阻相,CIGS薄膜的载流子浓度在1017-1019cm-3,迁移率在0.1 cm2·V-1·s-1左右,不适于作为太阳电池的吸收层;当退火温度高于410℃时薄膜中不存在CuSe相,薄膜具有10 cm2·V-1s-1左右的较高迁移率,载流子浓度在1014-1017cm-3;退火温度高于410℃时,随着退火温度的升高薄膜晶粒长大,结晶性增强,此时薄膜内部缺陷减少,载流子浓度升高;对于用作太阳电池吸收层的CIGS,从载流子浓度及迁移率的角度评判,合适的退火温度区间为450-550℃.
关键词:
无机非金属材料
,
太阳电池
,
铜铟镓硒
,
溅射
,
电学性能
曹明杰
,
赵明
,
庄大明
,
郭力
,
欧阳良琦
,
李晓龙
,
宋军
材料研究学报
采用中频交流磁控溅射法制备非晶铟镓锌氧化物(IGZO)薄膜,用XRD、XRF、Hall测试等手段进行表征,研究了溅射电流、氧气流量等工艺参数对其电学性能的影响.结果表明,制备出的IGZO薄膜均为非晶结构,成分与靶材基本一致,电学性能对溅射电流不敏感,而氧气流量的改变可显著影响薄膜的载流子浓度和Hall迁移率.随着氧气流量的增加,薄膜的载流子浓度先增加后减小,而Hall迁移率随着载流子浓度的提高而增加.透过率随着氧气流量的增大先提高然后稳定在90％以上.
关键词:
无机非金属材料
,
IGZO薄膜
,
非晶态半导体
,
磁控溅射
,
迁移率
曹明杰
,
赵明
,
庄大明
,
郭力
,
欧阳良琦
,
孙汝军
,
詹世璐
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.697
通过磁控溅射方法制备一种新型薄膜晶体管有源层材料Nb掺杂的氧化铟锌(IZO)非晶薄膜(a-INZO).运用XRD、光致发光、Hall测试等检测方法分析INZO薄膜微观结构、缺陷状态以及电学性能.光致发光结果表明,INZO相较于Ga掺杂的IZO (IGZO)具有更低的深能级缺陷密度.Hall效应测试结果表明,通过调节溅射过程中氧气流量可有效控制INZO薄膜载流子浓度,使之适合于制备薄膜晶体管(TFT)器件.INZO薄膜迁移率随载流子浓度的变化规律符合渗流传导模型,载流子浓度较低时,迁移率随载流子浓度增加而增加;载流子浓度较高时,迁移率下降,光学数据的分析表明其带尾态宽度较大,结构更无序.提高溅射基底温度可有效提高迁移率,但对薄膜无序度的改善并不明显.
关键词:
无机非金属材料
,
Nb掺杂IZO
,
INZO
,
光致发光
,
迁移率
,
磁控溅射
王海斗
,
庄大明
,
王昆林
,
刘家浚
,
方晓东
,
李永良
金属学报
新型固体润滑剂FeS涂层的优异减摩耐磨性能与制备工艺密切相关. 利用低温离子渗硫和高速度火焰喷涂的方法制备了FeS固体润滑涂层. 在MM-200和FQP-100磨损实验机上对比研究了这两种涂层的摩擦磨损行为. 利用XRD分析了涂层的相结构, 用SEM观察了涂层的表面、截面及磨面形貌, 用划痕仪测定了涂层与基体的结合力. 结果表明, 离子渗硫FeS涂层的减摩性和耐磨性更好, 而热喷涂层的抗擦伤性更佳, 这是两种FeS涂层的组织结构不同所致.
关键词:
FeS
,
null
,
null
,
null
侯亚奇
,
庄大明
,
张弓
,
方玲
,
吴敏生
催化学报
用中频交流反应磁控溅射技术制备了具有良好光催化性能的TiO2薄膜,考察了紫外光源、反应器和溶液浓度对亚甲基蓝溶液光催化降解特性的影响.结果表明,紫外光源对TiO2薄膜光催化降解性能有较大的影响; 在计算光催化降解速率时应充分考虑光解和光氧化的影响.低压汞灯TUV为光催化降解的较好选择.动态反应系统可以有效避免光解,显著提高光催化反应速度.TiO2薄膜具有很好的光催化性能,且性能稳定.
关键词:
氧化钛
,
薄膜
,
光催化降解
,
亚甲基蓝
,
紫外光源
王海斗
,
庄大明
,
王昆林
,
刘家浚
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.03.004
分别采用低温离子渗硫和等离子喷涂的方法在45#钢表面制备了硫化层.在摩擦磨损试验机上对比研究了这两种硫化层在油润滑条件下的摩擦学性能.利用XRD分析了硫化层的相结构,用SEM观察了硫化层的表面及磨面形貌并进行了能谱分析.结果表明,各硫化层的摩擦学性能明显优于原始基体表面,其中离子硫化层的减摩性和耐磨性更好,而热喷涂硫化层的抗擦伤性更佳.造成这种差别的主要原因在于两种硫化层的成膜机理不同.
关键词:
离子渗硫
,
热喷涂
,
涂层
,
FeS
,
摩擦磨损
,
抗擦伤
王海斗
,
徐滨士
,
刘家浚
,
庄大明
稀有金属材料与工程
对厚约3μm的金属钼薄膜进行低温离子渗硫处理,得到了单质金属钼与固体润滑剂二硫化钼(MoS2)共存的复合固体润滑渗硫层.利用SEM和EDX分析了复合渗硫层表面、截面及磨损面的形貌及成分分布,用XPS分析了复合渗硫层表面化合价态,用纳米压痕仪测定了复合渗硫层的硬度及弹性模量.摩擦磨损实验表明,该渗硫层是一种非常理想的摩擦表面,具有优异的减摩耐磨抗擦伤性能.离子渗硫技术为原位合成固体润滑剂MoS2提供了一种新方法.
关键词:
钼
,
低温离子渗硫
,
二硫化钼(MoS2)
,
复合
,
固体润滑
王海斗
,
庄大明
,
王昆林
,
刘家浚
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.02.002
为改善高速钢、模具钢和45钢的抗擦伤性能,采用低温离子渗硫技术在这三种材料表面生成了FeS固体润滑渗硫层.在QP-100球盘式摩擦磨损试验机上对比研究了这三种材料渗硫层在油润滑条件下的抗擦伤及摩擦学性能.利用SEM与XRD观察分析了渗硫层截面、擦伤面形貌及表面相结构, 利用AES及XPS分析了擦伤表面元素沿深度的分布及边界润滑膜化合物的价态.研究表明,渗硫后三种材料的抗擦伤及摩擦学性能都有明显改善,其中渗硫高速钢的抗擦伤性最好,其后依次为渗硫模具钢、渗硫45钢.分析认为,不同钢种渗硫层抗擦伤性能的差异主要由基体硬度、组织结构及耐蚀性三方面决定.
关键词:
离子渗硫
,
抗擦伤
,
油润滑
,
摩擦磨损
陈崧哲
,
张彭义
,
祝万鹏
,
庄大明
催化学报
采用中频交流磁控溅射法,以O2/N2混和气为反应气体,在铝片上沉积了氮掺杂TiO2膜.利用原子力显微镜、紫外-可见光谱、X射线衍射和X射线光电子能谱等手段研究了掺杂膜的表面形貌、光吸收性能、物相组成以及膜样品中氮的化学态,并通过苯甲酰胺的光催化降解实验对光催化剂活性进行了评价.结果表明,所得掺杂膜仅能够被紫外光所激发,反应气的配比对膜的形貌和TiO2的锐钛矿/金红石相比率均有影响,而氮在膜中以掺杂N3-、表面吸附N2和固溶N2的形式存在.随着N3-掺入量的增加,掺杂膜的光催化活性显著提高,在反应气体组成为N2/(O2+N2)=80%(体积分数)时,掺杂N3-量为0.594%,苯甲酰胺光催化降解效果最好,其活性约为纯TiO2膜的1.5倍.
关键词:
二氧化钛
,
膜
,
氮
,
掺杂
,
光催化
,
反应磁控溅射
,
苯甲酰胺
