张志坤
,
章俞之
,
边继明
,
孙景昌
,
秦福文
,
刘维峰
,
骆英民
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13273
本研究成功地在石墨衬底上制备了低维ZnO材料,即一维的ZnO纳米棒和二维的ZnO薄膜.采用X射线衍射、场发射扫描电镜、光致发光谱和反射谱等测量技术对石墨衬底上制备的低维ZnO纳米材料的晶体结构、形貌和光学特性进行了表征.结果发现在室温条件下,准一维的ZnO纳米棒和二维的ZnO薄膜都表现出了较好的近带边发射,基本探测不到由杂质和缺陷等引起的深能级发光,并且这种低维ZnO材料/石墨衬底复合结构在300～800 nm光谱范围内具有较低的反射率.本实验结果对于ZnO基光电子器件性能的提高以及在太阳能电池领域的应用具有重要意义.
关键词:
ZnO
,
石墨
,
光致发光
,
高功率光电子器件
边继明
,
李效民
,
高相东
,
于伟东
无机材料学报
以醋酸锌水溶液为前驱体,采用改进的超声喷雾热解法在Si(100)衬底上沉积ZnO薄膜,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段分析所得ZnO薄膜的晶体结构和微观形貌,着重考察了衬底温度对ZnO薄膜生长过程及微观结构的影响.结果表明,在衬底温度为500℃下所得ZnO薄膜表面均匀光滑,属六方纤锌矿结构,且沿c轴择优生长,晶粒尺寸的为40～50nm;衬底温度对ZnO薄膜生长过程影响显著,随衬底温度的升高,薄膜生长速率存在一极限值,且ZnO薄膜的c轴取向趋势增强,晶粒尺寸得到细化.
关键词:
氧化锌
,
thin film
,
ultrasonic spray pyrolysis （USP）
孙英岚
,
边继明
,
孙景昌
,
梁红伟
,
邹崇文
,
骆英民
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.10636
使用低温水热法在Si衬底上生长ZnO纳米棒阵列. 通过X射线衍射和扫描电子显微镜对ZnO纳米棒的结晶性和形貌进行观测. 结果表明, 六棱柱形ZnO纳米棒沿 c 轴方向的阵列性良好, 且均匀致密的生长在衬底上. 室温光致发光谱表明应用低温水热法可以得到光学性质良好的ZnO纳米棒阵列. 使用同步辐射对ZnO纳米棒阵列的氧K带边进行X射线吸收近带边谱测量, 研究了不同半径ZnO纳米棒阵列的局部电子结构及其半径对电子结构的影响. 另外, 对ZnO纳米棒及ZnO薄膜的局部电子结构进行了对比研究.
关键词:
ZnO纳米棒阵列
,
hydrothermal
,
photoluminescence
,
X-ray absorption near-edgespectroscope
赵佳明
,
边继明
,
骆英民
,
吕盛
,
李寿波
,
李欣
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.02.031
随着激光武器的迅猛发展,寻找一种适用于激光防护领域的新型材料,有效对抗激光致盲,已成为摆在各国面前非常现实的问题.二氧化钒(VO2)作为一种性能优异的功能材料,在68℃附近发生从低温半导体相到高温金属相的可逆突变.但由于钒氧体系的复杂性和纯VO2薄膜相变温度较高等关键问题尚没有完全解决,严重阻碍了其在热电开关、激光防护和温控装置等方面的实际应用.综述了VO2薄膜多种制备方法的原理和优缺点,并重点介绍了VO2薄膜在智能激光防护武器上的应用.
关键词:
二氧化钒薄膜
,
智能激光防护
,
相变
,
掺杂
赵佳明
,
边继明
,
孙景昌
,
张东
,
梁红伟
,
骆英民
功能材料
采用直流磁控溅射法在聚酰亚胺(PI)柔性衬底上生长氧化铟锡(ITO)薄膜,采用XP-2探针台阶仪、X射线衍射(XRD)、霍尔测试仪、紫外-可见分光光度计等对ITO薄膜进行结构和光电性能表征.结果表明溅射功率和沉积气压是影响磁控溅射法生长ITO薄膜透明导电性能的主要因素,实验系统研究了溅射功率和沉积气压对ITO薄膜透明导电性能的影响机制.在优化的工艺条件下(溅射功率100W和沉积气压0.4Pa),制备了在可见光区平均透射率达86％、电阻率为3.1×10-4 Ω·cm的光电性能优良的ITO透明导电薄膜.
关键词:
磁控溅射
,
聚酰亚胺(PI)
,
柔性衬底
,
ITO透明导电膜
孙英岚
,
边继明
,
李庆伟
,
骆英民
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.10153
衬底的选择是得到高质量ZnO纳米棒的一个重要因素. 在95℃的较低温度下用CBD方法在不同衬底(石英玻璃, 硅和ITO玻璃)上生长ZnO纳米棒阵列. X射线衍射(XRD)和扫描电镜 (SEM)结果显示六角形的ZnO纳米棒致密垂直地生长在衬底上, 而纳米棒的平均直径和长度则与衬底的性质密切相关. 各种衬底的ZnO纳米棒阵列的室温光致发光(PL)光谱都可以观测到强烈的近带边紫外发射峰, 而无论是晶体还是非晶体, 经常可以观察到的与缺陷相关的深能级发射都几乎观察不到. 这意味着通过这种简便的低温化学方法可以获得高光学性能的ZnO纳米棒阵列. 此外, 不同衬底间UV发射的小幅度迁移可以用压应力来解释, 并用拉曼光谱进行了进一步的证明.
关键词:
ZnO
,
nanorod arrays
,
chemical bath deposition
,
photoluminescence
边继明
,
李效民
,
赵俊亮
,
于伟东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00701
采用脉冲激光沉积(PLD)法在单晶Si(100)衬底上生长ZnO薄膜, 以X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(SEM)等手段分析了所得ZnO薄膜的晶体结构和微观形貌. 结果表明, 随着衬底温度和薄膜生长时氧分压的增加, ZnO薄膜的晶体结构和化学计量比得到显著改善. 优化工艺(700℃,20Pa)下生长的ZnO薄膜呈c轴高度择优取向, 柱状晶垂直衬底表面生长, 结构致密均匀. 以不同暗电阻的ZnO薄膜为材料, 利用剥离(lift-off)技术制备了MSM结构ZnO光电导型紫外探测器. 紫外光照射前后的I-V特性测试表明ZnO薄膜产生非常明显的光电导现象, 分析了其光电响应机理.
关键词:
ZnO薄膜
,
pulsed laser deposition (PLD)
,
photoconductive UV detector
,
photoresponsivity mechanism
边继明
,
刘维峰
,
胡礼中
,
梁红伟
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00173
采用超声喷雾热解法在单晶GaAs(100) 衬底上生长ZnO同质p-n结. 以醋酸锌水溶液为前驱体, 分别以醋酸铵和硝酸铟为氮(N)源和铟(In)源, 通过氮--铟(N-In)共掺杂沉积p型ZnO薄膜, 以未故意掺杂的ZnO薄膜做为n型层获得ZnO基同质p-n结. 采用热蒸发工艺在ZnO层和GaAs衬底上分别蒸镀Zn/Au和Au/Ge/Ni电极而获得发光二极管原型器件, 在室温下发现了该器件正向电流注入下的连续发光现象.
关键词:
ZnO薄膜
,
p-n homojunction
,
electroluminescence
,
ultrasonic spray pyrolysis
边继明
,
李效民
,
高相东
,
于伟东
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.03.032
以醋酸锌水溶液为前驱体,采用改进的超声喷雾热解法在Si(100)衬底上沉积ZnO薄膜,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段分析所得ZnO薄膜的晶体结构和微观形貌,着重考察了衬底温度对ZnO薄膜生长过程及微观结构的影响.结果表明,在衬底温度为500°C下所得ZnO薄膜表面均匀光滑,属六方纤锌矿结构,且沿c轴择优生长,晶粒尺寸约为40～50nm;衬底温度对ZnO薄膜生长过程影响显著,随衬底温度的升高,薄膜生长速率存在一极限值,且ZnO薄膜的c轴取向趋势增强,晶粒尺寸得到细化.
关键词:
氧化锌
,
薄膜
,
超声雾化热分解
赵俊亮
,
李效民
,
边继明
,
张灿云
,
于伟东
,
高相东
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.04.031
通过超声喷雾热解工艺,以醋酸锌和醋酸铵的混合水溶液为前驱溶液,在单晶Si(100)衬底上制备了N掺杂ZnO薄膜,采用热质联用分析(TG-DSC-MS)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和霍耳效应(Hall-effect)测试等手段研究了喷雾热解工艺下N掺杂ZnO薄膜的生长机理、晶体结构和电学性能.结果表明,随衬底温度的不同,薄膜呈现出不同的生长机理,从而影响薄膜的晶体结构和电学性能.在优化的衬底温度下,实现了ZnO薄膜的p型掺杂,得到的p型ZnO薄膜具有优异的电学性能,载流子浓度为3.21×1018cm-3,霍耳迁移率为110cm2·V-1s-1,电阻率为1.76×10-2Ω·cm.
关键词:
p型ZnO薄膜
,
喷雾热解
,
掺杂
,
生长机理
