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两步法中硒化温度对Sb2Se3薄膜及太阳能电池性能的影响
摘要: 本工作首次采用电子束(e-beam)蒸发结合硒化工艺(两步法)制备了硒化锑(Sb2Se3)薄膜,并系统研究了硒化温度对Sb2Se3薄膜及太阳能电池性能的影响。证实形成了纯多晶Sb2Se3,且随温度升高,(hk1)和(hk2)晶面衍射强度降低而(hk0)晶面增强。但当温度超过360°C时,Sb2Se3晶粒逐渐由圆形转变为棒状,并观察到薄膜中出现凹坑和裂纹。360°C制备的Sb2Se3薄膜平均晶粒尺寸为450 nm,表面粗糙度42 nm,光学带隙1.24 eV,载流子浓度4.99×1012 cm?3。对应太阳能电池最佳光电转换效率达1.15%。结果表明:采用电子束蒸发Sb后经适宜温度硒化的工艺,是制备高质量太阳能电池用Sb2Se3薄膜的有效方法。
关键词: Sb2Se3,电子束蒸发,太阳能电池,硒化温度,薄膜
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于电子束蒸镀自组装银膜的SERS活性基底纳米工程化
摘要: 表面增强拉曼光谱(SERS)作为分析化学和生物传感领域潜在解决方案的研究已持续数十年。大量研究致力于基于半连续纳米结构银/金薄膜或溶液中微纳颗粒团聚体制备信号增强的SERS活性基底。本文展示利用电子束蒸镀连续自组装银膜,从超低浓度溶液(低于10 μg/mL)中沉淀肌红蛋白获得的高幅值光谱。与对照样品相比,经特殊设计的SERS活性基底可实现高达10?倍的拉曼信号放大。通过精确控制纳米结构表面形貌的电子束蒸发银薄膜制备SERS活性基底,其形貌单元特征尺寸分布在数至数十纳米范围。光学共聚焦显微镜观测表明,蛋白质在自组装银膜表面形成特定构象,从而有效增强巨拉曼散射信号。我们结合Gwyddion软件深度数据分析与多种机器学习技术,通过原子力显微镜(AFM)研究不同SERS基底表面形貌?;谡庑┙峁?,确定了获得最高幅值SERS光谱的关键薄膜表面形貌模式及蒸镀工艺参数,并实现了高幅值光谱适用形貌参数的自动筛选??⒌腁FM数据自动分析流程用于SERS活性基底纳米工程过程的智能优化。
关键词: 金属薄膜、神经网络、肌红蛋白、SERS基底、电子束蒸发
更新于2025-09-12 10:27:22
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玻璃基底上沉积的碲化镉薄膜性能随基底温度的变化
摘要: 本研究探讨了采用电子束和热真空蒸发法在不同衬底温度下沉积的碲化镉(CdTe)薄膜性能变化,重点研究了衬底温度对CdTe薄膜结构、形貌、光学及电学特性的影响。通过掠入射X射线衍射技术进行结构表征发现,200°C沉积的薄膜比室温沉积样品具有更显著的结晶特性。研究计算了两种制备条件下CdTe薄膜的平均晶粒尺寸(D)、晶格应变(ε)、单位面积晶粒数(N)及织构系数TC(hkl)等参数。扫描电子显微镜观测显示薄膜表面形貌呈均匀特征。紫外-可见分光光度计与光致发光测试表明,在200°C衬底温度下,电子束和热蒸发制备的薄膜样品带隙值均有所降低。采用双探针法进行的电学测量显示,电子束蒸发法在200°C衬底温度下制备的CdTe薄膜具有最大电流值。
关键词: 热真空蒸发、光学性能、薄膜、电子束蒸发、电学性能、结构性能、衬底温度、碲化镉
更新于2025-09-09 09:28:46
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采用铂覆盖钇薄膜低温合成氢化物半导体YH3?δ及其化学热力学分析
摘要: 为降低金属钇(Y)与氢气反应形成半导体三氢化物相的温度,我们采用铂(Pt)覆盖层作为催化剂,并将其结果与使用钯(Pd)、镍(Ni)或它们的复合覆盖层时的结果进行比较。研究发现,5纳米厚的Pt覆盖层在27°C氢化时可使三氢化物相成为主要相,并在150-200°C氢化时获得摩尔浓度约100%的三氢化物相。对实验结果进行的化学热力学分析表明,三氢化物相纯态与氢蒸气二氢化物相之间的焓差和熵差均随氢化温度呈现单调变化,且符号反转发生在约150°C的相同温度附近,这暗示了氢-钇体系特有的热力学机制。
关键词: 铂,电子束蒸发,二氢化钇,焓,三氢化钇,钇,熵,吉布斯自由能
更新于2025-09-09 09:28:46
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采用电子束蒸发SiO?隧道势垒的单电子晶体管
摘要: 近期采用沉积电介质工艺制造金属-绝缘体-金属(MIM)单电子晶体管(SET)的研究显示出与现代CMOS工艺兼容的制造潜力。"肋状SET"工艺[V. Joshi、A. O. Orlov和G. L. Snider,《真空科学与技术杂志B辑》26卷2587页(2008年);G. Karbasian、A. O. Orlov和G. L. Snider,《真空科学与技术杂志B辑》33卷(2015年)]通过自对准岛结构实现,可将SET尺寸缩小至10纳米以下。但该工艺实现高质量SET的主要障碍在于难以制备低噪声的高品质MIM隧道结。本研究报道了采用电子束蒸发沉积隧道势垒(替代原子层沉积)的铂-二氧化硅-铂MIM SET。针对电子束蒸发形成隧道势垒的挑战提出了解决方案。虽然铂本征氧化层可忽略,但沉积态Pt-SiO2-Pt结构存在显著电阻,经氢等离子体退火处理后电阻值可降低五个数量级以上,表明存在界面铂氧化物。研究表明该处理不仅能提升SET电导率,更是形成低噪声SET所需高电导率隧道势垒的必要条件。
关键词: 单电子晶体管、金属-绝缘体-金属、电子束蒸发、二氧化硅隧穿势垒、互补金属氧化物半导体工艺
更新于2025-09-09 09:28:46
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[美国机械工程师学会(ASME)2018年国际设计工程与计算机信息技术会议——加拿大魁北克省魁北克市(2018年8月26日星期日)] 第4卷:第23届制造与生命周期设计会议;第12届微纳系统国际会议——电子束蒸发法制备形状记忆合金双压电晶片执行器的新见解
摘要: 为了制造具有高精度特征的形状记忆合金(SMA)双压电晶片微执行器,开发了一种结合电子束(E-beam)蒸发、剥离抗蚀剂和各向同性XeF?干法刻蚀的新工艺。为研究电子束沉积和退火工艺对镍钛(NiTi)特性的影响,分析了不同沉积速率及退火过程中溢流条件下的NiTi薄膜样品。通过扫描电子显微镜和X射线衍射表征发现,低电子束沉积速率及氩气环境退火工艺有助于形成NiTi晶体结构。此外,成功制备了特征尺寸小至5微米的高精度SMA双压电晶片微执行器,其实验验证的热机械性能与有限元分析模拟结果进行了对比。
关键词: 微细加工、退火、微执行器、双压电晶片、剥离抗蚀剂、电子束蒸发、XeF2干法刻蚀、镍钛合金、X射线衍射、形状记忆合金
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过电子束蒸发沉积的高度均匀电致变色氧化钨薄膜,用于节能系统
摘要: 过去几十年里,人们对将氧化钨薄膜用作电致变色器件活性层的兴趣激增。这类器件具有多种实际应用,如建筑智能窗和汽车玻璃,可用于节能。本研究的主要目标是将高均匀性、无定形WO3-x基电子束蒸镀薄膜构建为电致变色器件,并全面表征其开关速度、着色效率及循环伏安响应特性。所制备的器件包含掺铟透明氧化物镀膜玻璃作为透明导电电极、约200纳米厚的WO3-x作为阴极着色材料,以及基于高氯酸锂的导电凝胶电解质。X射线衍射图谱显示所有沉积态薄膜均为非晶态。实验结果表明,固态与液态电解质电致变色器件初始均具有极高透明度,能实现完美光学调制,其着色效率分别高达68.7 cm2/C(630 nm处)和52.6 cm2/C(630 nm处),这得益于Li+更易在其结构中嵌入。本研究的重要发现之一是:基于氧化钨薄膜的电子束镀膜电致变色器件性能优于其他镀膜方法。因此,这种优异的颜色可逆变化行为使其特别适用于电致变色储能器件。
关键词: 薄膜,氧化钨,电致变色器件,电子束蒸发
更新于2025-09-04 15:30:14
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采用电子束蒸发法沉积的BaF2-PrF3薄膜中的成分关联与多晶型现象
摘要: 红外低折射率蒸发材料对于宽带减反射涂层至关重要,可降低红外光学元件表面的菲涅尔反射。虽然氟化镨(PrF3)层在热红外波段展现出优异的透光性及较低的折射率n和消光系数k,但其存在的拉应力阻碍了PrF3作为红外低折射率镀膜材料的应用。直接共蒸PrF3与氟化钡(BaF2)等碱金属氟化物是降低应力的实用方案,但由于二者蒸气压差异显著,通过单一源直接蒸发难以实现PrF3-BaF2薄膜的协同沉积,且该复合薄膜的相组成尚不明确。本研究采用电子束蒸发法,通过烧结的PrF3-BaF2混合锭材制备了BaF2-PrF3薄膜。利用能谱仪(EDX)分析薄膜成分,X射线衍射(XRD)探究其晶体结构。结果表明:薄膜中BaF2浓度与原料混合物呈对应关系;除PrF3和BaF2外,薄膜相组成还包含PrOF、PrF4、Pr2F2、BaPrF6等次生相及单质钡。
关键词: 红外低折射率蒸发材料,BaF2-PrF3,成分相关性,多晶型,电子束蒸发
更新于2025-09-04 15:30:14
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不同掺杂锌浓度的CdSe薄膜研究
摘要: 采用电子束蒸发法向CdSe薄膜中掺杂不同浓度的锌。研究了掺杂效应对晶粒变化的影响,发现其晶粒尺寸分别约为40至50纳米。光学带隙值因掺杂和退火处理而发生改变。退火后的薄膜在光电特性和结构性能方面表现出显著影响,使转换效率分别提高了约2.75%和2.87%。
关键词: PEC太阳能电池,电子束蒸发,掺杂效应,CdSe的XRD
更新于2025-09-04 15:30:14
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无电镀铂沉积与电子束铂蒸发在p型砷化镓作为析氢光阴极上的评估
摘要: 本研究考察了在p-GaAs上通过湿法(无电镀铂沉积)和干法(电子束铂蒸发)沉积铂后,光电极化学(PEC)性能随铂形貌的变化情况。p-GaAs表面的铂形貌和成分因铂沉积方法不同而有所差异,这进而影响了铂在GaAs电极上的光学和PEC性能。因此,本研究的发现有助于更清晰地理解这些变化如何影响GaAs PEC水分解电极的运行。
关键词: 电催化剂、电子束蒸发、砷化镓、水分解、无电镀沉积、铂
更新于2025-09-04 15:30:14