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oe1(光电查) - 科学论文

44 条数据
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  • 激光快速凝固法制备的纳米结构Al2O3-ZrO2共晶层的微观结构表征

    摘要： 本工作通过激光辐照快速凝固工艺，在常规烧结的Al2O3-ZrO2陶瓷表面制备出厚度约1000微米、无裂纹和孔隙的纳米结构Al2O3-ZrO2共晶表层。采用扫描电子显微镜和拉曼光谱表征了熔池形貌与微观结构，建立了熔池几何形态随激光功率和扫描速度的演变规律：低速时熔池俯视图呈圆形，高速时逐渐演变为椭圆形。激光重熔层表面发现尺寸为100-200微米的孤立Al2O3-ZrO2共晶团簇，其形成于自发形核的枝晶状ZrO2核心周围，共晶团簇相间距为190-280纳米。对数坐标下共晶间距随生长速率的变化基本符合线性关系λ=KV-0.4（二元回归分析）。根据Jackson-Hunt共晶凝固理论（JH理论）预测，共晶间距与生长速率的平方根倒数成正比，比例常数为3.32。该共晶团簇由α-Al2O3、t-ZrO2和m-ZrO2相组成，其中α-Al2O3和t-ZrO2为主导相，m-ZrO2相含量随激光扫描速度降低而增加。

    关键词： Al2O3-ZrO2纳米共晶层，激光重熔，表面纳米结构化

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • TiO?掺杂对定向激光沉积氧化铝/钛酸铝复合材料微观结构与性能的影响

    摘要： 以Al2O3为基体的复合陶瓷具有优异的高温性能，是制备热端部件的理想材料。但其较差的断裂韧性和抗热震性限制了应用?；贏l2TiO5陶瓷优良的低热膨胀特性和抗热震性，采用定向激光沉积（DLD）技术制备了不同组分比的Al2O3/Al2TiO5复合陶瓷，研究了TiO2掺杂量对复合陶瓷微观结构及性能的影响。结果表明：当TiO2掺杂量为2-30 mol%时，α-Al2O3相呈离散状分布于连续的钛酸铝基体中；随着TiO2掺杂量增加，Al2O3含量逐渐降低且形貌由胞状转变为枝晶状；当TiO2掺杂量达43.9 mol%时，微观结构转变为细小的Al2TiO5/Al6Ti2O13共晶组织。性能测试表明：TiO2掺杂量为2-6 mol%时，Al2O3/Al2TiO5复合陶瓷具有优良的综合力学性能。

    关键词： Al2O3/Al2TiO5，微观结构，增材制造，性能，复合陶瓷

    更新于2025-11-21 11:03:13

  • 4H-SiC MIS器件中高k介质的电学特性表征

    摘要： 我们报道了关于在4H-SiC MISFETs中可能使用AlN或Al2O3作为栅极介质的有希望的结果。晶体AlN薄膜通过在1100°C下采用热壁金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长。非晶Al2O3薄膜通过在热板上对薄铝层进行重复沉积和随后的低温（200°C）氧化制备而成。我们的研究表明，根据MIS电容器的电容-电压（CV）分析，AlN/4H-SiC和Al2O3/4H-SiC界面的界面陷阱密度非常低。电流-电压（IV）分析显示，AlN或Al2O3的击穿电场分别约为3 MV/cm或5 MV/cm。通过在300°C下使用等离子体增强化学气相沉积在AlN或Al2O3层顶部额外沉积一层SiO2，可以显著提高MIS电容器的击穿电压，而不会对AlN/SiC或Al2O3/SiC界面的质量产生明显影响。

    关键词： MIS结构、界面陷阱、Al2O3/4H-SiC界面、AlN/4H-SiC界面

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 采用交叉堆叠氧化物/金属/氧化物电极层的高度柔性透明忆阻器件

    摘要： 柔性透明忆阻器件（FT-忆阻器）被视为未来非易失性存储器的潜力候选者。要实现这类器件，关键在于制备柔性透明导电电极（TCEs）。然而传统TCEs材料如氧化铟锡、氧化镓锌和氧化铟锌既缺乏柔韧性，又需高温退火才能获得高导电性与光学透过率。本研究在聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底（PET）上无需任何退火工艺，采用交叉堆叠的氧化物/金属/氧化物电极层结构（即ZnO/Ag/ZnO+ZnO/Ag/ZnO和Al2O3/Ag/Al2O3+Al2O3/Ag/Al2O3），成功制备了基于Ag/ZnO/Ag与Ag/Al2O3/Ag的FT-忆阻器。这两种PET基FT-忆阻器均展现出优异特性：可见光区透过率>86%、开关比>103、数据保持时间>10?秒。在8.1毫米弯曲半径下经历2500次弯折后，PET衬底上的器件仍保持高度稳定的柔性特性。最后通过透射电镜图像和飞行时间二次离子质谱分析，我们揭示了这些器件的开关机制。

    关键词： Al2O3/Ag/Al2O3、灯丝、忆阻器器件、透明柔性电极、ZnO/Ag/ZnO

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 在Li2O-Al2O3-SiO2三元体系中原位合成莫来石-SiC晶须复合陶瓷用于太阳能传热管道

    摘要： 在Li2O-Al2O3-SiO2三元体系中原位合成了纳米SiC晶须（nano-SiCw），用于制备高致密莫来石-SiCw复合陶瓷，该材料应用于太阳能传热管道。研究了三元体系中纳米SiCw的原位合成机制及其对复合材料性能的影响。结果表明：Li2O-Al2O3-SiO2三元体系中纳米SiC晶须的生长过程以液-固（LS）机制为主导，Li2CO3添加剂通过增加液相含量和降低液相粘度提高了SiCw产率。添加2.22 wt% Li2CO3的样品BS3在1440°C烧结时获得最高47.9%的SiC含量。直径20-30 nm的纳米SiC晶须与棒状莫来石晶体相互交织，提升了复合材料力学性能，其中1420°C烧结的样品BS1表现出115.4 MPa的最高抗弯强度。原位合成的SiCw对改善复合材料热物理性能也具有显著效果，样品BS1的热导率比未引入纳米SiCw的空白样品B1高出3.6倍。

    关键词： Li2O-Al2O3-SiO2三元体系，热导率，莫来石-SiC晶须复合陶瓷，太阳能传热管道，SiC晶须

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE国际电子、计算与通信技术会议(CONECCT) - 班加罗尔(2018.3.16-2018.3.17)] 2018年IEEE国际电子、计算与通信技术会议(CONECCT) - 采用高压氧化铝作为栅极介质的AlInN/GaN MIS-HEMTs

    摘要： 本文研究了一种以高压氧化铝为栅极介质的AlInN/GaN金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）。与在同一衬底上制备的参考HEMT器件相比，所制备的MIS-HEMT在反向偏压下栅极漏电流降低了六个数量级以上，在正向偏压下降低了三个数量级以上。由于MIS-HEMT的栅极摆幅得到改善，其最大漏极电流达到了750 mA/mm。与HEMT器件相比，MIS-HEMT器件在亚阈值斜率和ID,ON/ID,OFF比方面也显示出显著提升。

    关键词： 栅极漏电流、MIS-HEMT、高压氧化、AlInN/GaN、HEMT、Al2O3

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 碳在α - Al?O? : C,Mg单晶中F型中心形成机制里的作用

    摘要： 本研究采用直拉法（Czochralski方法）以石墨电阻加热、Al2O3、MgO和石墨粉为原料生长了α-Al2O3:C,Mg单晶。生长过程中石墨加热单元和屏蔽罩均作为碳源。研究了晶体的结构和光学性能。生长获得的晶体在206 nm、230 nm和256 nm处显示出显著的吸收带。激发-发射（EE）光谱显示出一个微弱的发光中心（435/510 nm），该中心归因于F2t（2 Mg）。我们利用Smakula方程计算了F型中心的浓度。通过第一性原理模拟方法，研究了C原子与晶体吸收性能之间的关系，并探讨了碳在α-Al2O3:C,Mg晶体中F型发光中心形成机制中的作用。

    关键词： 色心，Al2O3:C，晶体生长，Mg

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 纳米结构Nb?C–Al?O?复合材料的合成与致密化

    摘要： 碳化铌虽为极硬的陶瓷材料，但其较低的断裂韧性限制了广泛应用。制备纳米结构复合材料是提升断裂韧性的常用方法。通过高能球磨工艺，利用Al4C3与铌粉反应合成了Nb2C与Al2O3的纳米粉末混合物。该混合粉末在80MPa压力下经脉冲电流活化烧结法两分钟内完成致密化，所得复合材料中的Nb2C与Al2O3均保持纳米级相态。本研究的纳米结构Nb2C-Al2O3复合材料断裂韧性优于既往研究成果。

    关键词： 快速烧结、复合材料、力学性能、Nb2C–Al2O3、纳米材料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 电铸Al-Al?O?-Ag二极管价带态与缺陷导带的电子发射及紫外电致发光

    摘要： 金属-绝缘体-金属（MIM）二极管的电铸过程是一种软介质击穿现象，会导致导电细丝穿过二极管形成。这是开发阻变存储器中可发生开关的导电态的关键步骤。研究了两组电铸铝-氧化铝-银二极管（非晶阳极氧化铝厚度介于20纳米至49纳米之间）的导通、电子发射到真空（EM）和电致发光（EL）特性。当出现表征铝-氧化铝-金属二极管电铸过程的电流突增时，EM和EL同时显现。电铸后电流-电压（I-V）特性中存在电压控制的微分负电阻。电子发射存在与施加电压VS相关的温度无关电压阈值VEM ? 4 V，并呈现指数增长。当VS超过第二个温度无关电压阈值UEM时，区域III会出现EM的二次指数增长——其中一组铝-氧化铝-银二极管的UEM约为6.6 V，另一组约为7.9 V。在4 V ? VS ? UEM的区域II内，EM基本保持恒定。采用两个带通滤波器对电铸铝-氧化铝-银二极管的EL进行表征：长通（LP）滤光片配合光电倍增管响应能量约1.8 eV至3.0 eV的光子；短通（SP）滤光片测量约3.0 eV至4.2 eV的紫外（UV）辐射。对应EM区域I，当VS超过温度无关电压阈值VLP ? 2.0 V和VSP ? 2.2 V时，EL呈现指数增长。在区域III，当VS超过温度无关电压阈值USP时，SP滤光片测量的UV出现二次指数增长——其中一组电铸铝-氧化铝-银二极管的USP ? 7.9 V，另一组≈8.8 V（USP > UEM）。两组均观测到来自非晶氧化铝价带态的EM。两组电铸铝-氧化铝-银二极管UEM与USP的差异，归因于非晶氧化铝中F0-或F+-中心基态形成的缺陷导带（氧空位）是否存在。在低电导态下观测到电铸铝-氧化铝-金属二极管的EM或EL呈指数增长，这与涉及导电细丝断裂的MIM二极管开关机制不符——因为若断裂影响二极管电流，理应同时切断EM和EL。

    关键词： 电铸、电子发射、电致发光、缺陷导带、电阻开关、Al-Al2O3-Ag二极管

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种新型掺钕MgO-Al?O?-SiO?基透明微晶玻璃：实现优异荧光性能

    摘要： 一般来说，玻璃陶瓷相比其母体玻璃具有更优异的性能。本研究制备了一种新型Nd3?掺杂MgO-Al?O?-SiO?基透明玻璃陶瓷，其展现出卓越的荧光特性。通过研究Nd?O?含量对玻璃陶瓷结构与性能的影响，旨在为制备该类透明玻璃陶瓷提供关键指导。结果表明：玻璃稳定性随Nd?O?含量增加先升后降，红外光谱波数变化亦呈现相同趋势。这些玻璃陶瓷主要物相为堇青石并含有残余玻璃相?；贘udd-Ofelt理论估算了三个唯象强度参量（Ω?,?,?）与辐射性能参数，其中Ω?值随Nd?O?含量增加先减后增。检测到分别对应4F?/?→4I?/?、4I??/?、4I??/?跃迁的898、1057、1330 nm三处主要发射峰。4F?/?→4I??/?跃迁的分支比随Nd?O?含量提升而增大，4F?/?能级荧光寿命则随Nd?O?含量增加呈现先升后降趋势（181至726微秒）。优异的荧光性能表明，这种新型玻璃陶瓷可作为1.06微米激光发射的潜在固态光学功能材料。

    关键词： MgO-Al2O3-SiO2，Judd-Ofelt理论，Nd3+掺杂，透明玻璃陶瓷，固态光学功能材料

    更新于2025-09-23 15:22:29