一步法合成厘米级单晶α-三氧化钼

摘要： 通过采用便捷的物理气相沉积工艺，我们开发出一种简单且低成本的合成路线，成功制备出具有单晶特性和显著尺寸（大于10毫米×10平方毫米）的高质量正交相三氧化钼晶体。结合原子力显微镜、X射线光电子能谱、同步辐射X射线衍射和拉曼光谱等多种表征技术，从电子结构和物理结构两个层面证实了α-MoO3晶体的高品质。与文献中先前报道的方法相比，本研究展示了一种仅需三氧化钼粉末的极简化一步合成法。最终测试的电致变色性能显示出高透光率和优异的光学特性，这可能拓展三氧化钼单晶在纳米传感器、纳米电子学等领域的潜在应用。

摘要： 细石墨微粉在下游管式反应器中经处理，以快速且均匀地进行粉末表面的有机硅-等离子体涂层的等离子体增强化学气相沉积。由于单次工艺运行会在粉末表面沉积由纳米颗粒分布组成的非连续涂层，因此对粉末进行反复再加工直至获得连续涂层。通过聚焦离子束扫描电子显微镜对涂层进行成像，并采用拉曼光谱和X射线光电子能谱进行化学表征?；菇辛朔勰┝鞫云拦酪匝芯客坎惚砻娴拇植诙取；П碚鞅砻?，该涂层由含少量氧污染的非晶氢化碳化硅组成。

多电荷离子辐照对聚碳酸酯表面的影响

摘要： 用动能介于375电子伏至1千电子伏之间的氩和氧多电荷离子辐照聚碳酸酯靶材。辐照后的扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）分析显示聚碳酸酯表面存在键断裂迹象。离子诱导损伤程度表明，与通量相近的单电荷离子相比，离子电荷态导致的损伤显著增强。通过将多电荷离子效应与离子-表面间初始电子转移的简单俘获半径描述进行定性对比，可理解该现象成因。

KF后沉积处理对Cu(In,Ga)Se2表面及Cu(In,Ga)Se2/CdS界面硫化的影响

摘要： Cu(In,Ga)Se2（CIGSe）吸收层的部分硫化有助于提升黄铜矿基太阳能电池的光伏性能。作为替代方案，近期采用硒气氛下的氟化钾后沉积处理（KF-PDT）来提高CIGSe薄膜基太阳能电池的效率。本工作研究了CdS缓冲层化学浴沉积过程中KF处理CIGSe的潜在硫化现象。通过无损且深度敏感的X射线发射光谱，我们探究了硒或硫气氛下KF-PDT处理的CIGSe与CdS之间的埋藏界面。当KF处理在硒气氛下进行时，未检测到吸收层/CdS界面存在CIGSe硫化现象；而当KF处理在硫气氛下进行时，则在CIGSe/CdS界面检测到CIGSe的部分硫化。通过X射线光电子能谱证实，CIGSe硫化发生在硫气氛下的KF-PDT处理过程中。我们还证明：当黄铜矿暴露于硫气氛时，碱金属会显著促进CIGSe表面硫化。

微波等离子体化学气相沉积法在金刚石衬底上生长金刚石的多变量研究

摘要： 氢气（H2）混合气体中的基底温度与甲烷浓度是提升合成钻石生长速率、成核密度及晶粒尺寸的主要因素，但该方法会降低品质。虽然提高腔室压力可改善品质，却会导致晶体生长速率下降。采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术在氢气（H2）与甲烷（CH4）混合气体中沉积了薄层钻石薄膜，研究了甲烷浓度（1-5%）、生长温度及压力对钻石基底上钻石薄膜成核的影响。生长温度与压力分别维持在925-950℃和72-75托范围内，在钻石基底上制备的单晶钻石（SCD）薄膜对钻石探测器应用具有重要价值。通过优化工艺，在厚度分别为209.17微米（1%甲烷）、401.73微米（2%甲烷）和995.03微米（5%甲烷）的钻石基底上获得了不同尺寸的薄膜。经测试，当甲烷浓度为5%且基底温度优化至950℃时，薄膜粗糙度为5.02微米/小时，生长速率为4.23纳米/分钟。运用多种表征技术分析了沉积钻石薄膜的结构、形貌及成分特性，证实了钻石基底上所形成钻石薄膜的晶体有序性。

CdS/Cu?Zn(Sn???Ge?)Se?异质结的能带排列及Cu?Zn(Sn???Ge?)Se?表面（x=0、0.2、0.4）的电子特性

摘要： 光吸收剂的表面电子特性及p/n异质结界面的能带排列是高性能异质结太阳能电池的关键问题。我们通过X射线光电子能谱（XPS）、紫外光电子能谱（UPS）和反光电子能谱（IPES），研究了锗掺杂铜锌锡硒（CdS/CZTGSe，Ge/(Ge+Sn)比例x为0至0.4）异质结界面的能带排列。特别地，利用界面诱导的能带弯曲测定了导带偏移量（CBO）和价带偏移量（VBO），这些参数通过计算CdS覆盖层与CZTGSe底层各元素芯能级位移得出。此外，采用激光辐照XPS分析了CZTGSe的表面电子特性。当x从0增至0.4时，CdS/CZTGSe异质结界面的CBO呈线性下降（从+0.36 eV降至+0.20 eV），而VBO与锗含量无关。UPS和IPES均显示CZTGSe表面费米能级位于带隙中心附近。其表面空穴浓度约为1011 cm?3，远低于体相值（~101? cm?3）。基于激光辐照XPS数据，我们讨论了表面与体相空穴缺陷差异的成因，认为表面空穴缺陷源于密度低于体相的近表面缺陷分布，且费米能级在CZTGSe表面未发生钉扎。

剥离的MoS₂纳米片的电子结构和磁行为

摘要： 研究了从原始六方晶体（2H-MoS2）机械剥离得到的层状二硫化钼（MoS2）纳米片的电子结构与磁行为之间的关联。拉曼光谱显示A1g和E12g两个拉曼峰之间的能量差（ΔE）约为20.2 cm-1，表明通过机械剥离原始2H-MoS2获得了单/双层MoS2纳米片。X射线衍射图谱中（002）反射峰的缺失证实了少层及单/双层MoS2纳米片的形成。单/双层MoS2纳米片的Mo LII边和S K边X射线吸收近边结构光谱显示不同峰的分裂导致其能带结构发生显著变化。磁M-H回线测量清晰地表明，由于缺陷（"S"空位或晶界区域的缺陷）的存在以及态密度（DOS）的增加，从原始MoS2到单/双层MoS2的室温铁磁性增强。UPS（He-I）测量显示价带顶位置从原始MoS2的1.11 eV升高到单/双层MoS2纳米片的1.57 eV，而表面功函数（Ф）从原始MoS2的4.85 eV降低到单/双层MoS2纳米片的4.47 eV。UPS（He-II）显示费米能级（Ef）附近S 3p衍生态的价带态密度（DOS）。随着剥离MoS2层数的减少，Mo 3d和S 2p XPS核心能级峰向更高能量移动。随着层数的减少，单/双层MoS2纳米片的价带光谱以及VB-PES光谱显示出随厚度减小而增强的态密度。

热解石墨中杂质引起的差分充电效应

摘要： 本工作报道了热解石墨样品中的差异充电效应。尽管差异充电效应在XPS分析中被视为干扰因素，但可利用其识别和量化非均质材料中的化学物种。本案中，该效应有助于鉴别热解石墨表面的杂质。通过分析O 1s、Si 2p和Al 2p芯能级，这些杂质中二氧化硅与氧化铝的信号得以与硅氧/铝硅酸盐氧化物区分。虽然这两类化合物均为绝缘体，但当样品置于导电金属样品架上时，使用光谱仪的泛光枪装置仍引发了上述峰位分裂?；诜至逊宥杂Φ幕镏中翁跋喽耘ǘ?，研究者对陶瓷样品架上记录的O 1s、Si 2p和Al 2p峰进行了分解。后者能诱导样品产生精确可控的差异充电，从而识别出真实的化学位移（即元素化学环境变化导致的位移）。研究提出了描述观测充电效应的定性模型，该模型基于电路原理与石墨颗粒间嵌杂颗粒几何构型的类比。

超高真空分子束外延条件下β-MoO3向Mo纳米结构相变的显微与光谱研究

摘要： 我们报道了通过分子束外延（MBE）技术在重构硅(100)衬底上生长氧化钼（β-MoO3），并在超高真空（UHV）环境下进行热退火实现其简易还原的过程。研究发现：通过提高沉积时的衬底温度或生长后的退火温度，初始沉积结构的形貌会从β-MoO3纳米带（NRs）转变为钼（Mo）纳米颗粒（NPs）。这种形貌变化与400°C时β-MoO3向MoO2的结构转变、以及750°C时MoO2向Mo的转变相关联。原位X射线光电子能谱（XPS）测量显示Mo 3d峰向低结合能方向移动，表明钼的氧化态持续降低，直至750°C时观察到纯Mo 3d峰。非原位开尔文探针力显微镜（KPFM）测量表明，随着衬底温度升高，局部功函数（Φ）从≈5.27±0.05 eV逐渐降至≈4.83±0.05 eV。在退火至750°C的过程中，还观察到带隙从β-MoO3纳米带的≈3.32 eV逐渐减小至钼纳米颗粒的零带隙。

[IEEE 2018第四届工程教育信息技术国际会议（Inforino） - 俄罗斯莫斯科（2018.10.23-2018.10.26）] 2018第四届工程教育信息技术国际会议（Inforino） - 基于X射线光电子能谱的MatLab固体表面分析应用

摘要： 利用MatLab软件包解决X射线光电子能谱固体分析问题的效率。借助这种高级编程语言以及快速矩阵运算库、信号处理工具箱和曲线拟合工具箱，能够采用更复杂且具有物理依据的计算模型进行固体化学成分与相组成的深度剖析，并以亚单原子层精度计算亚表面层厚度。该方法已应用于教学和学生的科研实践中。