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纳米异质外延：SiGe纳米柱融合的研究
摘要： 本文采用基于双嵌段共聚物图案化的工业级减压化学气相沉积集成方案，研究了SiGe纳米柱的融合现象。该方案为选择性外延生长25%组分的SiGe纳米柱提供了纳米级尺寸模板。为探究融合过程，研究人员生长了厚度20-35纳米的样品，并通过原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、扫描扩展电阻显微镜(SSRM)和透射电镜(TEM)进行表征。研究发现随着厚度增加，晶粒的形貌、尺寸和数量会发生变化——当厚度超过30纳米时，单个纳米柱会融合形成更大晶粒。在纳米柱融合的不同阶段均观察到显著的宏观应变弛豫现象。研究还确认了堆垛层错和孪晶等缺陷会在纳米柱融合初期阶段产生。
关键词： SSRM（扫描扩展电阻显微镜）、TEM（透射电子显微镜）、聚结、AFM（原子力显微镜）、SiGe纳米柱、减压化学气相沉积、XRD（X射线衍射）
更新于2025-11-14 14:32:36
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新型亚胺取代酞菁的合成及其对L-半胱氨酸的传感特性研究
摘要： 首次以纯态形式合成了一种新型单核钴(II)四[4-(2-{(E)-[(4-溴苯基)亚氨基]甲基}苯氧基)]酞菁(CoTBrImPc)配合物。通过元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱、核磁共振、质谱、粉末X射线衍射和热重分析(TGA)对合成的深蓝色配合物进行了表征，以确定其结构完整性、纯度和结晶特性。研究发现该酞菁配合物具有电化学活性，采用滴涂法将其固定在玻碳电极上用于L-半胱氨酸检测。与裸玻碳电极(GCE)相比，CoTBrImPc修饰电极作为优良的电催化剂，能催化氧化L-半胱氨酸，使过电位向更小正电位方向移动并提高催化电流。循环伏安法检测L-半胱氨酸在10-100 nM浓度范围内呈现线性响应(R2=0.9993)，检测限为3 nM，灵敏度为2.99 μA nM?1 cm?2。同时开发的安培传感器在相同浓度范围内呈现线性响应(y=0.7582x+16.9535，R2=0.9961)，其检测限和定量限分别为4 nM和12 nM，灵敏度为10.81 μA nM cm?2。
关键词： TGA（热重分析）、L-半胱氨酸、XRD（X射线衍射）、电流分析法、酞菁、循环伏安法
更新于2025-09-23 15:23:52
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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。
关键词： MPCVD（微波等离子体化学气相沉积）、XRD（X射线衍射）、金刚石薄膜、XPS（X射线光电子能谱）、拉曼光谱、AFM（原子力显微镜）、SEM（扫描电子显微镜）
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于甲基纤维素掺杂硝酸钙的生物聚合物电解质的 光学、结构和电学研究
摘要： 本研究的目的是探究硝酸钙（Ca(NO3)2，简称CN）盐在不同重量百分比（wt%）下对甲基纤维素（MC）生物聚合物的影响。采用浇铸法制备了MC-CN固体生物聚合物电解质，CN盐的浓度范围为5至25 wt%。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和电化学阻抗谱（EIS）研究了样品的光学和电学特性。其中，含25 wt% CN的样品电导率最高，达到2.21×10?? S/cm。FTIR光学研究表明，CN盐作为导电离子发挥作用且不影响聚合物的分子结构。此外，XRD数据显示MC-CN呈现非晶相。
关键词： EIS（电化学阻抗谱）、甲基纤维素、生物聚合物电解质、FTIR（傅里叶变换红外光谱）、XRD（X射线衍射）、硝酸钙
更新于2025-09-23 15:21:01
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富锑GaSb薄膜的离子辐照效应
摘要： 我们展示了通过磁控溅射法制备非晶态、非化学计量比的GaSb薄膜，以及离子辐照对该薄膜的影响。在室温条件下，采用磁控溅射技术在SiO2/Si衬底上沉积了厚度为20-300纳米的GaSb薄膜，并随后以不同注量进行17 MeV Au+7离子辐照。通过X射线衍射、卢瑟福背散射谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和X射线吸收精细结构分析等方法，对薄膜的结构、成分和形貌进行了表征。研究证实，在上述整个厚度范围内，薄膜均呈非晶态，且Sb含量过剩（Ga:Sb比例为1:2）。初始致密的薄膜经辐照后呈现泡沫状结构，并产生显著膨胀——该现象与初始薄膜厚度相关：薄膜越厚，膨胀越明显。过剩Sb根据薄膜厚度呈现不同氧化态，这影响了薄膜最终密度进而改变膨胀程度。我们还研究了Ga原子周围的局域原子结构，发现随着辐照注量增加，Ga-Sb散射贡献逐渐降低；当辐照注量超过1×1014 at/cm2时，Ga-O散射贡献则随之增强。
关键词： XPS（X射线光电子能谱）、XAFS（X射线吸收精细结构）、RBS（卢瑟福背散射）、GaSb薄膜、离子辐照、XRD（X射线衍射）、磁控溅射
更新于2025-09-09 09:28:46
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退火对锡薄膜性能的影响
摘要： 本文研究了TiN薄膜的结构、吸收系数和电阻率。通过直流反应磁控溅射法，在平均沉积速率约8 nm/min的条件下，在Si(100)衬底上制备了厚度为240 nm的薄膜。沉积后样品分别在氮气环境和真空炉中于600°C退火1小时和700°C退火2小时。采用卢瑟福背散射谱(RBS)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行结构表征，用光谱椭偏仪研究光学特性，四探针法进行电学特性测试。研究发现，退火处理未改变薄膜化学计量比，但显著影响晶格常数、微应变和晶粒尺寸等结构参数。退火后晶粒尺寸增大导致吸收系数明显降低，这些变化与TiN薄膜电学性能的改变直接相关。
关键词： RBS（卢瑟福背散射）、退火、溅射、薄膜、XRD（X射线衍射）、氮化钛、TEM（透射电子显微镜）
更新于2025-09-09 09:28:46