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锆钛酸铅镧薄膜的制备与性能研究

锆钛酸铅镧薄膜的制备与性能研究

作者：南瑞华西安理工大学

学位级别：硕士

锆钛酸铅镧(PLZT)薄膜具有良好的介电、铁电和热释电等性能,在微电子、光电子等领域有着十分重要的应用。然而,其应用与开发主要取决于薄膜的质量和微图形化技术的提高。基于微图形化技术制备的铁电阵列又是制备非制冷红外探测器的... 详细信息

锆钛酸铅镧(PLZT)薄膜具有良好的介电、铁电和热释电等性能,在微电子、光电子等领域有着十分重要的应用。然而,其应用与开发主要取决于薄膜的质量和微图形化技术的提高。基于微图形化技术制备的铁电阵列又是制备非制冷红外探测器的关键技术,因此,在这些方向的研究有着非常重要的意义。本文旨在采用 Sol-Gel工艺,通过晶种层的引入,制备出具有良好电性能的 PLZT薄膜,并采用与化学修饰法相结合的新型微细加工技术获得PLZT的微图形和微阵列。采用紫外一可见光光度仪、红外光谱分析仪、X射线衍射仪、LCR数字电桥、铁电分析仪等测试手段,分别探讨了光敏性溶胶的感光机理以及不同因素对薄膜介电、铁电性能的影响,结果表明: (1) 住基板Pt/TiO2/Si与PLZT薄膜之间分别引入PLT和PT作为晶种层, 均能有效降低薄膜的晶化温度,600℃时即可得到单一的钙钛矿结构。同时,PLT 晶种层的引入能明显改善薄膜的介电性能:室温下、频率1KHz时,含PLT晶种层的PLZT薄膜的相对介电常数为1177,介电损耗为0. 13。 (2) 以苯酰丙酮和乙酰丙酮为化学修饰剂制备的PLZT光敏性溶胶中,金属离子Pb、Zr、Ti与化学修饰剂发生了螯合反应,通过一定的水解、聚合反应后, 最终形成了具有螯合结构的聚合物,其紫外吸收特征峰位于338nm附近。采用相应波长的紫外光进行辐照,特征吸收峰值逐渐下降,表明薄膜具有明显的紫外感光西安理工大学硕士学位论文卜l{o利用此感光性,可以进行PLZT薄膜的微细图形加 (3)采用感光性PLzT凝胶薄膜结合双光束激光干涉法可以获得PLZT薄膜的高密度光棚、一维点阵或维格子,本实验中,阵列的最小格点可达到500,飞m 关键词:错钦酸铅斓;溶胶一凝胶!一艺;化学修饰;品种层;微图形化

关键词：锆钛酸铅镧溶胶-凝胶工艺化学修饰品种层微图形化

亚稳碘化汞（β-HgI2M）晶体生长与相变

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无机化学学报 2016年第7期32卷 1135-1140页

作者：许岗李俊英谷智南瑞华冯亚西西安工业大学材料与化工学院西安710021 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用溶液法，以α-HgI2为原料，在DMSO和H20混合溶剂中生长了β-HgI2M晶体。通过XRD检测了晶体的结构特征，利用偏光显微镜研究了晶体生长的动态过程及β-HgI2M→α—HgI2的相变过程。研究表明，生长的晶体为β-HgI2M，空间结构为Cmc2 ... 详细信息

采用溶液法，以α-HgI2为原料，在DMSO和H20混合溶剂中生长了β-HgI2M晶体。通过XRD检测了晶体的结构特征，利用偏光显微镜研究了晶体生长的动态过程及β-HgI2M→α—HgI2的相变过程。研究表明，生长的晶体为β-HgI2M，空间结构为Cmc2 1；晶体生长界面夹角为65．02°，与β-HgI2M单胞中（110）和（110）夹角（65．16°）吻合；β-HgI2M→α-HgI2相变为结构重构的一级相变。

关键词：碘化汞亚稳态晶体晶体生长晶体结构相变

助溶剂法生长的AgNbO_(3)晶体相转变特征、电学和光学性能

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物理学报 2024年第3期73卷 291-298页

作者：牛佳林董思远魏永星靳长清南瑞华杨斌西安工业大学材料与化工学院陕西省光电功能材料与器件重点实验室西安710021 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司西安710070 科学技术部高技术研究发展中心北京100044

AgNbO_(3)具有反铁电性及高的极化强度,在智能器件领域有着重要的应用前景.本文采用助溶剂法合成了高质量的AgNbO_(3)单晶(最大尺寸5 mm×4 mm×4 mm),系统研究了其相转变特征、光学和电学性能.当AgNbO_(3)晶体处于正交M相时,保持着相... 详细信息

AgNbO_(3)具有反铁电性及高的极化强度,在智能器件领域有着重要的应用前景.本文采用助溶剂法合成了高质量的AgNbO_(3)单晶(最大尺寸5 mm×4 mm×4 mm),系统研究了其相转变特征、光学和电学性能.当AgNbO_(3)晶体处于正交M相时,保持着相同的畴结构;由M_(2)相转变至地相时,偏光显微镜(PLM)照片衬度变暗,同时电导率和介电损耗明显上升.当AgNbO_(3)单晶由M_(3)相到顺电O相时,畴结构消失;同时,表现出明显的热滞后现象,属于第一类相变.室温下,AgNbO_(3)单晶的直接带隙拟合禁带宽度为2.73 eV,略窄于AgNbO_(3)陶瓷.在临界电场以下,AgNbO_(3)单晶表现出更高的电致应变(0.076%,E_(m)=130 kV/cm).在绿色激光照射下,介电常数由70增至73,表现出明显的光致介电效应.

关键词： AgNbO_(3)单晶助溶剂法相转变特征

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大尺寸高质量CH_(3)NH_(3)PbCl_(3)钙钛矿单晶的生长机理、相转变与光学性能

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物理学报 2023年第13期72卷 221-229页

作者：南瑞华武春燕刘腾罗家欣魏永星坚增运西安工业大学材料与化工学院陕西省光电功能材料与器件重点实验室西安710021

在传统逆温差结晶法基础上,通过引入高质量籽晶,采用籽晶诱导逆温差结晶法生长出尺寸为11mm×11mm×2mm的CH_(3)NH_(3)PbCl_(3)钙钛矿单晶.X射线衍射和Rietveld精修结果表明,室温下CH3NH3PbCl3单晶是立方相,其空间群为Pm3m,晶格常数a=0.... 详细信息

在传统逆温差结晶法基础上,通过引入高质量籽晶,采用籽晶诱导逆温差结晶法生长出尺寸为11mm×11mm×2mm的CH_(3)NH_(3)PbCl_(3)钙钛矿单晶.X射线衍射和Rietveld精修结果表明,室温下CH3NH3PbCl3单晶是立方相,其空间群为Pm3m,晶格常数a=0.56877 nm.偏光显微镜研究结果表明,CH3NH3PbCl3单晶的生长机理遵循光滑界面的台阶横向长大机制,并沿着台阶的外法线方向长大.变温拉曼光谱研究表明CH3NH3PbCl3单晶在温度160 K发生了正交-四方相转变,但四方相结构不稳定,存在的温度区间非常狭窄,故再次转变为立方相(Pm3m).紫外-可见-近红外吸收光谱和光致发光谱研究表明,CH_(3)NH_(3)PbCl_(3)单晶的吸收截止边约在波长442 nm,光致发光峰为450 nm,通过拟合计算得到其带隙值约为2.93 eV,稍大于第一性原理计算的理论带隙值(2.55 eV),分析认为这与籽晶的引入有关,因为籽晶作为异质形核的核心被引入晶体生长过程中,使晶格对称性下降,引起CH_(3)NH_(3)PbCl_(3)带隙增大.

关键词： CH3NH3PbCl3单晶籽晶诱导逆温差结晶法台阶横向长大机制第一性原理计算

Al-Si合金力学性能与初生α-Al相数量的相关性研究

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特种铸造及有色合金 2017年第8期37卷 813-815页

作者：姚丽娟南瑞华朱满西安工业大学材料与化工学院

采用图像分析仪对细化前后铸态A356铝合金组织中的初生α-Al枝晶数量进行定量分析,建立了A356铝合金的力学性能与初生α-Al相数量之间的关系。结果表明,当Al-5Ti-1B添加量大于0.5%时,组织内形成细小的等轴晶。α-Al枝晶的数量随着细化... 详细信息

采用图像分析仪对细化前后铸态A356铝合金组织中的初生α-Al枝晶数量进行定量分析,建立了A356铝合金的力学性能与初生α-Al相数量之间的关系。结果表明,当Al-5Ti-1B添加量大于0.5%时,组织内形成细小的等轴晶。α-Al枝晶的数量随着细化剂添加量的增加而增加。线性拟合结果揭示了抗拉强度、伸长率、质量参数和初生α-Al数量之间的关系。

关键词： A356铝合金力学性能晶粒细化 α-Al初生相

pH值对溶胶-凝胶法制备的掺铝氧化锌薄膜光电性能的影响

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人工晶体学报 2009年第3期38卷 585-590,596页

作者：刘凯赵小如赵亮姜亚军南瑞华魏炳波西北工业大学理学院西安710072 西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室西安710072

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备出c轴择优取向的ZnO∶Al(ZAO)透明导电薄膜,研究了溶胶pH值对其结构、表面形貌、电学和光学性能的影响。结果表明:随着pH值的降低晶粒尺寸增大;当溶胶pH值从8.4降低到6.8时,薄膜的电阻率先降低而后略... 详细信息

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备出c轴择优取向的ZnO∶Al(ZAO)透明导电薄膜,研究了溶胶pH值对其结构、表面形貌、电学和光学性能的影响。结果表明:随着pH值的降低晶粒尺寸增大;当溶胶pH值从8.4降低到6.8时,薄膜的电阻率先降低而后略有升高,当pH值为7.2时其电阻率达到最小值2.6×10-3Ω.cm,进一步分析表明,溶胶pH值的变化影响了薄膜晶界散射,而后者又使载流子迁移率发生了变化;薄膜的透光率在可见光部分随着pH值的降低而升高,而禁带宽度则从3.36 eV降到3.32 eV。

关键词：溶胶-凝胶法透明导电薄膜氧化锌铝掺杂

B对Fe_(94-x)Nb_6B_x非晶合金热稳定性、软磁性能和电阻率的影响

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中国有色金属学报 2017年第6期27卷 1222-1227页

作者：法阳朱满陶鹏南瑞华靳长清坚增运常芳娥西安工业大学材料与化工学院西安710021

采用单辊甩带法制备Fe_(94-x)Nb_6B_x(x=13,15,17)(摩尔分数,x%)非晶合金,并用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热分析仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)和四探针测试仪等研究B含量对其热稳定性、软磁性能和电阻率的影响规律。结果表明:Fe_(94-... 详细信息

采用单辊甩带法制备Fe_(94-x)Nb_6B_x(x=13,15,17)(摩尔分数,x%)非晶合金,并用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热分析仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)和四探针测试仪等研究B含量对其热稳定性、软磁性能和电阻率的影响规律。结果表明:Fe_(94-x)Nb_6B_x非晶合金的晶化过程分两个阶段进行,Fe_(77)B_6Nb_(17)合金具有高热稳定性和良好的非晶形成能力,其晶化起始温度T_(x1)为864 K,过冷液相区ΔT_x、T_(rg)和γ分别为48 K、0.524和0.359。Fe_(94-x)Nb_6B_x非晶合金的饱和磁感应强度为80~108 A·m^2/kg,电阻率为122~133μ?·cm。合金的非晶形成能力和电阻率随B含量的增加而增加,软磁性能则随B含量的增加呈先增大后减小的趋势。Fe_(94-x)Nb_6B_x非晶合金较高的非晶形成能力、优良的软磁性能和高电阻率使得其可以作为一种功能材料来使用。

关键词： Fe基非晶合金单辊甩带法非晶形成能力软磁性能电阻率

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网络文学引发的思考

中国教育技术装备 2012年第16期 73-74页

作者：南瑞华河北省唐山市丰润区老庄子镇成人学校

论述网络文学的广阔视野及其对文学发展走向的影响,谈到作者之间、作者与读者之间相互交流和撞击的价值,探究网络文学与传统文学的比较及其走向融合的态势,同时提到网络文学批评的看法。

关键词：网络文学传统文学文学批评

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热激电流谱确定CZT:In中的陷阱能级(英文)

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中国有色金属学会会刊：英文版 2012年第S1期22卷 148-152页

作者：南瑞华介万奇查钢强白旭旭王蓓于晖西北工业大学材料科学与工程学院学院凝固技术国家重点实验室西安710072 上海交通大学物理系人工结构及量子调控教育部重点实验室上海200240 空军工程大学理学院西安710051

熔体法生长的半绝缘碲锌镉(Cd1-xZnxTe 或者CZT)晶体中存在着很多缺陷,这些缺陷作为陷获中心在带隙中引入了深能级,从而严重影响 CZT 的探测性能。分别采用初始上升法和同步多峰分析法(SIMPA)分析热激电流谱(TSC),从而获得了半绝缘的铟... 详细信息

熔体法生长的半绝缘碲锌镉(Cd1-xZnxTe 或者CZT)晶体中存在着很多缺陷,这些缺陷作为陷获中心在带隙中引入了深能级,从而严重影响 CZT 的探测性能。分别采用初始上升法和同步多峰分析法(SIMPA)分析热激电流谱(TSC),从而获得了半绝缘的铟掺杂的Cd0.9Zn0.1Te晶体中的陷阱能级分布。结果表明:由于重叠峰的干扰,初始上升法在确定陷阱峰的最大值时会产生较大的误差;而 SIMPA法被证实适用于分离重叠峰,可同步获得较全面的陷阱能级分布。基于此,获得了半绝缘 CZT:In晶体的缺陷能级分布结果,即包含十个陷阱能级和一个影响暗电流分布的深施主能级 EDD。此外,通过EDD能级与费米能级的关系,解释了CZT:In晶体获得高阻特性的原因。

关键词： Cd1-xZnxTe 陷获深能级热激电流谱