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BiFeO_3薄膜的液相自组装制备与表征

无机材料学报 2010年第1期25卷 83-86页

作者：谈国强博海洋苗鸿雁夏傲贺中亮教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室陕西科技大学西安710021

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,柠檬酸为络合剂,在玻璃基片上制备了铁酸铋晶态薄膜.探讨了薄膜的煅烧温度和沉积温度对BiFeO3薄膜的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及原子力显微... 详细信息

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,柠檬酸为络合剂,在玻璃基片上制备了铁酸铋晶态薄膜.探讨了薄膜的煅烧温度和沉积温度对BiFeO3薄膜的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)测试手段对BiFeO3薄膜的物相组成、显微结构和表面形貌进行了表征,EDS能谱测试为铁酸铋薄膜的化学组成提供了有力的证据.结果表明:利用自组装技术在600℃热处理后成功制备出了纯净的BiFeO3晶态薄膜,当沉积温度为70～80℃时铁酸铋薄膜结晶良好,样品表面均匀、致密.

关键词： OTS-SAMs 铁酸铋薄膜

基于3DMine的露天矿境界优化及生产规模研究

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现代矿业 2023年第9期39卷 121-124页

作者：贺中亮徐恒雷吉林天池钼业有限公司中国黄金集团建设有限公司

确定露天境界及合理的生产规模是露天矿山规划前期一项重要的工作,直接决定矿山企业的经济效益。依据某硫铁矿的地质报告等资料,通过对钻孔数据信息的整理,采用3DMine矿业软件,建立了矿山的地质数据库、地形模型、块体模型和品位模型。... 详细信息

确定露天境界及合理的生产规模是露天矿山规划前期一项重要的工作,直接决定矿山企业的经济效益。依据某硫铁矿的地质报告等资料,通过对钻孔数据信息的整理,采用3DMine矿业软件,建立了矿山的地质数据库、地形模型、块体模型和品位模型。在矿体三维模型的基础上,分析矿石价格、采选成本、边坡角和底部位置等因素对最优境界的影响,并综合考虑矿山经济效益的同时兼顾资源的回收,确定当前技术经济条件下最优境界。根据规模经济原理,通过对不同生产规模的矿山投资、成本估算,并计算净现值、投资利润率、内部收益率等财务指标,最终确定在当前的技术经济条件下的合理生产规模。

关键词： 3DMine 软件三维模型境界优化生产规模

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共沉淀法制备BiFeO_3粉体

人工晶体学报 2010年第1期39卷 154-157页

作者：谈国强博海洋苗鸿雁夏傲贺中亮陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室西安710021

以Bi(NO3)3.5H2O和Fe(NO3)3.9H2O为原料,冰醋酸做溶剂,柠檬酸为络合剂,采用共沉淀法制备前驱物,对前驱物沉淀进行退火处理,制备出BiFeO3纳米粉体。研究了煅烧温度和冰醋酸的加入量对BiFeO3纳米粉体的晶粒尺寸及形貌的影响。采用X射线衍... 详细信息

以Bi(NO3)3.5H2O和Fe(NO3)3.9H2O为原料,冰醋酸做溶剂,柠檬酸为络合剂,采用共沉淀法制备前驱物,对前驱物沉淀进行退火处理,制备出BiFeO3纳米粉体。研究了煅烧温度和冰醋酸的加入量对BiFeO3纳米粉体的晶粒尺寸及形貌的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所制备的BiFeO3纳米粉体进行表征,用EDS确定了样品的表面成分组成。结果表明:退火温度为450℃时出现BiFeO3衍射峰,但存在杂相;退火温度为600℃时制备出了BiFeO3纯相粉体,粉体为立方体结构。冰醋酸加入量由1mL增大到1.8mL时,粉体的晶粒尺寸由14.21nm减小到11.65nm。通过EDS能谱分析得出BiFeO3粉体由Bi,Fe和O三种元素组成。

关键词： BiFeO3粉体铁磁电材料共沉淀法

硅基图案化HfO_2表面微结构的制备和表征

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功能材料 2009年第10期40卷 1660-1662页

作者：谈国强博海洋苗鸿雁夏傲贺中亮陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室陕西西安710021

结合光刻印技术和HfO2液相自组装沉积成膜技术,在单晶硅表面成功地制备了具有微米级图案结构的HfO2薄膜,该硅基图案化HfO2微结构近来在工业界特别是微电子领域引起极度的关注。X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)显示,在图案区域成功制备了H... 详细信息

结合光刻印技术和HfO2液相自组装沉积成膜技术,在单晶硅表面成功地制备了具有微米级图案结构的HfO2薄膜,该硅基图案化HfO2微结构近来在工业界特别是微电子领域引起极度的关注。X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)显示,在图案区域成功制备了HfO2薄膜,EDS能谱测试显示了图案区域的HfO2薄膜的化学组成。

关键词：微图案光刻印 HfO2微结构

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铁酸铋功能陶瓷薄膜的液相自组装制备

硅酸盐学报 2009年第11期37卷 1824-1828页

作者：谈国强博海洋苗鸿雁夏傲贺中亮教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室陕西科技大学西安710021

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl trichlorosilane,OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,在玻璃基片上成功制备了铁酸铋(BiFeO3)晶态薄膜。采用接触角仪测量了紫外光照射后OTS单层膜的亲水性。通过X射线衍射、扫描电... 详细信息

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl trichlorosilane,OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,在玻璃基片上成功制备了铁酸铋(BiFeO3)晶态薄膜。采用接触角仪测量了紫外光照射后OTS单层膜的亲水性。通过X射线衍射、扫描电镜和能谱仪等表征了BiFeO3薄膜的物相、表面形貌及微观结构。结果表明:紫外光照射使OTS单层膜由原来的强疏水性转变为良好的亲水性,说明OTS自组装膜层表面已被羟基化。在70℃沉积8h并经600℃退火2h制备的BiFeO3薄膜结晶良好,薄膜样品的表面平整,厚度较为均匀,薄膜厚度约为100nm。

关键词：自组装单层膜铁酸铋薄膜

二氧化铪(HfO2)纳米晶态薄膜的自组装制备

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二氧化铪(HfO2)纳米晶态薄膜的自组装制备

作者：贺中亮陕西科技大学

学位级别：硕士

随着金属氧化物半导体(MOS)器件尺寸的缩小,栅介质等效氧化物层厚度已缩小至纳米量级,这时电子的直接隧穿效应加剧,严重影响器件的稳定性和可靠性,因此需要寻找新型高k栅介质材料来替代传统的SiO2栅极材料。铪(Hf)系氧化物由于具有高的k... 详细信息

随着金属氧化物半导体(MOS)器件尺寸的缩小,栅介质等效氧化物层厚度已缩小至纳米量级,这时电子的直接隧穿效应加剧,严重影响器件的稳定性和可靠性,因此需要寻找新型高k栅介质材料来替代传统的SiO2栅极材料。铪(Hf)系氧化物由于具有高的k值,好的热稳定性,成为当前高k栅介质的研究热点。本文研究了一种低温水溶液中制备纳米晶态薄膜材料的新的合成方法。将自组装分子膜(Self-Assembled Monolayers, SAMs)技术与液相沉积技术(Liquid Phase Deposition, LPD)相结合,利用功能化自组装膜层对前驱体溶液的诱导作用,在玻璃基底表面制备出与基底结合紧密、结构致密均一的HfO2晶态薄膜及图案化薄膜。首先对十八烷基三氯硅烷(OTS)在玻璃基底表面自组装成膜过程进行了研究。接触角测试仪、原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)的测试结果表明:沉积时间对于自组装膜层的生长影响显著,沉积时间增加,膜层的接触角明显增大,膜层质量提高。沉积反应开始1分钟后,OTS自组装分子膜就已经在整个基底表面形成,表面接触角的急剧增大。20分钟后,成膜过程趋于稳定,接触角不再有明显变化,膜层平整致密光滑。 OTS自组装分子层形成后,对其进行紫外光照射改性。接触角测试及红外光谱(FT-IR)分析的结果表明:照射时间对于膜层的表面亲水性能影响很大,照射时间增加,亲水性能明显提高。紫外照射30分钟后,自组装分子层表面接触角已小于5°,由原来的强疏水性转变为良好的亲水性,说明OTS自组装膜层表面已被羟基化。利用功能化自组装膜层的诱导作用,在前驱液中沉积制备出具有晶体结构的二氧化铪薄膜。对二氧化铪薄膜的这种液相自组装法制备进行了比较系统的工艺研究和理论探讨。利用X射线衍射仪、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等测试手段对所制备薄膜的结构、相组成和表面形貌进行了分析考察。研究结果表明:当前驱液中铪浓度在5mmol/L,盐酸浓度在0.3mol/L,沉积温度为70℃的实验工艺条件下,在空气中经过600℃煅烧2小时成功制备出结晶良好具有立方相晶型的二氧化铪薄膜,且薄膜表面平整,结构致密均一,与基底结合牢固。根据上述实验条件进一步对二氧化铪薄膜进行图案化制备。在光掩模的掩饰下采用紫外光在OTS自组装层表面刻蚀不同的图案,利用液相自组装技术在OTS模板表面沉积HfO2图案化薄膜。由扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、能谱仪(EDS)等测试分析表明:利用紫外光刻蚀制备出了图案化OTS自组装层,通过诱导沉积成功制备出了HfO2图案化薄膜,薄膜表面图案清晰,粗糙度较小,与基板结合力较强。

关键词： HfO2薄膜 OTS自组装层液相沉积图案化

四方相BaTiO_3薄膜的自组装制备与表征

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无机材料学报 2009年第4期24卷 749-754页

作者：谈国强刘剑苗鸿雁贺中亮夏傲陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室西安710021

以(NH4)2TiF6、Ba(NO3)2和H3BO3为主要原料,采用自组装单层膜(SAMs)技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)为模版,在玻璃基片上制备了四方相钛酸钡晶态薄膜.改性基板的亲水性测定与原子力显微镜(AFM)测试表明,紫外... 详细信息

以(NH4)2TiF6、Ba(NO3)2和H3BO3为主要原料,采用自组装单层膜(SAMs)技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)为模版,在玻璃基片上制备了四方相钛酸钡晶态薄膜.改性基板的亲水性测定与原子力显微镜(AFM)测试表明,紫外光照射使基板由疏水转变为亲水,能够对OTS-SAM起到修饰作用.金相显微镜观察结果显示,OTS单分子膜指导沉积的薄膜样品表面均匀,表明OTS-SAM对钛酸钡薄膜的沉积具有诱导作用;X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)表征显示,空气中600℃下保温2h实现了薄膜由非晶态向四方相BaTiO3晶态薄膜的转化过程,制备的钛酸钡薄膜在基板表面呈纳米线状生长,线长约在500～1000nm之间,相互连接的晶粒大小约为100nm.文章同时对自组装单层膜和钛酸钡薄膜的形成机理进行了探讨.

关键词：自组装单层膜钛酸钡薄膜形成机理

OTS自组装单层膜诱导定向生长SrTiO_3功能陶瓷薄膜

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无机化学学报 2009年第3期25卷 517-521页

作者：刘剑谈国强苗鸿雁贺中亮夏傲陕西科技大学材料科学与工程学院西安710021

采用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)为模版,在玻璃基片上成功制备了钛酸锶晶态薄膜。改性基板的亲水性测定与金相显微镜测试表明,紫外光照射使基板由疏水转变为亲水,OTS单分子膜对薄膜的沉积具... 详细信息

采用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)为模版,在玻璃基片上成功制备了钛酸锶晶态薄膜。改性基板的亲水性测定与金相显微镜测试表明,紫外光照射使基板由疏水转变为亲水,OTS单分子膜对薄膜的沉积具有诱导作用;X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)表征显示,制备成功的钛酸锶薄膜结晶良好,样品表面均匀,在垂直基板表面方向上呈花状生长;EDS能谱测试为钛酸锶薄膜的化学组成提供了有力的证据;同时探讨了自组装单层膜和钛酸锶薄膜的形成机理。

关键词：自组装单层膜钛酸锶薄膜形成机理

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钛酸锶薄膜的液相自组装制备与表征

材料科学与工程学报 2009年第2期27卷 243-245页

作者：刘剑苗鸿雁谈国强贺中亮陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021

采用自组装单层膜技术在玻璃基板上成功制备了钛酸锶薄膜,利用接触角仪对前期处理后的基片润湿角进行表征,利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)等手段表征了薄膜的物相和微观结构。实验结果表明:采用自组装单层膜技术制备的钛酸锶薄膜结... 详细信息

采用自组装单层膜技术在玻璃基板上成功制备了钛酸锶薄膜,利用接触角仪对前期处理后的基片润湿角进行表征,利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)等手段表征了薄膜的物相和微观结构。实验结果表明:采用自组装单层膜技术制备的钛酸锶薄膜结晶良好,样品表面均匀,颗粒尺寸大约在300nm～500nm之间。

关键词：自组装单层膜钛酸锶薄膜