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柔性可穿戴MoS_(2)/Si光敏位置探测器件综合实验研究

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实验技术与管理 2023年第1期40卷 15-20页

作者：郝兰众李双双郝婧怡刘云杰中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266580

尽管Si晶体在当前微电子芯片领域占据主导地位,但它在柔性器件研制和性能提升方面面临巨大挑战,导致其在新一代光电子器件领域的应用受到严重阻碍。为此,该文设计了一个综合实验方案,涵盖材料加工、器件组装、物性表征和机理分析的全链... 详细信息

尽管Si晶体在当前微电子芯片领域占据主导地位,但它在柔性器件研制和性能提升方面面临巨大挑战,导致其在新一代光电子器件领域的应用受到严重阻碍。为此,该文设计了一个综合实验方案,涵盖材料加工、器件组装、物性表征和机理分析的全链条实验过程,实现了对柔性晶体Si及其器件的创新研究。实验采用饱和碱液湿法刻蚀实验方案,加工形成了具有可弯曲特征的超薄Si,并在其表面沉积MoS_(2)薄膜,研制出一种柔性MoS_(2)/Si光敏位置探测器件(PSD)。测量结果表明,所制备器件表现出突出的位置探测性能,其灵敏度可高达320.8 mV/mm,响应时间仅为198.0μs,并展现出良好的抗弯曲稳定性,从而将单晶Si的应用拓展至柔性器件领域,为发展可穿戴光电子器件提供了新的技术思路。

关键词：柔性Si 可穿戴器件位置探测器湿法刻蚀

MoS_(2)/SiO_(2)/Si异质薄膜器件的制备与NH_(3)探测性能实验研究

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实验室研究与探索 2023年第3期42卷 1-4,12页

作者：郝兰众李双双郝婧怡刘云杰中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266580

采用磁控溅射技术,通过改变制样工艺条件在SiO_(2)/Si基片上沉积MoS_(2)薄膜,以形成异质薄膜器件,并对其微观结构、形貌特征和NH_(3)探测性能进行表征和分析。研究结果表明,在室温条件下MoS_(2)/SiO_(2)/Si异质薄膜器件表现出了明显的NH... 详细信息

采用磁控溅射技术,通过改变制样工艺条件在SiO_(2)/Si基片上沉积MoS_(2)薄膜,以形成异质薄膜器件,并对其微观结构、形貌特征和NH_(3)探测性能进行表征和分析。研究结果表明,在室温条件下MoS_(2)/SiO_(2)/Si异质薄膜器件表现出了明显的NH_(3)响应性能,并且器件的响应与薄膜厚度和沉积温度存在关联,最高可达230%,远超过单一薄膜。同时,器件的响应速度较快,响应/恢复时间为7.4 s/24.8 s。进一步通过构建界面能带结构图,对器件的气敏机理作了深入阐释。

关键词：纳米薄膜半导体 NH3敏感磁控溅射

脉冲激光沉积法在GaN基片上制备c轴取向LiNbO_3薄膜

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真空科学与技术学报 2010年第5期30卷 496-499页

作者：廖秀尉朱俊罗文博郝兰众电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054

采用LiNbO3单晶靶材，以激光脉冲沉积方法在六方GaN（0001）基片上沉积制备c轴取向的LiNb03薄膜。利用x射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（ARM）研究了沉积温度和氧气压强对生长的薄膜的相组成、外延关系、表面... 详细信息

采用LiNbO3单晶靶材，以激光脉冲沉积方法在六方GaN（0001）基片上沉积制备c轴取向的LiNb03薄膜。利用x射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（ARM）研究了沉积温度和氧气压强对生长的薄膜的相组成、外延关系、表面形貌、晶粒大小的影响。结果显示，沉积温度500℃、氧分压20～30Pa是在GaN基片上生长C轴取向LiNbO3薄膜的最优生长条件。XRD分析表明，生长的LiNbO3薄膜具有两种晶畴结构，其外延关系分别为[1-100]（0001）LiNbO3/／[11-20]（0001）GaIN和[10-10]（0001）LiNbO3／／[-12—10]（0001）GaN。SEM和AFM对薄膜的表面形貌表征表明，在最优生长条件下沉积的薄膜表面平整，致密度好。

关键词： LiNbO3薄膜 C轴取向脉冲激光沉积 XRD

Al_2O_3/AlGaN/GaN MOSH结构的制备和性能研究

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压电与声光 2011年第4期33卷 634-636,646页

作者：王水力朱俊郝兰众张鹰电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室四川成都610054

采用激光脉冲沉积法(PLD)在AlGaN/GaN半导体异质结构衬底上沉积Al2O3栅介质层,并对该异质结构的电学性能进行研究。结果表明,Al2O3栅介质层改善了异质结构的界面质量,增强了器件结构的抗击穿电场强度。研究了沉积氧分压对异质结构性能... 详细信息

采用激光脉冲沉积法(PLD)在AlGaN/GaN半导体异质结构衬底上沉积Al2O3栅介质层,并对该异质结构的电学性能进行研究。结果表明,Al2O3栅介质层改善了异质结构的界面质量,增强了器件结构的抗击穿电场强度。研究了沉积氧分压对异质结构性能的影响,电流-电压(I-V)测试结果表明,适当氧分压(0.1 Pa)有利于降低栅漏电流。Hall测量和电容-电压(C-V)模拟结果表明,不同的氧分压会改变Al2O3/AlGaN界面处的正电荷密度,从而改变半导体内的二维电子气(2DEG)密度。

关键词： AlGaN/GaN 激光脉冲沉积法(PLD) Al2O3 C-V模拟二维电子气

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研究型综合实验设计与实践教学模式探究

实验室研究与探索 2019年第2期38卷 149-151,171页

作者：郝兰众刘云杰张亚萍刘伟华中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266580

由于涉及的实验环节多样、涵盖的知识面丰富,材料综合实验已成为培养材料类专业学生创新能力与科研探索能力的重要方式。选取国际研究热点材料二硫化钼(MoS_2)作为实验对象,设计了MoS_2薄膜的气体敏感性能综合实验,包括薄膜的制备、微... 详细信息

由于涉及的实验环节多样、涵盖的知识面丰富,材料综合实验已成为培养材料类专业学生创新能力与科研探索能力的重要方式。选取国际研究热点材料二硫化钼(MoS_2)作为实验对象,设计了MoS_2薄膜的气体敏感性能综合实验,包括薄膜的制备、微结构表征以及气体敏感性测试等实验环节,对学生综合知识的运用、实验技术操作、探索研究思维及协同配合等方面的素质能力进行全面的锻炼与提高。实践证明,通过一系列的创新研究型综合实验项目的开展,学生的实验方案设计、实验研究组织和实验结果分析的能力得到了显著提高,在大学生创新项目申请和学术论文发表等方面取得了突出成绩。

关键词：研究型综合实验 MoS2薄膜实践教学模式

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常幅载荷下滑轨与滚轮寿命及可靠性研究

轴承 2016年第10期 36-39页

作者：王浩郭兰中林化清杨兰玉中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 常熟理工学院机械学院江苏苏州215500

为研究某型运输机襟翼操纵机构滚动副的磨损行为,在常幅载荷下进行疲劳磨损试验。利用尺寸测量法测量不同循环次数下的磨损量,以滚动轴承磨损寿命计算公式计算滚动轴承理论寿命;根据疲劳磨损试验数据,计算可靠度R=0.99时的疲劳磨损可靠... 详细信息

为研究某型运输机襟翼操纵机构滚动副的磨损行为,在常幅载荷下进行疲劳磨损试验。利用尺寸测量法测量不同循环次数下的磨损量,以滚动轴承磨损寿命计算公式计算滚动轴承理论寿命;根据疲劳磨损试验数据,计算可靠度R=0.99时的疲劳磨损可靠寿命的点估计,并与理论寿命进行比较。结果表明:在滚动轴承与滑轨组成的摩擦副中,滑轨磨损量较大,且存在明显磨合阶段;滚动轴承的磨损量较小,随时间基本呈线性关系,没有明显的磨合阶段。

关键词：角接触球轴承滑轨襟翼磨损疲劳磨损

LaAlO_3顶层对Pb(Zr,Ti)O_3薄膜微结构和性能的影响

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材料导报 2012年第4期26卷 36-38页

作者：郝兰众刘云杰朱俊张鹰中国石油大学(华东)物理科学与技术学院东营257061 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054

利用脉冲激光沉积(PLD)法,在LaAlO3(LAO)基片上外延生长了高质量的PbZr0.52Ti0.48O3(PZT)薄膜。通过增加10nm厚的LAO顶层,所制备PZT薄膜的铁电剩余极化(Pr)由28.8μC/cm2增加为55.1μC/cm2。通过对微结构分析,表明薄膜电学性能的增强主... 详细信息

利用脉冲激光沉积(PLD)法,在LaAlO3(LAO)基片上外延生长了高质量的PbZr0.52Ti0.48O3(PZT)薄膜。通过增加10nm厚的LAO顶层,所制备PZT薄膜的铁电剩余极化(Pr)由28.8μC/cm2增加为55.1μC/cm2。通过对微结构分析,表明薄膜电学性能的增强主要来源于LAO顶层对PZT薄膜表面形貌的优化。另外,与Pr不同,随LAO顶层厚度的增加,PZT薄膜的矫顽场单调增加。

关键词：顶层铁电极化漏电流

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MoS_2/Si异质薄膜综合实验研究

实验技术与管理 2017年第3期34卷 43-46页

作者：刘云杰郝兰众高伟张亚萍刘伟华中国石油大学(华东)理学院山东青岛266580

为了让学生更好地了解研究前沿和激发学生对科研探索的兴趣,在大量科学研究工作基础上,设计了MoS_2/Si异质薄膜的制备、微结构表征和气敏性能测量综合实验。该实验选题新颖,涵盖知识点丰富,实验各环节联系紧密,有利于深化学生对理论知... 详细信息

为了让学生更好地了解研究前沿和激发学生对科研探索的兴趣,在大量科学研究工作基础上,设计了MoS_2/Si异质薄膜的制备、微结构表征和气敏性能测量综合实验。该实验选题新颖,涵盖知识点丰富,实验各环节联系紧密,有利于深化学生对理论知识的理解和培养学生的创新思想,有利于培养学生综合运用所学知识独立进行科学研究的素质能力。

关键词： MoS2/Si异质薄膜气体敏感性综合实验

金属Pd掺杂对MoS_2/Si异质薄膜微结构和光伏性能的影响

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实验室研究与探索 2017年第6期36卷 13-17页

作者：郝兰众刘云杰张亚萍焦志勇薛庆忠中国石油大学(华东)理学院山东青岛266580

采用直流磁控溅射技术,在Si表面沉积了Pd掺杂MoS_2(Pd:MoS_2)薄膜,形成了Pd:MoS_2/Si异质薄膜太阳能电池器件,并综合利用拉曼光谱、紫外-可见光谱、紫外光电子能谱和伏安曲线测量等技术分析了Pd掺杂浓度(x%)对MoS_2薄膜微结构及Pd:MoS_2... 详细信息

采用直流磁控溅射技术,在Si表面沉积了Pd掺杂MoS_2(Pd:MoS_2)薄膜,形成了Pd:MoS_2/Si异质薄膜太阳能电池器件,并综合利用拉曼光谱、紫外-可见光谱、紫外光电子能谱和伏安曲线测量等技术分析了Pd掺杂浓度(x%)对MoS_2薄膜微结构及Pd:MoS_2/Si异质薄膜器件光伏性能的影响。拉曼光谱结果表明,Pd掺杂明显改变了MoS_2薄膜中A_(1g) 晶格振动,而几乎不影响E_(2g)~1晶格振动。在模拟太阳光照射条件下,伏安性能测试结果显示:随着Pd掺杂浓度的增加,Pd:MoS_2/Si异质薄膜器件的光伏性能显著增强;当x=1时,器件表现出最佳的光伏效果,转化效率达到4.6%;继续增加Pd掺杂浓度,器件的光伏性能则逐渐减弱。进一步通过紫外-可见光光谱和紫外光电子能谱分析,构建了Pd:MoS_2/Si界面能带结构,阐释了Pd掺杂对器件光伏性能的影响机制。

关键词：二硫化钼异质薄膜掺杂光伏磁控溅射