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超薄MAPbI3的生长行为及其带隙温度依赖性研究

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超薄MAPbI3的生长行为及其带隙温度依赖性研究

作者：邵子依中南大学

学位级别：硕士

有机-无机杂化钙钛矿(PVK)由于高载流子迁移率、可调谐的带隙等优点在光电子器件领域引起了广泛的关注。其中,碘铅甲胺(MAPbI)因具有结构简单,光吸收率高等优点被优先广泛研究。本文系统地研究了通过双源共蒸法在不同基底上制备的MAPbI... 详细信息

有机-无机杂化钙钛矿(PVK)由于高载流子迁移率、可调谐的带隙等优点在光电子器件领域引起了广泛的关注。其中,碘铅甲胺(MAPbI)因具有结构简单,光吸收率高等优点被优先广泛研究。本文系统地研究了通过双源共蒸法在不同基底上制备的MAPbI的生长行为及光致发光(PL)特性,并结合变温PL研究了其带隙的温度依赖性等物理性质。取得的成果如下所示:(1)揭示了MAPbI在c面蓝宝石和单层硫化钼(MoS)上生长行为的差异。AFM结果表明了通过双源共蒸法制备的MAPbI在单层MoS上以层-岛模式生长,在c面蓝宝石基底上以岛状模式生长。XPS、AFM和XRD结果表明了在过量碘甲胺气相环境下制备的MAPbI样品晶体质量更高,在环境中更稳定。大气环境下,光照是MAPbI退化的主要因素。(2)揭示了不同结构的MAPbI/MoS异质结的能级排列方式和带隙的温度依赖关系。室温PL和KPFM结果证实了MAPbI/MoS异质结界面处的能级排列方式随上层MAPbI厚度的增加从Type-I转变到Type-II。变温PL谱揭示了分子层厚度的超薄MAPbI薄膜与MAPbI纳米晶粒(平均直径约为500 nm)带隙完全不同的温度依赖关系。在MAPbI纳米晶粒中,随着温度的降低,四方相在150 K开始向正交相转变,同时四方相的带隙发生红移,这主要归因于电子-声子相互作用和热膨胀引起的带隙重整。而在超薄MAPbI薄膜中,带隙先红移再蓝移,表现出了特殊的晶体/电子结构关系,从四方相到正交相的相变在120 K开始发生。同一生长条件下,MoS基底上MAPbI开始相变的温度普遍高于蓝宝石基底上MAPbI开始相变的温度。本论文为研究双源共蒸法制备超薄MAPbI/MoS薄膜提供了一条有效的途径。有助于基于MAPbI/MoS异质结的新型器件的构造及在更多元化的未来场景中的应用。图52幅,表3个,参考文献118篇

关键词： MAPbI3/MoS2异质结共蒸法低温光致发光生长行为稳定性

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ALD沉积HfO_2薄膜生长行为及其调控

稀有金属材料与工程 2015年第11期44卷 2907-2912页

作者：聂祥龙马大衍徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西安文理学院陕西西安710065

采用原子层沉积(ALD)的方法,选择四二乙基氨基铪(TDEAH)和水作为反应前驱体,在p型(100)单晶硅衬底上制备了HfO_2高介电质薄膜。系统研究了前驱体流量、反应气压、反应温度等工艺参数对HfO_2薄膜生长质量的影响。通过工艺调控,发现存在... 详细信息

采用原子层沉积(ALD)的方法,选择四二乙基氨基铪(TDEAH)和水作为反应前驱体,在p型(100)单晶硅衬底上制备了HfO_2高介电质薄膜。系统研究了前驱体流量、反应气压、反应温度等工艺参数对HfO_2薄膜生长质量的影响。通过工艺调控,发现存在两种薄膜生长模式:类CVD(化学气相沉积)生长模式和ALD生长模式。发现薄膜的生长模式主要依赖于制备工艺参量:脉冲参量M和冲洗参量Q,通过优化工艺参数,可实现薄膜生长由类CVD生长模式向ALD生长模式的转变,并获得了0.1 nm/周次的最优薄膜生长速率。同时,薄膜微结构与表面形貌的表征结果表明:薄膜的非晶晶态转变受温度和膜厚两个因素共同控制。

关键词：高介电质薄膜 HfO2 原子层沉积生长行为

HOPG上ALD沉积Al_2O_3介电薄膜的生长行为研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2018年第1期47卷 64-68页

作者：聂祥龙马大衍马飞徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西安文理学院陕西西安710065

采用原子层沉积(ALD)的方法,选择三甲基铝(TMA)和H_2O_2作为反应前驱体,在高定向热解石墨(HOPG)基体上沉积Al_2O_3。系统研究了反应温度和生长周次对Al_2O_3生长行为的影响。研究表明:受HOPG表面饱和成键的影响,Al_2O_3在衬底表面处形... 详细信息

采用原子层沉积(ALD)的方法,选择三甲基铝(TMA)和H_2O_2作为反应前驱体,在高定向热解石墨(HOPG)基体上沉积Al_2O_3。系统研究了反应温度和生长周次对Al_2O_3生长行为的影响。研究表明:受HOPG表面饱和成键的影响,Al_2O_3在衬底表面处形核困难,在生长初期主要表现为台阶处择优生长,其形态为线状结构。当沉积100周次Al_2O_3时,其中在沉积温度为50°C、150°C和200°C时呈现为纳米线状结构,而在100°C时呈现为非连续薄膜。随着生长周次的增加,不同温度下沉积态Al_2O_3都趋于形成连续薄膜,表明其生长行为发生了由三维岛状生长模式向二维平面生长模式的转变。分析认为,生长模式的转变是由纳米线状结构横向生长造成的;横向生长速率主要受生长温度影响。拉曼结果表明:沉积后的石墨烯层结构未受影响,可保留其原有的优越性能。

关键词： Al2O3 HOPG 原子层沉积生长行为

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Cu和Al箔扩散结合界面相生长行为研究

稀有金属材料与工程 2012年第2期41卷 281-284页

作者：郭亚杰刘桂武金海云史忠旗乔冠军西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049

采用等离子活化烧结方法实现了Cu箔和Al箔的固相扩散结合,考察了673～773K温度范围内界面金属间化合物(IMCs)层的生成过程和生长动力学。结果表明:界面IMCs生成过程主要包括物理接触、IMCs形核、IMCs沿界面相连和IMCs层连续增厚4个阶段... 详细信息

采用等离子活化烧结方法实现了Cu箔和Al箔的固相扩散结合,考察了673～773K温度范围内界面金属间化合物(IMCs)层的生成过程和生长动力学。结果表明:界面IMCs生成过程主要包括物理接触、IMCs形核、IMCs沿界面相连和IMCs层连续增厚4个阶段;界面主要由Al4Cu9、AlCu和Al2Cu层构成;各层厚度与反应时间的关系均符合抛物线规律,表明IMCs生长动力学由体扩散所控制;各层生长速率常数与反应温度之间满足Arrhenius关系,且整个IMCs界面层以及Al4Cu9、AlCu和Al2Cu各单层的生长激活能分别为80.78、89.79、84.63和71.12kJ/mol。

关键词：铜铝扩散结合界面金属间化合物生长行为

SrBi_4Ti_4O_(15)薄膜的溶胶凝胶制备及其生长行为(英文)

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硅酸盐学报 2005年第9期33卷 1054-1059页

作者：黄平徐廷献季惠明天津大学材料学院先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室

以氯化锶、硝酸铋和钛酸丁酯为原料,柠檬酸为络合剂,配制了稳定的SrBi4Ti4O15(SBTi)前驱液。采用层层快速退火工艺,在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了a轴取向增强的SBTi铁电薄膜,通过场发射扫描电镜、环境扫描电镜及X射线衍射等微观分析手段... 详细信息

以氯化锶、硝酸铋和钛酸丁酯为原料,柠檬酸为络合剂,配制了稳定的SrBi4Ti4O15(SBTi)前驱液。采用层层快速退火工艺,在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了a轴取向增强的SBTi铁电薄膜,通过场发射扫描电镜、环境扫描电镜及X射线衍射等微观分析手段研究了保温时间和成膜次数对薄膜结晶性、微观结构和生长行为的影响。结果表明:层层快速退火工艺,可有效抑制焦绿石相的形成。随着退火时间的延长,薄膜的结晶性变好;但退火时间延长到30 min以上,薄膜的结晶性变差。由于SBTi晶体生长的各向异性及单层膜厚对晶体沿[119]方向生长的限制,随着涂覆次数的增加,SBTi薄膜(119)峰和(200)峰的强度逐渐增大,而(00l)峰的强度反而略有减少,从而使I(200)/I(119)、I(200)/I(0010)、I(119)/I(0010)逐渐增大。

关键词：铁电薄膜钛酸锶铋层层快速退火生长行为

调制结构对TiN／TaN多层膜的生长行为及力学性能的影响

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金属学报 2006年第4期42卷 389-393页

作者：赵阳王娟徐晓明张庆瑜大连理工大学三束材料改性国家重点实验室大连116024

利用反应磁控溅射方法,制备了调制周期相同而调制比不同的TiN／TaN多层膜．利用XRD,HRTEM和纳米压痕仪分别对多层膜的结构、微观状态和力学性能进行了系统研究．结果表明:调制结构不仅改变多层膜的生长速率,而且能导致多层膜择优生长取... 详细信息

利用反应磁控溅射方法,制备了调制周期相同而调制比不同的TiN／TaN多层膜．利用XRD,HRTEM和纳米压痕仪分别对多层膜的结构、微观状态和力学性能进行了系统研究．结果表明:调制结构不仅改变多层膜的生长速率,而且能导致多层膜择优生长取向的变化;界面应力的存在使得薄膜生长速率随沉积层厚度的增加而下降;在TiN／TaN多层膜中存在着各自独立外延生长的[111]和[100]两种取向的调制结构,且具有不同的调制周期;调制周期为6 nm左右的TiN／TaN多层膜的硬度与弹性模量分别提高约50％与30％;在调制比为3:1时,硬度最大值为34．2 GPa,弹性模量为344．9 GPa;根据结构和力学性能的分析结果,讨论了TiN／TaN多层膜的硬化机制．

关键词： TiN/TaN多层膜生长行为结构特征力学特性

不同种植密度番茄生长行为的结构功能模型模拟

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农业机械学报 2009年第10期40卷 156-160页

作者：杨丽丽王一鸣康孟珍董乔雪中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 中国科学院自动化研究所北京100190

为研究不同密度下温室番茄的生长行为,对结构功能模型GreenLab进行改进,在提高拟合度的基础上,获得不同密度下番茄生长参数,通过参数分析将环境与番茄植株生长行为相联系。结果表明密度影响同化物产生与分配,通过外在形态,如出叶速率、... 详细信息

为研究不同密度下温室番茄的生长行为,对结构功能模型GreenLab进行改进,在提高拟合度的基础上,获得不同密度下番茄生长参数,通过参数分析将环境与番茄植株生长行为相联系。结果表明密度影响同化物产生与分配,通过外在形态,如出叶速率、叶厚、坐果率等表现,GreenLab模型可以重建这种生长行为变化。

关键词：温室番茄种植密度 GreenLab模型生长行为

成纤维细胞在壳聚糖/PHEA水凝胶膜上的粘附与生长行为

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生物工程学报 2002年第1期18卷 109-111页

作者：朱爱萍王石泉成大明陈强刘崇江沈健林思聪南京大学表面和界面化学工程技术研究中心南京210093 南京大学医药生物技术国家重点实验室南京210093

The chitosan/PHEA-blended hydrogels were prepared from PHEA and chitosan in various blend ratios.The water contents of the hydrogels were in the range of 50%～80%(wt).The attachment and growth of fibroblast cells(L929) on the hydrogels were studied.The results indicated the PHEA content in hydrogels has great effect on cell attachment but has little effect on the growth of L929 cells.

关键词：成纤维细胞壳聚糖/PHEA水凝胶膜粘附生长行为组织工程细胞培养

稀释气体对化学气相沉积SiC涂层生长行为的影响

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硅酸盐学报 2004年第12期32卷 1563-1566页

作者：刘荣军张长瑞周新贵曹英斌刘晓阳国防科技大学航天与材料工程学院国防科技重点实验室长沙410073

以CH_3SiCl_3-H_2为反应气体，采用Ar和H_2作为稀释气体，在1100℃、负压条件下，由化学气相沉积制备了SiC涂层，研究了稀释气体对涂层沉积速率、形貌以及晶体结构的影响。以Ar为稀释气体时，随着稀释气体流量的增加沉积速率迅速减小；... 详细信息

以CH_3SiCl_3-H_2为反应气体，采用Ar和H_2作为稀释气体，在1100℃、负压条件下，由化学气相沉积制备了SiC涂层，研究了稀释气体对涂层沉积速率、形貌以及晶体结构的影响。以Ar为稀释气体时，随着稀释气体流量的增加沉积速率迅速减小；用Ar作稀释气体制备的SiC涂层相对粗糙，随着Ar流量的增加，晶粒簇之间的空隙较大，涂层变得疏松。XRD分析表明：当稀释气体Ar流量超过200 ml／min时，涂层中除了β-SiC外，还逐渐出现了少量的α-SiC。以H_2为稀释气体时，当H_2流量增加到400 ml／min时，涂层的沉积速率迅速增大；以H_2为稀释气体制备的SiC涂层致密、光滑，沉积的SiC涂层全部是β-SiC，且具有非常强的(111)晶面取向，涂层中无α-SiC出现。

关键词：稀释气体化学气相沉积 SiC涂层生长行为