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同质与异质外延掺杂CVD金刚石薄膜的结构与性能

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物理学报 2009年第2期58卷 1287-1292页

作者：李荣斌上海电机学院材料成型与控制工程系上海200245

采用化学气相沉积(CVD)技术,以高温高压(HTHP)合成的(100)金刚石和p型(100)Si为衬底制备了硫掺杂和硼-硫共掺杂金刚石薄膜,利用原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)及隧道电流谱(CITS)等手段分析同质和异质外延CVD掺杂金刚石薄膜的... 详细信息

采用化学气相沉积(CVD)技术,以高温高压(HTHP)合成的(100)金刚石和p型(100)Si为衬底制备了硫掺杂和硼-硫共掺杂金刚石薄膜,利用原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)及隧道电流谱(CITS)等手段分析同质和异质外延CVD掺杂金刚石薄膜的结构和性能.结果表明:异质Si衬底上CVD金刚石的形核密度低,薄膜表面比较粗糙,粗糙度达到18.5nm;同质HTHP金刚石衬底上CVD金刚石薄膜晶粒尺寸约为10—50nm,表面平整,表面粗糙度为1.8nm.拉曼测试和电阻测量的结果显示,在HTHP金刚石衬底上制备的金刚石薄膜晶格完整性更好,薄膜中的缺陷浓度及应力比Si衬底上合成的金刚石薄膜中的低,薄膜的导电性能也高于在Si衬底上制备的金刚石薄膜.扫描隧道电流谱(CITS)测试结果显示,Si衬底上制备的金刚石薄膜晶界处及晶界附近的晶粒表面为高电子发射区,而在HTHP金刚石上制备的金刚石薄膜表面电流分布较均匀;电流-电压(I-V)特性表明在Si和HTHP金刚石衬底制备的硫掺杂金刚石薄膜均具有n型导电结构特征.

关键词：金刚石掺杂外延

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Ni-Cr-Fe系高温合金的渗氮工艺研究

金属热处理 2006年第5期31卷 38-40页

作者：杨若凡上海电机学院材料成型与控制工程系上海200240

对Inconel 718、GH4145、R26三种不同成分的高温合金进行了渗氮处理,采用金相法和硬度梯度法研究了不同化学成分和不同工艺对气体渗氮层深度的影响.结果表明,随着合金中镍含量的增加,渗氮层深度减小,减少幅度达到50%～100%.

关键词：气体渗氮钝化膜 Ni-Cr-Fe系高温合金

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硼/氮原子共注入金刚石的原子级研究

物理学报 2007年第1期56卷 395-399页

作者：李荣斌上海电机学院材料成型工程系上海200245

利用Tersoff势和分子动力学方法研究了室温下500eV的能量粒子硼(4个)和氮(8个)共注入金刚石晶体中晶体结构的变化特征和缺陷分布特征.结果表明:粒子注入金刚石后产生的空位比间隙原子更靠近晶体的近表层分布;间隙原子主要以四面体间隙(T... 详细信息

利用Tersoff势和分子动力学方法研究了室温下500eV的能量粒子硼(4个)和氮(8个)共注入金刚石晶体中晶体结构的变化特征和缺陷分布特征.结果表明:粒子注入金刚石后产生的空位比间隙原子更靠近晶体的近表层分布;间隙原子主要以四面体间隙(T形)和哑铃状分裂间隙的形式存在于晶体中,T形间隙结构更容易存在,并且大部分间隙原子富集在空位的周围;注入金刚石中的硼原子和氮原子有78%左右处于替代位置,硼、氮原子之间的键长比完整金刚石结构的键长短13%,硼氮原子成键有利于减少金刚石晶格的畸变程度.

关键词：共掺杂金刚石分子动力学模拟

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掺杂CVD金刚石薄膜的应力分析

物理学报 2007年第6期56卷 3428-3434页

作者：李荣斌上海电机学院材料成型系上海200245

在不同实验条件下,用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术在Si基体上制备了S掺杂和B-S共掺杂CVD金刚石薄膜,利用X射线衍射仪和拉曼光谱仪研究掺杂对CVD金刚石薄膜的应力影响.研究结果发现,随着S掺杂浓度的增加,薄膜中sp2杂化碳含量和... 详细信息

在不同实验条件下,用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术在Si基体上制备了S掺杂和B-S共掺杂CVD金刚石薄膜,利用X射线衍射仪和拉曼光谱仪研究掺杂对CVD金刚石薄膜的应力影响.研究结果发现,随着S掺杂浓度的增加,薄膜中sp2杂化碳含量和缺陷增多,CVD金刚石薄膜压应力增加;小尺寸的B原子与大尺寸的S原子共掺杂时,微量B的加入改变了CVD金刚石薄膜的应力状态,共掺杂形成B-S复合体进入金刚石晶体后降低金刚石晶体的晶格畸变程度,减少S原子在晶界上偏聚数量和晶体中非金刚石结构相含量,降低由于杂质、缺陷及sp2杂化碳含量产生的晶格畸变和薄膜压应力,提高晶格完整性.

关键词：金刚石薄膜掺杂应力

低温形变热处理对Inconel718合金组织的影响

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热加工工艺 2006年第12期35卷 38-40,43页

作者：杨若凡上海电机学院材料成型与控制工程系上海200240

利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪研究了低温形变热处理时冷轧变形道次及不同变形量对Inconel 718合金中金属间化合物γ″相和δ相的分布﹑形貌和数量的影响。结果表明:随着变形量的增加,析出相由晶内和晶界析出逐渐转变到形变带... 详细信息

利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪研究了低温形变热处理时冷轧变形道次及不同变形量对Inconel 718合金中金属间化合物γ″相和δ相的分布﹑形貌和数量的影响。结果表明:随着变形量的增加,析出相由晶内和晶界析出逐渐转变到形变带及位错墙处析出,δ相形状由针状过渡到短棒状或颗粒状,γ″相的尺寸逐渐减小。形变既促进γ″相的析出又促进γ″相向δ相的转变。γ″﹑δ相的含量随变形量的增加而增加,两道次冷轧的低温形变热处理工艺提高了δ相的含量,却减少了γ″相的量。

关键词：冷轧变形 Inconel718 析出相

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40Cr钢喷丸处理工艺的优化研究

热加工工艺 2006年第2期35卷 44-45页

作者：杨若凡上海电机学院材料成型与控制系上海200240

40Cr钢经840℃油淬+500℃回火后制备三点弯曲疲劳试样,在旋转弯曲疲劳试验机上测定不同喷丸处理及喷丸后磨削处理的试样在应力比R=0.05条件下2×107循环周次的表象疲劳极限。结合试样表面残余应力分布及疲劳源的位置,分析其变化规律,用... 详细信息

40Cr钢经840℃油淬+500℃回火后制备三点弯曲疲劳试样,在旋转弯曲疲劳试验机上测定不同喷丸处理及喷丸后磨削处理的试样在应力比R=0.05条件下2×107循环周次的表象疲劳极限。结合试样表面残余应力分布及疲劳源的位置,分析其变化规律,用疲劳裂纹萌生的微细观过程理论对此作了合理清晰解释。探讨了喷丸工艺优化问题,并指出对一些零件应在喷丸后进行磨削处理。

关键词：喷丸疲劳极限

面向“强基计划”理工双学位培养的探索式学习课程——以清华大学未央书院为例

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高等工程教育研究 2025年第1期 19-26页

作者：林今梁曦东李正操陈立庚清华大学电机系清华大学材料学院清华大学未央书院

以理工双学位模式开展人才培养，是清华大学贯彻实施国家“强基计划”的重要举措。在“数理基础科学+工程衔接方向”的理工双学位教学培养推进过程中，核心挑战是如何在极为有限的学分条件下，实现国家“强基计划”提出的两个“聚焦”... 详细信息

以理工双学位模式开展人才培养，是清华大学贯彻实施国家“强基计划”的重要举措。在“数理基础科学+工程衔接方向”的理工双学位教学培养推进过程中，核心挑战是如何在极为有限的学分条件下，实现国家“强基计划”提出的两个“聚焦”。为此，清华大学未央书院以探索式学习课程的建设作为突破口，全面实施以学习成效为中心的系统性课程改革。针对十二个工程衔接方向的已有课程与培养特点，未央书院启动“探索式学习”的课程改革。探索式学习课程不仅关注学生对知识的获取结果，还关注学生获取知识的过程，有效解决以往学生只习惯听从教师讲授、疏于自主探索的问题，在有限的学分条件下提升了学生学习成效。通过四年的实践，未央书院为千余名理工双学位强基学生规模化建成了数十门具有探索性和实践性的课程，在完善培养方案、联动其他能力培养环节以及启迪科研探索等方面发挥重要作用，初步达到了巩固基础、综合知识、衔接前沿与科研探究的课程设计目标。

关键词：强基计划理工双学位探索式学习课程

碳基片上沉积的金刚石涂层多孔电极的特性(英文)

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中山大学学报（自然科学版） 2007年第B6期46卷 76-78页

作者：李荣斌尚海龙杜浩明林芸上海电机学院材料成型系上海200245

采用化学气相沉积法(CVD)在多孔活性碳基体上制备掺硼金刚石涂层多孔电极。用扫描电子显微镜(SEM)法表征了金刚石膜的表面微观结构,采用循环伏安法和交流阻抗法研究了电极的电化学性质。结果表明,金刚石表面形态为球形,金刚石膜电极具... 详细信息

采用化学气相沉积法(CVD)在多孔活性碳基体上制备掺硼金刚石涂层多孔电极。用扫描电子显微镜(SEM)法表征了金刚石膜的表面微观结构,采用循环伏安法和交流阻抗法研究了电极的电化学性质。结果表明,金刚石表面形态为球形,金刚石膜电极具有很宽的电势窗口,在酸性、中性和碱性3种介质中分别为4.4V、4.0V和3.0V。在铁氰化钾电解液中,金刚石膜电极表面在反应过程中始终保持良好的活性,在表面进行的电化学反应具有良好的准可逆性。

关键词：多孔碳金刚石涂层电化学

AM0光谱下三结太阳能电池的温度及聚光特性

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浙江大学学报（工学版） 2015年第12期49卷 2269-2275页

作者：饶蕾计春雷上海电机学院电子工程系上海200240 上海电机学院计算机科学系上海200240

基于目前广泛使用的单二极管等效电路模型建立三结太阳能电池的仿真模型.以Spectrolab公司的ITJ三结GaInP2/GaInAs/Ge太阳能电池为例,在AM0光谱下,采用黑体辐射理论计算得到各子结电池的短路电流密度,代入该仿真模型计算得到电压-负载... 详细信息

基于目前广泛使用的单二极管等效电路模型建立三结太阳能电池的仿真模型.以Spectrolab公司的ITJ三结GaInP2/GaInAs/Ge太阳能电池为例,在AM0光谱下,采用黑体辐射理论计算得到各子结电池的短路电流密度,代入该仿真模型计算得到电压-负载电流密度曲线和电压-输出功率曲线.经过对比发现,理论计算结果与Spectrolab公司实验测试得到的ITJ三结太阳能电池的输出性能曲线结果相一致.基于该仿真模型及Spectrolab公司公布的各材料参数值可以计算得到太阳能电池工作在不同温度和聚光条件下的输出特性.从太阳能电池的开路电压来看,随着温度的升高,开路电压下降,而随着聚焦因子的增大,开路电压上升.从太阳能电池的光电转换效率来看,当聚焦因子从1增大到400时,电池转换效率上升,而聚焦因子进一步增大到1 000时,电池转换效率略有下降.结果表明:在温度为28℃、聚光因子为400左右时,ITJ三结太阳能电池在AM0光谱下的光电转换效率达到最大值30.88%.通过该仿真模型可以预测Spectrolab公司的ITJ三结太阳能电池工作在太空中各种环境下的输出性能参数,对空间飞行器的电源系统设计提供可靠数据支持.

关键词：三结太阳能电池等效电路模型黑体辐射聚焦因子温度系数