采用无压烧结制备ZTA复相陶瓷, 探究Cr2O3的添加对ZTA复相陶瓷显微组织和力学性能的影响。结果表明: Cr2O3会促进Al2O3晶粒的生长, 并出现长条状Al2O3晶粒; 随着Cr2O3的增加, 复相陶瓷的密度、硬度、断裂韧性均呈现先增大后减小趋势。在Cr2O3添加量为0.6%时具有最佳性能, 但过多的Cr2O3会使陶瓷内部气孔增多, 性能下降。添加纳米级Cr2O3的ZTA复相陶瓷力学性能整体高于添加微米级Cr2O3试样。纳米级Cr2O3使Al2O3的平均晶粒尺寸更小, 陶瓷的密度和硬度更高; 产生的长条状晶粒数目更多, 裂纹扩展需要更多的能量, 断裂韧性更高。

以包含碳纳米颗粒(CNP)的油墨、碳纳米管(CNT)和TiN纳米粒子为原料,采用高压静电喷涂技术在铝基底上沉积了CNT/CNP-TiN涂层。研究了静电电压、喷涂高度和喷涂量对涂层光吸收性能的影响。结果表明,静电电压为9kV、喷涂高度为30mm和喷涂量为35μL时制备的CNT/CNP-TiN涂层光吸收性能最佳,在400~1400nm波长范围内的平均吸收率高达97.1%。TiN纳米粒子、CNT和CNP搭建成蜂窝状团簇,团簇间形成的几百纳米到微米级的光学腔以及团簇内的几十到几百纳米的光学腔可捕获不同波段的光,拓宽吸收带宽,并通过多次反射增强吸收。此外,TiN纳米粒子、CNT和CNP具有良好的光散射效应,且大部分散射光可被光学腔捕获,进一步提高吸收率。

利用COMOSL多物理场有限元软件, 对无孔、圆形孔、正方形孔、菱形孔四种新型折叠梁形桥面结构Fabry-Perot(F-P)腔可调谐滤波器进行了电压-位移、应力和镜面平整度仿真, 以优选最佳的桥面结构。结果显示, 在相同驱动电压下, 菱形孔桥面的位移最大。同时, 桥面达到相同位移时, 菱形孔桥面所需的驱动电压最小, 并且菱形孔桥面的应力和平整度也能满足滤波器的设计要求。利用Essential Macleod软件对优选出的菱形孔桥面结构滤波器进行了滤波性能分析, 结果表明, 滤波器在3~5μm的光谱调谐范围内, 具有良好的滤波效果, 可以满足低电压驱动和宽调谐范围的要求。

本文以硅溶胶为磨料颗粒、次氯酸钠( NaClO)为氧化剂制备适用于 CZT晶片的化学机械抛光液。采用 XPS能谱分析 CZT表面元素化学态, 研究 CZT化学机械抛光过程中抛光液的化学作用机理, 使用激光干涉仪、原子力显微镜研究抛光液中 NaClO含量对晶片抛光速率、晶片表面 PV值及表面粗糙度 Ra的影响。结果表明, 硅溶胶 -次氯酸钠抛光液通过与 CZT晶体中 Te单质或 CdTe发生化学反应, 生成 TeO2。随后在一定压力下, 抛光盘与 CZT晶片发生相对运动, 并在硅溶胶磨料颗粒的辅助作用下去除反应物。当 NaClO含量在 2%～10%时, 随着 NaClO含量的增加, 晶片表面 PV值和粗糙度 Ra值先降低后升高, 去除速率则随着 NaClO含量的增加而增加。NaClO含量为 6%时, PV值和 Ra值最低, 得到的晶片表面质量最好。

碲锌镉（CdZnTe）是制备X 射线、?射线探测器的一种理想半导体材料。CdZnTe 欧姆接触电极是制备CdZnTe 核辐射探测器的关键技术之一。表面加工状态是影响欧姆接触性能的重要因素，文中研究了4 种表面处理工艺对Au-CdZnTe 电极接触性能的影响。研究发现对晶片表面进行溴甲醇腐蚀处理和机械化学抛光均有助于提升Au-CdZnTe 电极欧姆接触性能。对晶片进行机械化学抛光后再进行溴甲醇腐蚀处理，使用这种晶片所制备的电极具有更加优良的综合电学性能。

化学机械抛光工艺是碲锌镉(Cadmium Zinc Telluride, CZT)晶体表面处理的关键技术之一。其中, 化学机械抛光液是影响晶片表面质量的重要因素。目前用于CZT晶片的抛光液主 要是依靠进口的碱性抛光液, 这严重制约了我国CZT晶体研究的发展。采用硅溶胶和次 氯酸钠(NaClO)溶液作为主要原料, 制备了碱性化学机械抛光液。然后采用该抛光液对CZT晶 片表面进行了化学机械抛光, 并对抛光表面进行了表征。实验结果表明, 抛光后晶片表 面的粗糙度小于2 nm, 因此采用硅溶胶-次氯酸钠碱性抛光液可制备出高质量的CZT抛光表面。