青岛农业大学 青岛市农村环境工程研究中心, 青岛 266109
电催化还原氯代有机物具有效率高和环境友好等优点。研究采用电化学沉积法在泡沫Ni上制备了非晶态Pd-P/聚吡咯/泡沫Ni(Pd-P/PPy/foam Ni)复合电极, 用于电催化还原法去除水中的五氯苯酚(PCP)。扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)和X射线光电子能谱分析(XPS)等表征结果表明, 掺杂P使Pd催化剂分散均匀, 粒径变小, 且由晶态结构转变为非晶态。由电催化还原PCP发现, 掺杂P明显提高了电极的催化活性。在n(Pd)/n(P)为1 : 3, Pd负载量为0.15 mg/cm 2, H2SO4浓度为0.2 mol/L, 阴极电位为-1.2 V条件下, 处理180 min后, PCP的降解率达到90.8%。另外, Pd-P/PPy/foam Ni电极重复使用8次, 仍保持良好的稳定性。
Pd-P/PPy/foam Ni 非晶态 电催化还原 Pd-P/PPy/foam Ni electrode amorphous electrocatalytic reduction
利用射频溅射方法制备了非晶态 Hg1－xCdxTe薄膜(x＝0, 0.22, 0.50, 0.66, 1), 在 80 K～300 K温度范围内, 研究了 Cd组分 x对暗电导的影响。当温度 T＞210 K时, 随着 Cd组分增加, 暗电导减小; 当温度 T＜210 K, 随着 Cd组分增加, 则暗电导增大; 当温度 T＝210 K时, 暗电导几乎与 Cd组分无关。这可能是由于随着 Cd组分增加, 薄膜中的缺陷增加所致。 a-Hg1－xCdxTe(x＝0、0.22、0.50、 0.66和 1)薄膜中存在扩展态电导和局域态电导, Cd组分 x越大, 两种导电机制的转变温度 Tm也越高。在 T＝300 K时, 利用暗电导的激活能估算出了非晶态 Hg1－xCdxTe薄膜的迁移率隙 Eg, 随着 Cd组分 x增加, 迁移率隙 Eg微弱减小。
非晶态半导体 非晶态碲镉汞 暗电导 导电机制 amorphous semiconductors amorphous HgCdTe dark conductivity conduction mechanisms
1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200092
2 上海市现代系统光学重点实验室, 上海 200092
室温下, 通过直流磁控反应溅射在石英衬底上制备一系列钼掺杂氧化锌薄膜。 分别采用X射线衍射(XRD)、 原子力显微镜(AFM)、 分光光度计及拉曼光谱仪研究了钼掺杂浓度对氧化锌薄膜结构、 表面形貌、 光学性能和表面等离子体特性的影响。 XRD测试结果表明, 零掺杂氧化锌薄膜结晶良好, 呈c轴择优取向, 掺杂后薄膜缺陷增多, 结晶质量下降, 当掺杂浓度达到3.93 Wt%时, 薄膜由c轴择优取向的晶态转变为非晶态。 AFM测试结果表明非晶态掺钼氧化锌薄膜表面光滑, 粗糙度最低可达489 pm。 透射光谱表明所有薄膜样品在可见光范围(400～760 nm)平均透过率均达到80%, 禁带宽度随着掺杂浓度的提高从3.28 eV单调增加至3.60 eV。 吸收光谱表明氧化锌薄膜表面等离子体共振吸收峰随钼掺杂量的增大发生蓝移, 而拉曼光谱表明Mo重掺杂时ZnO薄膜表面拉曼散射信号强度显著降低。 通过Mo掺杂获得非晶态氧化锌薄膜, 拓宽了氧化锌薄膜材料的应用领域, 同时研究了Mo掺杂浓度对氧化锌薄膜表面等离子体的调控作用, 这对制备氧化锌基光子器件具有重要参考价值。
掺钼氧化锌(MZO)薄膜 重掺杂 非晶态 表面等离子体 Molybdenum-doped ZnO film Heavy doping Amorphous Surface plasmon 光谱学与光谱分析
2016, 36(7): 2022
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
用磁控溅射法制备了K9基片/非晶态InSb/ZnS-SiO2样品。利用椭圆偏振光谱仪对非晶态InSb薄膜的光学常数进行了测量，利用傅里叶变换红外光谱仪得到光学带隙为0.26 eV。采用改进的Z-扫描装置对405 nm波长的非线性吸收和非线性折射进行了测量。结果表明非晶态InSb薄膜表现出饱和吸收和自聚焦特性，有效非线性吸收系数为-3.73×10-2 m/W，非线性折射率为6.64×10-9 m2/W。根据非线性吸收系数，计算了非线性吸收截面的面积，与相关文献的报道非常接近。基于对非晶态InSb薄膜在405 nm波长的变温椭偏测试，讨论了热效应对非线性的贡献。分析表明非线性饱和吸收特性主要来源于纳秒脉冲激光作用下的热效应，而非线性折射特性是电子受激跃迁过程导致的。对饱和吸收特性诱导的超分辨效应进行了模拟，结果表明InSb薄膜的非线性吸收特性可以有效减小透射光斑的大小。
薄膜 光学非线性 Z-扫描 非晶态InSb 超分辨 光存储
基于工频或高频磁化条件下磁芯的测试数据不能准确反映磁芯在单次脉冲磁化下的性能,给出了一种脉冲磁化条件下磁芯性能的测试方法和数据处理方法，实验研究了快脉冲磁化条件下非晶态合金磁芯的损耗特性，磁芯最短饱和时间67 ns，最大磁化速率达到40 T/μs。通过数据处理，给出了磁芯损耗与磁化速率的关系曲线，获得了不同磁化速率下磁芯的损耗数据。分析了脉冲磁化条件下涡流损耗和磁滞损耗所占的比例。研究结果表明:脉冲磁化条件下非晶态合金磁芯损耗与磁化速率关系符合饱和波模型，磁芯损耗随磁化速率增大而线性增大。
脉冲磁化 非晶态合金 磁化速率 饱和时间 涡流损耗 磁滞损耗 pulsed magnetization glassy alloys magnetization rates saturation time eddy loss hysteresis loss
1 昆明物理研究所，云南昆明 650223
2 中国兵器科学研究院，北京 100089
研究了非晶态碲镉汞(x＝0.2)薄膜的暗电导率随温度变化关系，发现非晶态结构的碲镉汞材料具有明显的半导体特性，其室温禁带宽度在 0.88～0.91 eV之间，与通过光学方法获得的结果相符。在 80～240 K的温度区间非晶态碲镉汞(x＝0.2)的暗电导率从 1×10—8Ω—1·cm —1缓慢增大到 5 ×10－8 Ω—1·cm —1，温度大于 240 K时，其电导率剧烈增大到 1×10—5 Ω—1·cm —1，说明在 240 K附近非晶态碲镉汞材料的导电机制发生了变化，这对非晶态碲镉汞材料的应用研究具有重要意义。还研究了退火过程对非晶态碲镉汞薄膜电导率的影响，结果表明 140℃退火后非晶态碲镉汞薄膜发生了部分晶化。
非晶态碲镉汞 电导率 吸收边 amorphous Hg0.8Cd0.2Te conductivity absorption edge
1 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
2 中国兵器科学研究院，北京 100089
采用椭圆偏振光谱技术研究了非晶态碲镉汞薄膜在不同退火条件下的结构性能。结果表明非晶态碲镉汞薄膜在退火过程中的成核晶化是在薄膜内部均匀发生的，对于不同晶化程度的薄膜，其光学常数谱具有明显的特征，通过对光学常数谱的分析研究可以对非晶态碲镉汞薄膜的晶化程度进行量化表征，从而控制退火条件，优化材料质量。
椭圆偏振光谱 非晶态碲镉汞 晶化 spectroscopic ellipsometry(SE) amorphous Hg0.8Cd0.2Te(amorphous MCT a-MCT) crystallization
采用椭圆偏振光谱技术研究了射频磁控溅射生长非晶态碲镉汞(amorphous Hg1－xCdxTe，amorphous MCT，a-MCT)薄膜的光学性质，发现非晶态碲镉汞薄膜的介电函数谱特征与晶态碲镉汞材料的明显不同，表现出与其他非晶态半导体材料类似的“波包”结构特征。基于修正的FB模型在1.0～4.0 eV的能量范围内对实验结果进行了拟合分析，得到了不同组分非晶态碲镉汞薄膜的光学带隙随组分关系。通过与单晶碲镉汞光学带隙随组分变化关系的对比研究，结果表明碲镉汞的结构从晶态向非晶态转变过程中，材料的光学待续发生了明显的“蓝移”。
非晶态碲镉汞 椭圆偏振光谱 光学性质 amorphous MCT(a-MCT) spectroscopic ellipsometry (SE) optical properties
1 绍兴市质量技术监督检测院，浙江 绍兴 312071
2 南京航天航空大学 材料科学与技术学院，南京 210016
以SiH4和CH4为气源，在不同的工艺条件下用增强化学气相沉积（PECVD）方法制备了一系列Si-C-H薄膜，并对薄膜的结构和性能进行了一系列测试分析，研究了薄膜的结构性能特点以及CH4/SiH4比和射频功率等工艺参数对薄膜结构和性能的影响。发现薄膜中主要形成的是嵌有Si晶粒的非晶态SiC结构，H原子主要以C-H键形式存在。高的射频功率和CH4/SiH4比均有利于Si-C的形成，而较低的CH4/SiH4比可以提高薄膜的晶态率。薄膜的电阻率随着CH4/SiH4比的增大而增大，随着射频功率的增大而减小。
射频 Si-C-H薄膜 非晶态 结构 导电性能 radio-frequency Si-C-H film amorphous state structure conductive property
1kHz的飞秒激光辐照在非晶硅薄膜后会使得辐照区域的薄膜产生晶化现象.拉曼光谱表明这个激光诱导晶化过程与入射激光的能量及其模式分布有密切的联系.扫描电镜观测发现激光辐照区域形成了粗糙的表面纹理，并且大量的晶粒形成在这个结构表面.这个晶化现象可能是由于爆炸晶化成核和晶粒外延生长共同作用的结果，进一步的研究表明这种飞秒激光诱导的晶化结构能够增进该薄膜在可见和红外波段的光学吸收.
非晶态物理 晶化 飞秒激光 硅 amorphous physics crystallization femtosecond laser Si
