非连续六硼化镧纳米薄膜的制备、表征及光学性能研究
发布时间：2022-01-27 02:52
LaB6纳米材料因其在近红外区域具有优异的选择吸收特性,在汽车玻璃或建筑玻璃领域具有应用前景。目前最成熟的方法是利用机械研磨法制备LaB6纳米粉末,将之分散到有机载体中制作夹层玻璃。少有采用磁控溅射法直接在玻璃上沉积LaB6纳米颗粒的报道。磁控溅射法制备LaB6纳米颗粒的难点有两个:一是要调整磁控溅射工艺参数和基底表面处理方式,使沉积薄膜符合岛状生长模型,才可能制备出LaB6颗粒;二是要保证沉积颗粒为结晶态,只有一定尺寸的结晶态LaB6才能表现出对近红外区域的选择吸收。本课题从这两个问题入手,研究了非连续薄膜的制备和处理工艺,表征了形貌、成分、粗糙度等微观结构,确定了其生长方式并测定、计算了其在紫外-可见光-近红外波段的透光隔热性能。通过对基底的离子束处理增加基底表面粗糙度,改变薄膜在基底表面的生长方式。综合基底表面粗糙度对薄膜生长方式和膜基结合力的影响,确定离子束处理最佳时间为90s;通过调整磁控溅射时间控制颗粒尺寸,溅射时间在5min之内,薄膜中LaB6颗粒尺寸在20-100nm之间,呈球状或椭球状;通过热处理工艺提高薄膜的结晶度,综合考虑基底材料和加热电阻丝耐受温度,对薄膜加热至...
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２磁控派射制备原理图［７３］??Ｆｉｇ．ｌ?．２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｒｏｎ?ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ＾１??
成和连续薄膜形成［７８］。Ｍａｎｚ［７８］等人在大量实验的基础上，通过对系统热力学分??析以及动力学计算，将薄膜生长归纳为三种模式：层状生长、岛状生长和层岛状??生长。薄膜的生长模型与基底对沉积材料的润湿性有密切关系［７９］。图１．３是薄膜??的三种生长模型图。??Ｉ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??逢．嫌个４Ｃ??經微搜＂ｆｌｃ＊??Ｗ?．＇．ｕ、??？－??Ｉ?Ｕｎｉｆｏｒｍ?ｆｉｌｍ??＼?Ｓｔｒｕｅｌｕｒ？?＼??混合生长??图１．３薄膜的三种生长模型［７８］??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｒｅｅ?ｍｏｄｅｌｓ?ｏｆ?ｔｈｉｎ?ｆｉｌｍ?ｇｒｏｗｔｈ１７８１??当基底表面粗糙度很大时，基底对沉积材料的润湿性较差，薄膜以岛状模型??生长。具体来说，漉射粒子在基底表面形成晶核后，由于溅射粒子与基底结合力??弱于溅射粒子之间的结合力，晶核在三维方向上的生长速率不一样。与基底平行??方向的生长速率小于垂直方向的生长速率，随着晶核接受外来溅射原子不断长大，??孤立小岛形成。孤立岛状可以在基底继续长大，直至相邻小岛相互接触形成通路，??迷津构造生成，最终形成连续薄膜。??当基底表面粗糙度很小时，基底对沉积材料的润湿性较好时，薄膜以层状模??型生长。具体来说
第二章实验方案及研究方法??使用的ＬａＢ６微米粉末是以Ｌａ２０３粉末和Ｂ４Ｃ粉末为原料采用的［＜＾９４］。Ｌａ２０３粉末纯度为９９．９９９ｗｔ％，平均粒径１０ｕｍ，购买有限公司。Ｂ４Ｃ粉末纯度为９５ｗｔ％，粒径１－ｌＯｕｍ，购买于牡丹有限公司。在固相反应中，Ｂ４Ｃ还原Ｌａ２０３，再经酸洗处理可得，即获得本课题中用于烧结制备ＬａＢ６靶材的原材料。下图为实ＸＲＤ图。从图中可以看出，ＬａＢｆｔ微米粉末的纯度很高，为结晶?
【参考文献】：
期刊论文
[1]大面积六硼化镧薄膜阴极制备及性能[J]. 刘曾怡,林祖伦,王小菊,曹贵川,祁康成. 强激光与粒子束. 2011(04)
[2]CaB6电子结构及光学性质的第一性原理计算[J]. 肖立华,伏云昌,苏玉长,张鹏飞,彭平. 原子与分子物理学报. 2011(01)
[3]适用于PDP的透明六硼化镧薄膜性能研究[J]. 刘曾怡,林祖伦,王小菊,邓维伟,权祥. 电子器件. 2011(01)
[4]磁控溅射法中影响薄膜生长的因素及作用机理研究[J]. 郝正同,谢泉,杨子义. 贵州大学学报(自然科学版). 2010(01)
[5]Dependence of characteristics of LaB6 films on DC magnetron sputtering power[J]. 徐静,闵光辉,胡立杰,赵晓华,于化顺. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(04)
[6]磁控溅射法沉积SiNx非晶薄膜的生长机制及结构分析[J]. 邬洋,衣立新,王申伟,杜玙璠,黄圣,冀国蕊,王永生. 光谱学与光谱分析. 2009(05)
[7]六硼化钙纳米粉末的吸收光谱研究(英文)[J]. 梁丽梅,张琳,闵光辉. 山东大学学报(工学版). 2009(01)
[8]六硼化镧薄膜场致发射的特性[J]. 朱炳金,陈泽祥,张强,王小菊,于涛. 发光学报. 2008(03)
[9]六硼化镧薄膜的制备及发射特性的研究[J]. 朱炳金,陈泽祥,张强. 真空电子技术. 2007(05)
[10]Multiwavelets domain singular value features for image texture classification[J]. RAMAKRISHNAN S.,SELVAN S.. Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2007(04)
博士论文
[1]PET基柔性太阳能电池薄膜电极的制备及其光电转换性能的研究[D]. 王薇.山东大学 2014
[2]单晶硅基LaB6薄膜的磁控溅射制备工艺及生长机制[D]. 赵晓华.山东大学 2011
[3]磁控溅射SiO2基LaB6薄膜的制备工艺及性能[D]. 徐静.山东大学 2009
硕士论文
[1]CaB6薄膜的制备工艺和磁学性能研究[D]. 刘林佳.山东大学 2017
[2]磁控溅射Ca1-xLaxB6薄膜的制备工艺及磁学性能研究[D]. 刘慧慧.山东大学 2016
[3]有机织物基LaB6薄膜的制备工艺及其性能研究[D]. 吴艳.山东大学 2015
[4]PET基透明柔性LaB6薄膜的制备及其光学性能研究[D]. 陈德方.山东大学 2015
[5]SiO2基体上直流磁控溅射LaB6/ITO复合薄膜的性能研究[D]. 汪丹.山东大学 2011
[6]LaB6光学性质的第一性原理计算及实验研究[D]. 肖立华.昆明理工大学 2010
[7]磁控溅射薄膜生长的计算机模拟研究[D]. 戴传玮.复旦大学 2009
[8]LaB6纳米粉末及其复合薄膜的制备工艺及性能研究[D]. 梁丽梅.山东大学 2009
本文编号：3611615
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２磁控派射制备原理图［７３］??Ｆｉｇ．ｌ?．２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｒｏｎ?ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ＾１??
成和连续薄膜形成［７８］。Ｍａｎｚ［７８］等人在大量实验的基础上，通过对系统热力学分??析以及动力学计算，将薄膜生长归纳为三种模式：层状生长、岛状生长和层岛状??生长。薄膜的生长模型与基底对沉积材料的润湿性有密切关系［７９］。图１．３是薄膜??的三种生长模型图。??Ｉ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??逢．嫌个４Ｃ??經微搜＂ｆｌｃ＊??Ｗ?．＇．ｕ、??？－??Ｉ?Ｕｎｉｆｏｒｍ?ｆｉｌｍ??＼?Ｓｔｒｕｅｌｕｒ？?＼??混合生长??图１．３薄膜的三种生长模型［７８］??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｒｅｅ?ｍｏｄｅｌｓ?ｏｆ?ｔｈｉｎ?ｆｉｌｍ?ｇｒｏｗｔｈ１７８１??当基底表面粗糙度很大时，基底对沉积材料的润湿性较差，薄膜以岛状模型??生长。具体来说，漉射粒子在基底表面形成晶核后，由于溅射粒子与基底结合力??弱于溅射粒子之间的结合力，晶核在三维方向上的生长速率不一样。与基底平行??方向的生长速率小于垂直方向的生长速率，随着晶核接受外来溅射原子不断长大，??孤立小岛形成。孤立岛状可以在基底继续长大，直至相邻小岛相互接触形成通路，??迷津构造生成，最终形成连续薄膜。??当基底表面粗糙度很小时，基底对沉积材料的润湿性较好时，薄膜以层状模??型生长。具体来说
第二章实验方案及研究方法??使用的ＬａＢ６微米粉末是以Ｌａ２０３粉末和Ｂ４Ｃ粉末为原料采用的［＜＾９４］。Ｌａ２０３粉末纯度为９９．９９９ｗｔ％，平均粒径１０ｕｍ，购买有限公司。Ｂ４Ｃ粉末纯度为９５ｗｔ％，粒径１－ｌＯｕｍ，购买于牡丹有限公司。在固相反应中，Ｂ４Ｃ还原Ｌａ２０３，再经酸洗处理可得，即获得本课题中用于烧结制备ＬａＢ６靶材的原材料。下图为实ＸＲＤ图。从图中可以看出，ＬａＢｆｔ微米粉末的纯度很高，为结晶?
【参考文献】：
期刊论文
[1]大面积六硼化镧薄膜阴极制备及性能[J]. 刘曾怡,林祖伦,王小菊,曹贵川,祁康成. 强激光与粒子束. 2011(04)
[2]CaB6电子结构及光学性质的第一性原理计算[J]. 肖立华,伏云昌,苏玉长,张鹏飞,彭平. 原子与分子物理学报. 2011(01)
[3]适用于PDP的透明六硼化镧薄膜性能研究[J]. 刘曾怡,林祖伦,王小菊,邓维伟,权祥. 电子器件. 2011(01)
[4]磁控溅射法中影响薄膜生长的因素及作用机理研究[J]. 郝正同,谢泉,杨子义. 贵州大学学报(自然科学版). 2010(01)
[5]Dependence of characteristics of LaB6 films on DC magnetron sputtering power[J]. 徐静,闵光辉,胡立杰,赵晓华,于化顺. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(04)
[6]磁控溅射法沉积SiNx非晶薄膜的生长机制及结构分析[J]. 邬洋,衣立新,王申伟,杜玙璠,黄圣,冀国蕊,王永生. 光谱学与光谱分析. 2009(05)
[7]六硼化钙纳米粉末的吸收光谱研究(英文)[J]. 梁丽梅,张琳,闵光辉. 山东大学学报(工学版). 2009(01)
[8]六硼化镧薄膜场致发射的特性[J]. 朱炳金,陈泽祥,张强,王小菊,于涛. 发光学报. 2008(03)
[9]六硼化镧薄膜的制备及发射特性的研究[J]. 朱炳金,陈泽祥,张强. 真空电子技术. 2007(05)
[10]Multiwavelets domain singular value features for image texture classification[J]. RAMAKRISHNAN S.,SELVAN S.. Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2007(04)
博士论文
[1]PET基柔性太阳能电池薄膜电极的制备及其光电转换性能的研究[D]. 王薇.山东大学 2014
[2]单晶硅基LaB6薄膜的磁控溅射制备工艺及生长机制[D]. 赵晓华.山东大学 2011
[3]磁控溅射SiO2基LaB6薄膜的制备工艺及性能[D]. 徐静.山东大学 2009
硕士论文
[1]CaB6薄膜的制备工艺和磁学性能研究[D]. 刘林佳.山东大学 2017
[2]磁控溅射Ca1-xLaxB6薄膜的制备工艺及磁学性能研究[D]. 刘慧慧.山东大学 2016
[3]有机织物基LaB6薄膜的制备工艺及其性能研究[D]. 吴艳.山东大学 2015
[4]PET基透明柔性LaB6薄膜的制备及其光学性能研究[D]. 陈德方.山东大学 2015
[5]SiO2基体上直流磁控溅射LaB6/ITO复合薄膜的性能研究[D]. 汪丹.山东大学 2011
[6]LaB6光学性质的第一性原理计算及实验研究[D]. 肖立华.昆明理工大学 2010
[7]磁控溅射薄膜生长的计算机模拟研究[D]. 戴传玮.复旦大学 2009
[8]LaB6纳米粉末及其复合薄膜的制备工艺及性能研究[D]. 梁丽梅.山东大学 2009
本文编号：3611615
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