一、非晶SiO_X薄膜的制备及光学特性的研究（论文文献综述）
王利栓[1]（2021）在《离子束溅射沉积多波长激光薄膜研究》文中指出随着可调谐激光技术应用的发展,对多波长激光薄膜提出了较高要求:一是要求高反射薄膜的带宽更宽,当前因受反射镜带宽所限只能通过更换腔镜的方式来实现宽带激光的输出;二是要求激光薄膜的损伤阈值更高,目前非线性激光晶体薄膜的损伤阈值已成为制约中波红外激光器功率提升的瓶颈。针对高反射激光薄膜的带宽问题及多谱段非线性晶体减反膜的损伤阈值问题,开展理论和实验研究具有重要的科学意义和使用价值,将对可调谐激光技术的发展起到巨大推动作用。高性能宽带反射镜仅能通过全介质膜堆的方法实现,膜系结构具有层数多、总物理厚度大等特点,存在严重的应力诱导面形畸变问题,以及局部吸收谐振放大导致的反射率凹陷问题;多谱段减反射晶体薄膜,主要应用于中红外光学参量振荡激光器,该非线性晶体在光学性能和力学特性上均具有各向异性,且该元件工作于强激光环境中,种种原因导致该晶体薄膜元件易破坏、可靠性差。本文中膜层制备方法均采用离子束溅射沉积技术,膜层材料均选择氧化物薄膜材料体系。离子束溅射氧化物薄膜具有致密度高、缺陷少等优点,但其高压应力问题必须得到有效解决。另外,对于氧化物薄膜材料在中波红外的特性及应用报道极少。首先,针对氧化物薄膜光学常数精确表征问题,本文选择Tauc-Lorentz和Cody-Lorentz复合色散模型,重点对该复合模型的带尾吸收衰减规律进行修正,从而有效连接带间跃迁吸收和透明区的弱吸收。并以Ta2O5、Hf O2氧化物薄膜为例进行光学常数表征,结果表明拟合偏差明显减小;开展了薄膜光学特性与力学特性之间关联性的理论研究,揭示薄膜光学特性与力学特性的相互影响规律,为工艺调整提供依据。其次,针对离子束溅射氧化物薄膜材料高压应力状态、薄膜结构微缺陷问题,系统开展了氧充量对Ta2O5薄膜、Hf O2薄膜、Al2O3薄膜和Si O2薄膜的光学特性、微结构特性、应力特性等影响。同时,重点对比了不同溅射起始材料对Ta2O5薄膜、Hf O2薄膜特性的影响,建立了氧化物薄膜特性与工艺参数的关联性,特别是获得了针对氧缺陷控制的最佳工艺,降低激光与薄膜相互作用时氧缺陷诱导吸收造成薄膜热熔破坏风险。然后,通过系统开展薄膜退火后处理研究,建立了氧化物薄膜能带特性、红外波段光学特性与退火后处理的关系,获得了基于退火后处理技术进行薄膜应力调控的方法。特别是提出了基于正压背景下压力调控的低热应力引入薄膜后处理思路,采取用于光学材料压制的热等静压方法用于薄膜的后处理,与传统后处理方法相比,该方法可大大降低由于膜层-基底热膨胀系数差异而二次引入的热应力。最后,针对超宽带激光反射镜膜层应力导致面形畸变问题,提出了超宽带反射镜薄膜分离设计方法,在基板两侧设计等厚膜层以减小应力带来的面形畸变问题。然而该方法并不能减小膜层高应力状态,因此需在选取低应力膜层制备工艺的基础上,并在膜层制备后采用低热应力引入的热等静压方法进行后处理,降低膜层应力、提高反射镜可靠性。最终获得了在400～1200nm波段范围内平均反射率99.91%,面形精度为0.072λ的超宽带激光反射镜。针对中红外非线性ZGP晶体减反射多层膜的设计与制备,首先提出了基于添加Al2O3薄膜应力匹配层的光力一体化设计理念,解决ZGP晶体基底热膨胀系数各向异性带来的机械稳定性差的问题;同时,针对基底折射率各向异性、吸收基底光学常数难以精确标定问题,提出了基于基底折射率容差的减反射膜系设计方法。最后,采用离子束溅射技术制备了多谱段中红外非线性晶体减反膜,经测试激光损伤阈值可达到4J/cm2。
关晓宁[2]（2021）在《掺锗二氧化硅光纤的物性调控研究》文中研究指明掺锗二氧化硅光纤是通信、航天航空、医疗、军事和其他光电子领域的关键材料,尤其是它的抗辐射性能、光敏特性和光致发光越来越受到关注。光纤材料中存在的各种缺陷是导致其不同特性变化的重要因素,在制作过程中引入的杂质粒子也可能影响光纤的性能。本论文系统的研究了掺锗二氧化硅光纤材料体系的几何性质、缺陷结构和稳定性。此外,基于掺锗二氧化硅光纤在多领域辐射环境下的应用,以及其光敏特性和发光特性的研究需求,本论文通过杂质粒子的掺杂进一步探索光纤体系中缺陷与杂质粒子的相互作用以及对光纤性能的影响。本论文的主要研究内容包括:（1）掺锗二氧化硅光纤材料本征缺陷性质研究。本论文系统地模拟了掺锗二氧化硅光纤的环状结构和氧空位缺陷结构的几何性质和稳定性。研究结果表明,随着掺锗量的增加,Ge原子的替换位点发生聚集,且掺入的锗倾向于以GeO2团簇的形式存在。对比掺锗二氧化硅体系中包含氧空位模型的稳定性,发现单个氧空位缺陷更容易在五元环结构中形成,双氧空位缺陷更容易在四元环结构中形成。（2）掺锗二氧化硅光纤材料掺杂缺陷性质研究。本论文综合考虑二氧化硅体系中掺杂Ge原子的位置,构建了 Ge原子替换Si原子或O原子的光纤模型,计算了掺锗二氧化硅模型的结构性质、电子性质和光谱特性。在二氧化硅体系中掺杂的Ge原子替换O原子的位置形成Ge2+缺陷结构,使得带隙中出现三个缺陷能级,导致了～5.12 eV处的光吸收峰,且掺入的锗替换位点最有可能产生在五元环中。（3）掺锗二氧化硅光纤材料杂质粒子与缺陷相互作用研究。本论文系统地研究了掺锗二氧化硅光纤中杂质粒子与锗氧空位缺陷（Ge-ODC）缺陷的反应机制,计算了光纤模型的几何性质、结构稳定性、折射率、电子性质和光吸收谱。分析了杂质粒子Al掺入的最稳定结构,结果表明Al的掺入使得由Ge-ODC缺陷导致的在5.15 eV处的吸收峰消失,而在吸收光谱中4 eV处引入了一个新的吸收峰。考虑了单氧空位和双氧空位缺陷结构的二氧化锗模型,讨论了分子氟和原子氟对氧空位缺陷的钝化机制。（4）掺锗二氧化硅光纤材料发光特性研究。针对掺锗二氧化硅在发光领域的应用,本论文系统地研究了二氧化锗模型中Ce3+离子掺杂的几何结构参数、前线分子轨道、能级图、吸收光谱和发射光谱。考虑了 Ce3+离子在掺锗二氧化硅光纤体系中引入的三种结构,研究了Ce3+离子与光纤体系中不同元环结构的相互作用。通过与已有实验对比,发现Ce3+离子与二氧化锗基质的相互作用导致发射峰的移动。本论文的主要创新点包括:（1）掺锗二氧化硅光纤材料缺陷相互作用机制研究:设计了二氧化硅光纤材料锗掺杂和杂质粒子掺杂光纤材料模型,发现了锗的掺杂量影响了其在二氧化硅体系中的分布特征,揭示了杂质粒子Al和Ge-ODC缺陷之间的反应机制,明确了杂质粒子F对Ge-ODC缺陷的钝化机制,发现了掺锗二氧化硅光纤光学性质变化机理,为制备高性能掺锗二氧化硅光纤器件提供了理论依据。（2）掺锗二氧化硅三价铈离子的发光机制研究:设计了掺铈-锗二氧化硅光纤材料模型,发现了 Ce3+离子在掺锗二氧化硅光纤中的结构特征,揭示了 Ce3+离子与光纤元环结构的相互作用,明确了掺铈光纤的发光机理和带隙变化机理,为制备掺锗二氧化硅光纤发光材料提供了理论指导。
黄美林[3]（2021）在《磁控溅射沉积法在纺织布料上制备金属色和结构色纳米薄膜以及相关特性的研究》文中研究说明本论文利用金属、金属氧化物和氮化物、陶瓷材料等作为靶材,采用磁控溅射方法在纺织布料表面沉积形成一定结构、组分、厚度和外观形态的单层或多层薄膜,制备了具有金属色或结构色外观效应的纺织品。讨论了相关生色机理;阐明了薄膜纳米结构、表面形貌、组成成分、晶体结构等与相关的光学性能及其它特性的关系;分析了薄膜吸收色、金属色或干涉结构色的形成机理和调控规律;研究了薄膜与基底结合牢度和色彩稳定性的问题;验证了在纺织布料表面形成结构色的理论模型。主要工作如下:第一,讨论了颜色的分类、结构色的生色机理和实现途经,以及颜色包括结构色的表征方法;对相关结构色纺织品的制备方法、研究现状与发展作了综述;分析了相关真空溅射沉积薄膜制备技术及它们的结构生色着色原理。针对利用真空物理气相沉积技术制备金属色或结构色纺织品的如生色机理、色彩调控、色彩稳定性等相关关键技术和问题还需进一步深入探讨,提出本课题的研究内容及研究方法。第二,在聚丙烯（PP）无纺布基底上分别溅射沉积金属铜薄膜和不锈钢薄膜,讨论本底真空度、溅射工作气压、气体流量和溅射功率这四个参数对在纺织布料上沉积金属薄膜的影响,以优化溅射工艺。经分析,这四个因素对薄膜沉积速率的影响按重要性排序是:溅射功率>气体流量>工作气压>本底真空度。较优的工艺参数是:本底真空度为5×10-3Pa、Ar气流量为35ml/min、溅射功率为100W、溅射工作气压为0.5Pa。另外,设计和改造了一个应用在溅射室内的样品夹持器和一个标准灯箱。第三,在PP无纺布基底上溅射沉积了单层铜及其氧化物薄膜,获得了具有金属色外观效应的纺织品,讨论了氧气流量变化对样品的颜色和相关特性的影响。镀膜样品的颜色受氧气流量变化影响,决定于薄膜元素组成及其相对含量。随氧气流量的增加,薄膜表面Cu含量下降并逐渐变为Cu2O和CuO。随着CuO含量的增加,K/S值下降,颜色变浅,颜色亮度提高。氧化铜薄膜在纤维表面覆盖良好,整体表现为非晶态结构。镀氧化铜膜样品的疏水性有所提高,但氧气流量的影响不大。紫外防护性能（UPF）总体随氧气流量的增加和膜厚的减小而降低。空白PP无纺布静电消除能力很弱;镀铜膜样品静电衰减很快;而镀氧化铜膜样品因单质Cu向Cu2O、CuO转变使静电现象越来越明显,静电消除能力下降,但比空白样品好。第四,在不同基底上溅射沉积TiO2和SiO2复合的多层薄膜,制备了具有结构色效应的丙纶无纺布基底[TiO2/SiO2]k（k=2、3、4、5）复合结构薄膜,以及分别以丙纶无纺布和涤纶机织布为基底的[SiO2/TiO2]3复合结构薄膜,讨论了层叠结构与循环周期对样品相关光学特性的影响。同为丙纶无纺布基底的[TiO2/SiO2]k复合结构薄膜与[SiO2/TiO2]k复合结构薄膜两者的理论模型是一致的,最强反射峰的位置和个数与理论计算的结果基本一致。相同循环周期和相同基底的[SiO2/TiO2]k薄膜的反射率比[TiO2/SiO2]k薄膜的高,折射率较大的涤纶基底样品又比折射率较小的丙纶基底样品的反射率高。具有结构色效应样品获得了优异的紫外线防护性能。第五,利用磁控溅射方法将稀土 Nd掺杂在TiO2薄膜中,制备了多种Nd与TiO2复合的薄膜,讨论了 Nd和TiO2混合比例对抗菌性能和其它特性的影响。未镀膜的丙纶无纺布原样没有抗菌能力;单层TiO2薄膜的抗菌性比单层Nd薄膜的要好,而且TiO2薄膜沉积时间较长有利于提高其抗菌率;二层结构薄膜的抗菌率均比单层薄膜的高,表明TiO2与Nd的复合有利于提高抗菌性能;三层结构复合薄膜的抗菌性又比二层结构的好,证明TiO2与Nd的相对含量对抗菌性能有影响。研究表明,无论沉积单层、二层还是三层的薄膜对原样颜色影响不大,基本不会改变原样的颜色。在不考虑膜厚情况下,TiO2薄膜掺杂Nd并不能大幅提高样品紫外线防护性能。第六,在聚酯机织物基底上溅射沉积单层铜及其氧化物薄膜,获得了如黄铜色、金色、棕色、深红色、军绿色、深绿色等丰富的金属色外观效果,讨论了溅射电流对样品的颜色和相关特性的影响。镀膜样品的金属颜色为吸收色而非结构色,最终颜色主要由薄膜的成份、含量及结构决定,但受溅射电流的影响;通过调节溅射电流可获得不同的颜色,为简化沉积工艺提供了参考。溅射电流大小明显地影响样品的色相和亮度,溅射电流增大会增加膜的厚度,可见光的吸收增加,反射减少,颜色亮度降低。铜氧化物薄膜中存在C、O、N和Cu元素,表面成分主要由Cu2O和Cu（OH）2组成,两者的相对含量影响薄膜的色相;其中Cu（OH）2的含量占主导地位,随溅射电流的增加而略有增加。薄膜结晶度对亮度有一定的影响,平均晶粒尺寸约为80-101A。薄膜的光学带隙在1.8-2.2eV之间,对应的光吸收边在570-670nm附近。溅射电流的增加,薄膜厚度增大,薄膜的结晶度有所增加,光学带隙减小,吸收边出现红移。薄膜在纤维表面上覆盖良好,镀氧化物膜织物的干摩擦色牢度和湿摩擦色牢度均等于或高于3级,表明薄膜与基底的结合牢度良好。通过镀氧化铜膜,大大提高了涤纶基底织物的疏水性和紫外线防护性能。镀有氧化铜膜织物的透气性与空白样品相比变化不大,镀膜不影响原织物的通透性。第七,在聚酯机织物基底上分别沉积单层氮化铜薄膜和单层氮化钛薄膜,制备了从淡灰色到淡黄色不等的金属色效应的纺织品,讨论了溅射电流变化对样品的颜色和相关特性的影响。所得颜色均为吸收色而非结构色,镀膜样品颜色色调和亮度均决定于薄膜的元素组成及相对含量、结晶态、表面形貌和溅射电流（或膜厚）的变化,调节溅射电流可获得不同的颜色。氮化铜薄膜包含单质Cu、Cu2O与Cu（OH）2,其中Cu（OH）2占主要比例,共同影响镀膜后织物的外观颜色;光学带隙为2.16eV,对应吸收边574nm。氮化钛薄膜颜色受组分TiO2和TiON两者相对含量的影响,其中TiO2占比较大,光学带隙为2.35eV,对应吸收边528nm。随着溅射电流的增大,两系列样品的膜厚增加,对可见光的吸收增加,反射率下降,颜色亮度下降;光学带隙减小,吸收边出现红移。两系列薄膜多为非晶态,溅射电流的变化对薄膜结晶度、晶粒尺寸的影响不大,因而薄膜结晶度和晶粒尺寸对颜色的影响不明显。镀氮化铜样品的紫外线防护性能显着提高,UPF随着溅射电流的增加而迅速增大,UPF平均值为234.1;而镀氮化钛样品的紫外线防护性能比空白样品有所提高,UPF平均值为106.4。镀氮化铜膜样品静电现象比空白样品严重,而镀氮化钛膜样品则具有良好的抗静电性能。结果表明,溅射镀膜制备金属色或结构色纺织品是一种可靠的方法。同时,镀膜可提高对紫外线的防护性能、拒水性能和抗静电性能等,薄膜与基底结合的牢度良好,原布料的透气性基本不变。本文的工作为金属色、结构色纺织品和功能性纺织品的产业化提供了参考。
杨高元[4]（2021）在《低能离子轰击光刻胶诱导自组织纳米结构的研究》文中提出低能离子轰击无需掩模即可在大面积的固体材料表面诱导产生多样的自组织纳米结构,具有低成本、高效率和适用范围广等优势,是一种新型的表面纳米结构制备技术。光刻胶是微纳加工领域一种重要的有机聚合物材料,通常作为掩模利用其抗刻蚀特性进行图形转移。然而,低能离子轰击与有机多体材料相互作用的研究工作十分有限,并且低能离子轰击诱导自组织纳米结构的图形高宽比亟待提高。因此,本文提出开展低能氩离子与光刻胶材料之间相互作用的研究,探索了将其作为掩模进行图形转移的工艺方法。论文的主要研究内容包括:1.系统地研究了光刻胶的低能离子轰击特性。与无机物的离子轰击特性类似,入射离子的能量和入射角是调控低能离子轰击在光刻胶表面诱导产生自组织纳米结构的形貌类型的主要因素。随离子入射角的增加,可依次在光刻胶表面获得随机纳米孔、准周期纳米波纹和屋瓦状的刻面结构等不同的表面形貌,并且纳米孔的形貌特征受离子能量大小的调控。2.重点研究了光刻胶表面纳米孔结构的演化规律与形成机制。实验结果表明,与离子轰击无机材料表面诱导的纳米结构的显着区别是,低能离子正入射和近正入射轰击时,能在光刻胶表面诱导产生直径在5-40 nm范围的随机纳米孔结构,而且纳米孔的平均直径、表面粗糙度等形貌特征,受离子能量、轰击时间、离子束流密度和入射角等离子轰击参数的调控。使用时间飞行的二次离子质谱和X射线光电子能谱对离子轰击前后光刻胶表面组成的变化进行了表征和分析,结果表明,离子轰击会使光刻胶发生分解和优先溅射,导致表面的组成发生改变。与无机二元材料不同的是,由于离子轰击对光刻胶的强烈分解作用,导致光刻胶表层富含较轻的组分。建立了描述纳米孔结构形成与演化的物理模型,光刻胶表面纳米孔的产生是离子轰击引起的分解、优先溅射和质量再分布等不同物理机制共同作用的结果。3.系统研究了光刻胶表面纳米波纹结构的演化规律和生长模型。斜入射时,低能离子轰击能在光刻胶表面诱导产生纳米波纹结构,波纹的形貌、结构波长（即波纹的横向特征尺寸）和振幅等特征受离子参数的调控,例如结构波长可在30-300 nm范围内调节。结果表明,纳米波纹的演化过程可以分为生长和饱和两个阶段;离子能量越大,波纹的波长和振幅等特征尺寸也越大,达到饱和状态时所用的时间也就越长。使用连续模型分析了波纹结构的演化规律和所包含的主要物理机制,并解释了波纹结构生产、饱和以及刻面化的原因。4.确定了以光刻胶表面纳米波纹结构为掩模进行图形转移的工艺方法,并初步研究了转移后亚波长熔石英表面纳米结构的光学特性。以离子轰击诱导产生的纳米波纹结构作为掩模,利用反应离子刻蚀对其进行修饰去除底部剩余的光刻胶,再通过反应离子束刻蚀进行图形转移。在熔石英表面获得的亚波长纳米结构与光刻胶表面的纳米波纹结构掩模相比,高宽比提高了近三倍。初步的光学表征结果表明,这种具有表面亚波长纳米结构的熔石英样品在600-1300 nm波段范围内的透过率约为94%,与未处理的熔石英相比提高约1%。
梁芮[5]（2021）在《激光辐照SiOx薄膜的结构与性能研究》文中认为低维硅结构可以提高硅光发射的量子效率。镶嵌在二氧化硅中的纳米硅材料体系具有良好的热稳定性,与硅基半导体技术相容性高,发展前景良好。该体系的最有效的制备方法是退火SiOx。与热退火相比,激光退火具有加工速度快、加区区域可控制的优点。本文研究了SiOx薄膜激光退火后的结构特点和发光性能,对SiOx薄膜退火后结构的形成机理进行了分析,并在透射电镜的原位实验中观察了不同温度下电子束辐照SiOx的结构变化。此研究为激光辐照技术在硅基器件上的应用提供了可靠的基础理论,有很大的研究潜力。主要内容以及结论如下:（1）通过不同功率密度的激光辐照SiOx薄膜,发现当激光功率密度大于1.0×107W/cm2时,激光退火SiOx能形成纳米硅。由于激光的能量特点以及SiOx的缺陷,SiOx薄膜在激光退火后会产生凸起、球状空腔以及点状损伤形貌。通过拉曼光谱获得SiOx薄膜激光退火后的纳米硅的尺寸分布和结晶特点:晶粒尺寸与激光功率密度以及退火时间有关;晶粒的形成需要一定的时间;结晶度与薄膜的深度有关。通过SiOx激光退火后的荧光光谱,得到SiOx退火后的发光峰位于700nm附近。（2）通过FIB制备平行于激光加工方向以及垂直于加工方向的SiOx薄膜截面样品,并在透射电子显微镜中比较不同方向的截面样品的结构特征。结合激光能量呈高斯分布的特点以及EDS和EELS谱分析,将SiOx薄膜激光退火后的显微结构分为五部分:熔化区、熔覆区、多孔二氧化硅区、硅结晶区以及基底区。（3）通过透射电子显微镜中的原位实验观察在不同电子束密度辐照下SiOx随温度的结构变化。在高温高密度电子束辐照下,发现硅纳米颗粒以及孔洞的形成。SiOx中孔洞的产生是温度与电子束辐照共同的作用。温度是使SiOx发生相分离的主要因素。电子束辐照可以使SiOx的相分离过程加快。在高密度电子束辐照下,SiOx存在一个破坏阈值温度,低于该温度,电子束辐照可以加速晶粒的形成;高于该温度,电子束辐照会对SiOx造成破坏。SiOx仅仅经过热退火很难形成多孔结构,多孔结构的形成需要更高密度的能量。
李凯斌[6]（2021）在《VO2/TiO2薄膜的功能性能研究》文中提出建筑采暖、制冷、通风和照明的能耗约占世界总能耗的40%。VO2基热致变色智能窗可以大大减少建筑能耗,吸引了研究者的密切关注。光反射往往造成光能的损失,TO2基减反射薄膜不仅可以提高衬底的透光率,还具有自清洁与防雾功能,在光学器件、显示器件、光伏电池等领域具有潜在的应用价值。将VO2与TO2结合得到的VO2/TiO2复合薄膜不仅具有优异的热致变色性能,还具有自清洁与防雾功能,从而更加适用于高层建筑窗户。本文以VO2和TiO2为研究对象,将湿化学法（水热法与sol-gel法）与物理镀膜法（磁控溅射）相结合,研究了 VO2基热致变色薄膜、TiO2纳米管减反射自清洁薄膜与VO2/TiO2多功能复合薄膜的制备、性能优化和内在科学规律。我们采用水热法首次合成正交型VOOH纳米颗粒,并在较温和的热处理条件下（低至250℃）将VOOH纳米颗粒转化为VO2（M）纳米颗粒。我们发现在热处理过程中,正交相VOOH纳米颗粒首先转化成VO2（P）纳米颗粒这一中间相,再转化为VO2（M）纳米颗粒。通过尺寸效应与缺陷工程可以有效控制VO2（M）纳米颗粒的相变温度与迟滞回线宽度。由于较小的VO2纳米颗粒尺寸抑制了其对于可见光的散射效应,VO2复合热致变色薄膜展现出较高的可见光透过率（Tlum）。结晶性较好的VO2纳米颗粒处于高温时在近红外波段展现出明显的等离子体共振吸收,这增强了其太阳光调控效率（△Tsol）。最佳的Tlum和△Tsol分别达到了 48.8%和14.9%。我们开发了新的超声辅助酸洗法,并以此制备出稳定的H2Ti3O7纳米管胶体。通过旋涂H2Ti3O7纳米管胶体结合后续退火处理,制备出高质量的TiO2纳米管薄膜（TNF）。双面镀有TNF的玻璃在可见光波段的峰值透光率高达99.2%,平均透光率高达97.4%,这证明TNF具有很好的减反射性能。此外,由于具有较高的表面粗糙度,TNF表现出较好的亲水性（防雾能力）。超声辅助酸洗法帮助扩展了经典的TiO2纳米管的应用领域。高质量TNF的成功制备证实了高性能全TiO2减反膜的可行性,实现了较完美的自清洁性能。我们制备了TiO2溶胶凝胶薄膜（TSF）,构筑了 TSF/VO2、VO2/TNF双层和TSF/VO2/TNF三层复合薄膜。由于VO2薄膜在可见光波段具有较高的消光系数,VO2膜层上下部分的反射光之间的干涉作用被大大削弱。理论分析认为,在忽略这种干涉作用后,采用简单的两组控制单一变量的实验,得到的TSF/VO2和VO2/TNF双层复合薄膜中TSF和TNF的膜层厚度与TSF/VO2/TNF三层复合薄膜中TSF和TNF的最佳厚度非常接近。利用这一实验思路可以大大减少实验工作量。由于三层复合薄膜中的上下两层减反膜分别抑制了 VO2上下表面的强反射,优化后的TSF/VO2/TNF三层复合薄膜的可见光透过率比单层VO2薄膜的可见光透过率提高了近9%,且展现出优异的自清洁和防雾能力。
芮哲[7]（2020）在《双面TOPCon结构的钝化机理研究及其在高效太阳电池中的应用》文中提出载流子选择性钝化接触是提高太阳能电池效率的重要途径之一,在隧穿氧化钝化接触（TOPCon）太阳电池中,采用一层超薄氧化硅（SiOx）加上磷重掺杂的多晶硅（n+-poly-Si）用于电子选择性接触或者加上硼重掺杂的多晶硅（p+-poly-Si）用于空穴选择性接触。poly-Si/SiOx结构钝化接触太阳能电池采用了与PRRC（钝化发射极背场点接触电池）电池技术或PERL（钝化发射极背部局域扩散）电池技术兼容的高温工艺,在没有交叉指式背接触（IBC）结构的情况下,电池效率已达到了25.7%。poly-Si/SiOx钝化技术有望很快融入大批量生产线。虽然poly-Si/SiOx结构的电池效率已经得到大幅提升,但人们对一些基本原理还没有很好的理解,这些包括化学或场效应钝化的钝化机理、从钝化质量角度分析n+-poly-Si与p+-poly-Si的区别。一般而言,化学钝化减少了界面缺陷,电场效应使少数载流子远离缺陷界面区域,但在实际钝化接触中,目前还缺乏对影响钝化效果的具体参数进行定量评估。本文研究的poly-Si/SiOx结构对单晶硅（c-Si）片的钝化机理,其中多晶硅由未掺杂、磷掺杂和硼掺杂的三种氢化非晶硅（a-Si:H）前驱体组成,而c-Si包括n型和p型单晶晶片。由于未掺杂的多晶硅没有有意掺杂,钝化完全是通过减少界面缺陷的化学钝化来实现的,而掺杂的多晶硅会导致能带弯曲,因此预期会出现电场效应钝化,能带弯曲可能是同方向的,也可能是反方向的,这取决于多晶硅和单晶晶片的类型。此外,还研究了多晶硅中的晶体结构、掺杂剂在硅中的扩散和对单晶晶片的渗透,探讨了影响钝化质量的其他因素。基于钝化机制的研究,通过优化退火工艺,进一步提高了poly-Si/SiOx结构的钝化质量。其中,氧化硅分别采用了硝酸氧化硅、笑气等离子体氧化硅和热氧化硅三种类型,透明导电氧化（Transparent conductive oxide,TCO）层分别使用磁控溅射制备的氧化铟锡（ITO）和原子层沉积（Atomic layer deposition,ALD）系统制备的掺铝氧化锌（AZO）两种方法。最终在4×4 cm2的n型单晶硅衬底上制备出有效面积为4 cm2的太阳电池:TCO层采用AZO薄膜制备的电池,硝酸氧化硅、笑气等离子体氧化硅和热氧化硅的电池效率分别为15.54%、17.41%和13.83%;TCO层采用ITO薄膜制备的电池,硝酸氧化硅、笑气等离子体氧化硅和热氧化硅的电池效率分别为14.06%、14.89%和16.03%。因为笑气等离子体氧化硅制备成器件表现出了较好的性能,所以以笑气等离子体氧化硅为基础,分别对比研究了AZO和ITO对器件的影响,以及相关进一步的器件优化,优化后的器件转换效率最高可达到19.26%。
焦志彬[8]（2020）在《仿荷叶减反射自清洁复合涂层的设计制备与性能研究》文中进行了进一步梳理不同基体材料（如金属基、硅基）表面光反射和污染物易堆积现象会造成军事装备隐身性能差、太阳能利用率低等不利影响,这将严重制约着材料的推广应用并限制材料综合性能提升。因此,对于功能化材料的研究具有重要意义和实际应用价值。通过对基体材料表面化学和表面微观结构的合理设计与调控,能够有效抑制光反射并改善自洁性能。然而,现有功能材料却存在功能单一、机械稳定性差、产业化应用难等问题。基于此,寻求功能最优化和高可靠性减反射自清洁材料成为当前研究的热点和难点。自然界中的生物因完美平衡了自身功能特性为新结构、新材料、新方法的探索提供了创新源泉。这种仿生途径已成为解决工程化难题的有效策略,具有重要的实用价值。本文从仿生学角度出发,以荷叶为生物原型,重点研究鲜荷叶和干荷叶腹面和背面的光学性能。利用光纤光谱仪和接触角测量仪对荷叶表面反射光谱和润湿性进行测试分析,发现荷叶表面具有优异的减反射特性（λ=450-950 nm）和超疏水特性,同时荷叶腹面还具有良好的自清洁特性。利用扫描电子显微镜和超景深显微镜对荷叶表面结构特征进行表征观察,并对其表面化学成分进行测试分析。结合仿生结构特征尺寸参数,建立了三维可视化减反射结构模型,并借助FDTD光学模拟方法,揭示了荷叶表面减反射特性的作用机理。微米级乳突结构可以增加光线的传播路径长度,使光线在相邻结构间产生光的反射、折射、衍射及散射,通过光的多重作用效应,降低了光的反射;同时微结构表面的纳米结构还可以有效抑制光的菲涅尔反射,在两者共同作用下,赋予荷叶表面优异的减反射性能。受荷叶表面结构功能特性的启发,开展了减反射自清洁功能材料的仿生设计与制备。以无机二氧化硅粒子为结构材料,结合吸光材料和粘附性材料,通过调控优化材料组分的协同配比来控制材料表面微观粗糙结构和表面自由能,以合成具有最佳功能特性的无机-有机杂化材料。利用喷涂沉积工艺技术在铝合金表面成功制备出3种具有荷叶微/纳层级结构的减反射自清洁仿生复合涂层。通过不同吸光材料与仿生结构和粘附性材料的有效组合,既再现了3种涂层表面的类荷叶功能结构,又逐步提高了涂层表面减反射自清洁性能。借助上述策略,为拓展荷叶表面微/纳层级结构的应用,在纸基表面成功制备出无氟仿生多功能复合涂层。通过一系列的表征测试技术分别对4种仿生复合涂层表面结构、表面粗糙度、表面化学成分及元素分布、光学及润湿特性进行了系统研究,发现涂层表面存在微/纳层级结构和低表面自由能,并表现出优异的减反射和超疏水自清洁特性,这与荷叶表面特征结构十分相似。此外,对4种仿生复合涂层还进行了一系列性能测试试验,包括自清洁试验、液滴弹跳试验、胶带粘附试验、刀刮试验、摩擦磨损试验、冲击试验、户外光照试验等。测试结果表明,所制备的4种涂层具有良好的自清洁特性、机械稳定性、化学稳定性、耐高温性以及长期的耐候性等。这些性能为仿生功能涂层的实际推广应用提供了有利保障。基于仿生学的思想,本研究设计并制备了适用于光谱、润湿和机械稳定性的仿荷叶功能结构的复合涂层。通过调控优化微球结构、吸光材料和粘附性材料的组分协同配比,以寻求功能优化平衡为目标,实现了二元结构对减反射、润湿和耐磨损性能的集成化需求,为实用性减反射自清洁涂层材料的设计与制备提供了一定的理论依据和数据参考。
康培培[9]（2020）在《二维层状二硫化铼及其合金的可控生长及特性研究》文中指出二硫化铼（ReS2）等Re基TMDs材料作为一种新型的二维层状材料,因其独特的晶体结构以及优异的光学和电学性质而在电子器件、光电探测器和电催化析氢等领域存在巨大的应用前景。然而,Re基TMDs材料本身扭曲的1T结构以及弱的层间耦合导致其易于发生各向异性和面外生长,因此,化学气相沉积（CVD）法制备Re基TMDs材料还存在巨大挑战。针对这些问题,本文提出了NaCl辅助限域空间CVD法,有效解决了Re基TMDs材料生长形状和层数不可控等难题,实现了大面积、大尺寸和高质量单层ReS2、ReS2（1-x）Se2x、Re1-xMoxS2和ReS2/MoS2异质结薄膜的可控制备。此外,通过一系列表征手段对这些薄膜的形貌结构、元素成分以及光学性质等进行了研究,并构筑基于这些薄膜的光电探测器,深入研究其光电性能。论文的主要研究内容如下。1.提出了NaCl辅助限域空间CVD法,并在SiO2/Si衬底上实现了大面积、大尺寸和高质量单层Re基TMDs材料的制备。NaCl不仅可以降低Re源的熔点,而且有效促进高挥发性氧化物Re2O7的生成;限域空间可以导致较低的反应物浓度、较低的流速以及稳定的生长环境。这两个关键因素共同促进了大尺寸、高质量ReS2单层薄膜的可控制备;系统研究了单层ReS2薄膜的结构、成分和光学特性等;通过调节关键生长因素来实现薄膜的成分、形状和层数的可控;构筑了单层ReS2薄膜光电探测器并研究了其光电响应特性。2.利用NaCl辅助限域空间CVD法成功制备了单层ReS2（1-x）Se2x合金薄膜,通过调节S和Se比例实现了合金组份的连续调控,并利用一系列表征手段证明生长的薄膜具有良好的均匀性和高的晶体质量;通过对生长温度和载气流量的调控有效实现薄膜形状和层数的可控;通过角分辨偏振拉曼光谱研究单层ReS2（1-x）Se2x薄膜的各向异性;研究不同组份的单层ReS2（1-x）Se2x薄膜光电探测器的光电性能,结果表明单层ReS2（1-x）Se2x薄膜光电探测器对可见光（447、532和637 nm）和近红外（940 nm）波长的光都呈现出良好的光响应性能。研究得知Se组份的增加会极大地缩短光电探测器的响应时间,其中单层ReS0.96Se1.08薄膜光电探测器可以实现最快光响应达15 ms,明显优于之前报道的基于ReS2或ReSe2的光电器件。3.利用同样方法制备单层Re1-xMoxS2合金薄膜,并通过控制载气流量实现对合金层数的可控;通过对Re1-xMoxS2薄膜的形貌结构、元素成分和光学特性的研究证明薄膜具有良好的均匀性和高的晶体质量;制备单层Re1-xMoxS2薄膜光电探测器,并充分研究其光电性能;通过一步法成功制备ReS2/MoS2垂直异质结薄膜,并通过结构和光学表征证明合成的异质结具有较高的质量。
潘雍[10]（2020）在《硫系复合半导体纳米材料的制备与物理性能研究》文中进行了进一步梳理硫系材料例如ZnS/Se具有光学响应时间快、光损耗低、声子能量低等优点,在光学传感、测试、制造等领域得到了广泛的应用。但是,单一功能的硫系材料在近年的发展中也遇到了许多瓶颈问题,例如发光波长短、材料稳定性较差,应用性能单一等。为此,诸多研究者们开始致力于材料改性研究,以期对材料的性能进行升级并引入新的特性。目前,研究最多的方法是不同元素的掺杂组合,特别是两种或两种以上的元素进行的共掺方式。在大多数可掺杂离子中,由于Co元素具有丰富的吸收、发射能级和磁性,所以可以通过引入Co元素来增强和扩展硫系化合物材料在红外场中的光学性质。同时,Ga2O3作为一种宽禁带半导体（4.9 e V）材料的电学性能和发光性能一直是人们关注的焦点。当然,通过引入Ga2O3这种半导体氧化物可以实现光电性能的提高。但是,在目前相关的研究中仍有许多问题没有解决。首先,共掺杂离子通常存在于具有相对相似性质的元素中,如Co和Fe,这使得掺杂元素的主要特性发生冲突。其次,掺杂浓度低,元素的掺入度不高,制备效果差。然后,各种模式的材料研究还不足以形成完整的研究路径。最后,单一掺杂方法存在的问题、应用范围过小、没有实质性突破。事实上,要解决上述问题,就必须对材料的性能组合的方式进行更深入的调研,对元素的掺入性能进行更细致的研究,并采取更加创新的掺杂方式以获得较好的共掺复合材料。为了解决这些问题,并为获得宽光谱、多功能应用的新型材料,本文的研究工作主要从以下几个方面展开:一、采用固相烧结法制备了（Co）x（Ga2O3）0.6-x（ZnS/Se）0.4（x=0.1,0.3,0.5）硫系复合陶瓷材料并研究了其物理性质。首先研究了制备过程中的烧结温度对于陶瓷材料基本性能（尺寸收缩率、质量损耗率以及摩尔质量比）的影响。接着对材料进行了相关物理特性的表征,主要包括结构特性、光学特性和表面形貌。结果表明,我们所设计的材料与设计初衷吻合,它具有覆盖从可见光区域到中红外区域良好的光学特性。同时,它满足作为后续制备各种纳米材料的源体材料。二、采用脉冲激光沉积法制备了（Co）x（Ga2O3）0.6-x（ZnS/Se）0.4（x=0.1,0.3,0.5）硫系复合纳米薄膜类材料并研究了其物理性质。在这一部分内容中,我们对所研发的新功能材料进行了深入、系统、全面的研究,分别是:第一步,材料不变、配比不变、条件改变,以获得最佳掺杂配比;第二步,材料不变、条件不变、配比改变,以获得最佳掺杂配比;第三步,条件不变、配比不变,材料改变,已获得最佳的应用方向。对于我们所制备和研发的纳米薄膜类材料已经具备了深入的了解。所研究的硫系复合半导体材料具有优异光学和电学性能,具有一定的光电领域应用潜力。三、提出磁极化脉冲激光烧蚀（MPPLA）法制备了梭形（Co）x（Ga2O3）0.6-x（ZnS/Se）0.4（x=0.1,0.3,0.5）纳米颗粒以及圆形纳米颗粒并比较研究了它们的物理性质。实验对不同形状颗粒的形成机理和生长过程进行了深入的研究。X射线衍射（XRD）测试证实了所有纳米粒子的晶体结构。拉曼光谱显示了多掺杂元素的成键振动信息。结果还表明,Co和Ga元素浓度越接近,多能级轨道的跃迁越频繁。此外,用X射线光电子能谱（XPS）证实了材料中Co和Ga是以+2和+3价形式存在。利用透射电子显微镜表征了纳米粒子的形貌,表明了新方法的有效性。建立了磁场对等离子体羽流影响的物理模型,解释了梭形纳米颗粒的形成。最后,对颗粒的光学性质进行了测试,结果表明纳米颗粒的荧光光谱可以根据材料的成分的变化而进行规则的改变。四、采用脉冲激光干涉烧蚀法制备了填充（Co）x（Ga2O3）0.6-x（ZnS/Se）0.4纳米颗粒石墨烯纳米孔阵列双波长纳米激光器。这一部分研究内容主要介绍了在近红外波段所制备的石墨烯纳米孔阵列双波长激光器。通过调整光路,利用纳秒脉冲激光实现了三光束干涉,大大降低了研究成本。同时,利用三束激光干涉刻蚀技术制备了纳米孔阵列,其直径为1μm,采用PLD方法在光刻胶纳米孔阵列上涂覆石墨烯,这是从具有结构的靶材上制备石墨烯的创新方法。证实了石墨烯对PL光谱的调制作用。然后,我们提出了一种新的纳米技术,称为磁极牵引纳米填充技术,用于将不同Co和Ga浓度的纳米颗粒填充到孔中作为纳米激光器的纳米增益介质。最为重要的是,在室温下,测量到了在868和903 nm双波长的激光辐射。本文的研究为（Co）x（Ga2O3）0.6-x（ZnS/Se）0.4材料在光电器件方面的应用提供了实验及理论支持和证明。
二、非晶SiO_X薄膜的制备及光学特性的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、非晶SiO_X薄膜的制备及光学特性的研究（论文提纲范文）
（1）离子束溅射沉积多波长激光薄膜研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 多波长激光薄膜研究进展 |
| 1.2.1 宽带激光腔镜反射薄膜发展现状 |
| 1.2.2 多谱段非线性激光晶体减反薄膜发展现状 |
| 1.3 氧化物薄膜国内外研究进展 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 多波长激光薄膜研究现状分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 氧化物薄膜光学常数精确表征及相关性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于一介声子耦合的介电常数能带方程 |
| 2.2.1 光学常数色散物理模型 |
| 2.2.2 基于能带结构的光学常数物理模型 |
| 2.2.3 基于声子特性的光学常数模型 |
| 2.3 薄膜光学常数反演计算方法 |
| 2.4 光学常数精确表征模型研究及改进 |
| 2.4.1 Ta_2O_5 薄膜材料光学常数表征 |
| 2.4.2 HfO_2 薄膜材料光学常数表征 |
| 2.4.3 Ta_2O_5与HfO_2 薄膜带边特性分析 |
| 2.4.4 薄膜宽波段光学常数表征 |
| 2.5 基于相关性原理的薄膜特性表征方法 |
| 2.5.1 相关性原理 |
| 2.5.2 离子束溅射薄膜特性相关性研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 氧充量对离子束溅射氧化物薄膜特性影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ta_2O_5 薄膜性能研究 |
| 3.2.1 不同起始材料Ta_2O_5 薄膜的制备 |
| 3.2.2 氧气流量对Ta_2O_5 薄膜光学性能的影响 |
| 3.2.3 氧气流量对Ta_2O_5 薄膜应力特性的影响 |
| 3.3 HfO_2 薄膜性能研究 |
| 3.3.1 不同起始材料HfO_2 薄膜的制备 |
| 3.3.2 氧气流量对HfO_2 薄膜光学特性的影响 |
| 3.3.3 氧气流量对HfO_2 薄膜应力特性的影响 |
| 3.4 SiO_2 薄膜性能研究 |
| 3.4.1 SiO_2 薄膜的制备 |
| 3.4.2 氧气流量对SiO_2 薄膜光学特性的影响 |
| 3.4.3 氧气流量对SiO_2 薄膜微结构特性的影响 |
| 3.4.4 氧气流量对SiO_2 薄膜的应力特性的影响 |
| 3.5 Al_2O_3 薄膜性能研究 |
| 3.5.1 Al_2O_3 薄膜的制备 |
| 3.5.2 氧气流量对Al_2O_3 薄膜光学和能带特性的影响 |
| 3.5.3 氧气流量对Al_2O_3 薄膜应力特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 离子束溅射氧化物薄膜后处理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 后处理方法研究 |
| 4.2.1 退火后处理方法 |
| 4.2.2 热等静压后处理方法 |
| 4.3 退火对Ta_2O_5 薄膜性能影响研究 |
| 4.3.1 退火对Ta_2O_5 薄膜光学常数的影响 |
| 4.3.2 退火对Ta_2O_5 薄膜能带特性的影响 |
| 4.3.3 退火对Ta_2O_5 薄膜微结构特性的影响 |
| 4.3.4 退火对Ta_2O_5 薄膜力学特性的影响 |
| 4.4 退火对TiO_2 薄膜性能影响研究 |
| 4.4.1 退火对TiO_2 薄膜光学常数的影响 |
| 4.4.2 退火对TiO_2 薄膜应力特性的影响 |
| 4.4.3 退火对TiO_2 薄膜微结构特性的影响 |
| 4.5 热等静压和退火后处理方法对比研究 |
| 4.5.1 热等静压和退火对Ta_2O_5 薄膜特性的影响 |
| 4.5.2 热等静压和退火对HfO_2 薄膜特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 超宽带高反射薄膜设计与制备研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宽带反射镜面形和吸收调控设计 |
| 5.2.1 低面形畸变宽带反射镜设计方法 |
| 5.2.2 基于吸收损耗控制的超宽带高反射薄膜设计 |
| 5.3 低面形畸变宽带反射镜制备实验 |
| 5.3.1 多层膜制备及光学性能测试 |
| 5.3.2 面形精度测试 |
| 5.4 超宽带反射镜的制备及性能测试 |
| 5.4.1 超宽带反射镜薄膜的设计 |
| 5.4.2 超宽带反射镜薄膜的制备及后处理 |
| 5.4.3 超宽带反射镜薄膜光谱测试 |
| 5.4.4 超宽带反射镜薄膜吸收损耗测试 |
| 5.4.5 超宽带反射镜薄膜面形精度测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多谱段晶体减反射薄膜设计与制备研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 磷锗锌晶体特性 |
| 6.3 激光损伤的抑制 |
| 6.3.1 激光作用下温度场分布计算 |
| 6.3.2 高抗激光损伤减反射薄膜设计 |
| 6.4 ZGP晶体减反射薄膜制备 |
| 6.4.1 ZGP晶体表面处理 |
| 6.4.2 多谱段减反射薄膜制备 |
| 6.5 ZGP晶体减反膜测试 |
| 6.5.1 ZGP晶体镀膜光谱性能测试 |
| 6.5.2 ZGP晶体镀膜元件损伤测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）掺锗二氧化硅光纤的物性调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 掺锗二氧化硅光纤研究概述 |
| 1.1.1 掺锗二氧化硅光纤材料简介 |
| 1.1.2 掺锗二氧化硅光纤实验研究进展 |
| 1.1.3 掺锗二氧化硅光纤计算研究进展 |
| 1.2 掺锗二氧化硅光纤缺陷研究进展 |
| 1.2.1 掺锗二氧化硅光纤的缺陷概述 |
| 1.2.2 氧空位缺陷研究进展 |
| 1.2.3 杂质粒子缺陷研究进展 |
| 1.3 掺锗二氧化硅光纤物性研究进展 |
| 1.4 研究进展小结及本论文概述 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论基础和计算方法 |
| 2.1 密度泛函理论 |
| 2.1.1 薛定谔方程 |
| 2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.2 常见交换关联泛函近似 |
| 2.2.1 局域密度近似(LDA) |
| 2.2.2 广义梯度近似(GGA) |
| 2.2.3 杂化密度泛函 |
| 2.3 多体微扰理论 |
| 2.3.1 准粒子方程与GW近似 |
| 2.3.2 随机相位近似(RPA) |
| 2.3.3 Bethe-Salpeter方程(BSE) |
| 2.4 过渡态搜索 |
| 2.5 含时密度泛函理论TDDFT |
| 参考文献 |
| 第三章 掺锗二氧化硅光纤结构优化研究 |
| 3.1 研究背景及研究方法 |
| 3.2 掺锗二氧化硅光纤的结构优化研究 |
| 3.2.1 掺锗二氧化硅光纤结构几何性质及稳定性 |
| 3.2.2 掺锗二氧化硅光纤缺陷几何性质及稳定性 |
| 3.3 掺锗二氧化硅光纤氧空位缺陷研究 |
| 3.3.1 锗氧空位缺陷几何结构及稳定性 |
| 3.3.2 环状结构中锗氧空位缺陷几何性质 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 掺锗二氧化硅光纤杂质粒子缺陷研究 |
| 4.1 研究背景及研究方法 |
| 4.2 锗掺杂缺陷结构性质研究 |
| 4.2.1 锗掺杂缺陷结构几何性质 |
| 4.2.2 锗掺杂缺陷结构电子结构性质 |
| 4.2.3 锗掺杂缺陷结构光学性质分析 |
| 4.3 铝掺杂二氧化锗缺陷结构研究 |
| 4.3.1 铝掺杂二氧化锗缺陷几何性质及稳定性 |
| 4.3.2 铝掺杂二氧化锗缺陷光学和电子性质 |
| 4.3.3 铝掺杂二氧化锗缺陷折射率性质分析 |
| 4.4 氟掺杂二氧化锗缺陷结构研究 |
| 4.4.1 氟掺杂二氧化锗缺陷几何性质 |
| 4.4.2 氟钝化氧空位缺陷转化机制及稳定性 |
| 4.4.3 氟掺杂二氧化锗缺陷折射率及光学性质 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 掺铈-锗二氧化硅光纤的物性研究 |
| 5.1 研究背景及研究方法 |
| 5.2 掺铈-锗二氧化硅光纤几何结构及稳定性 |
| 5.3 掺铈-锗二氧化硅光纤前线分子轨道分析 |
| 5.4 掺铈-锗二氧化硅光纤吸收和发光特性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（3）磁控溅射沉积法在纺织布料上制备金属色和结构色纳米薄膜以及相关特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 |
| 1.2 颜色与结构色 |
| 1.2.1 光波与颜色 |
| 1.2.2 色素色与结构色 |
| 1.2.3 结构色生色机理 |
| 1.2.4 颜色(色彩)的测量与表征 |
| 1.3 国内外结构色纺织品的研究现状 |
| 1.3.1 溅射薄膜干涉结构色的研究情况 |
| 1.3.2 光子晶体结构色的研究 |
| 1.3.3 压印光刻等微纳米结构制备结构色的研究 |
| 1.4 本章小结 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 1.6 课题技术路线和章节结构 |
| 第二章 磁控溅射的工艺优化及设备改造 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 单因素系列实验 |
| 2.2.3 正交系列实验 |
| 2.2.4 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 溅射工艺对薄膜速率的影响 |
| 2.3.2 溅射工艺对薄膜表面形貌的影响 |
| 2.3.3 镀膜后样品的物性 |
| 2.4 设备改造 |
| 2.4.1 样品夹持器改造 |
| 2.4.2 标准光源拍照灯箱改造 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 PP无纺布基Cu/CuO薄膜的制备及特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验材料与薄膜制备 |
| 3.2.2 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 薄膜颜色及表面形貌 |
| 3.3.2 薄膜氧化问题 |
| 3.3.3 薄膜组分及结晶情况 |
| 3.3.4 紫外线防护性能及拒水性能 |
| 3.3.5 静电性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于TiO_2的多层结构薄膜的制备及特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验材料与设备 |
| 4.2.2 TiO_2与SiO_2复合的多层薄膜的制备 |
| 4.2.3 丙纶无纺布基TiO_2掺杂Nd复合薄膜的制备 |
| 4.2.4 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TiO_2与SiO_2复合的多层薄膜 |
| 4.3.2 丙纶无纺布基TiO_2掺杂Nd复合薄膜 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 PET机织物基Cu/CuO薄膜的制备及特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 实验材料与薄膜制备 |
| 5.2.2 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 颜色表征及薄膜厚度对颜色的影响 |
| 5.3.2 薄膜表面结构与形貌 |
| 5.3.3 薄膜组分、晶体结构及对颜色的影响 |
| 5.3.4 光学带隙和吸收边 |
| 5.3.5 色牢度、拒水性能、紫外线防护性能和透气性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 PET织物基CuN和TiN薄膜的制备及特性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 实验材料与薄膜制备 |
| 6.2.2 测试与表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 颜色表征、表面形貌及光学特性 |
| 6.3.2 薄膜组分、晶体结构及对颜色的影响 |
| 6.3.3 光学带隙和吸收边 |
| 6.3.4 紫外线防护性能与透气性 |
| 6.3.5 静电性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间课题成果 |
| 致谢 |
（4）低能离子轰击光刻胶诱导自组织纳米结构的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 低能离子轰击技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 低能离子轰击技术的发展 |
| 1.2.2 低能离子轰击技术的应用 |
| 1.3 离子与固体相互作用 |
| 1.4 自组织纳米结构产生的连续模型 |
| 1.4.1 Bradley-Harper模型 |
| 1.4.2 Kuramoto-Sivashinsky模型 |
| 1.4.3 Crater Function模型 |
| 1.5 影响自组织纳米结构产生的物理机制 |
| 1.5.1 溅射效应 |
| 1.5.2 表面扩散效应 |
| 1.5.3 质量再分布效应 |
| 1.5.4 应力-弛豫机制 |
| 1.6 选题意义及论文构成 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 论文构成 |
| 第二章 低能离子轰击光刻胶实验 |
| 2.1 光刻胶样品准备 |
| 2.2 低能离子轰击实验 |
| 2.2.1 离子轰击设备介绍 |
| 2.2.2 离子轰击参数 |
| 2.2.3 实验结果表征方法 |
| 2.3 光刻胶表面自组织纳米结构 |
| 2.3.1 光刻胶表面纳米结构随离子入射的变化 |
| 2.3.2 光刻胶表面形貌的演化规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光刻胶表面纳米孔结构的形成与演化 |
| 3.1 光刻胶表面纳米孔结构的演化规律 |
| 3.1.1 离子能量对纳米孔结构的影响 |
| 3.1.2 离子轰击时间对纳米孔结构的影响 |
| 3.1.3离子束流密度对纳米孔结构的影响 |
| 3.1.4 离子入射角对纳米孔结构的影响 |
| 3.2 光刻胶表面纳米孔形成机制分析 |
| 3.2.1 使用ToF-SIMS分析光刻胶表面组成 |
| 3.2.2 使用XPS分析光刻胶表面组成 |
| 3.2.3 光刻胶表面溅射组成的分析 |
| 3.2.4 光刻胶表面纳米孔结构形成的物理模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 光刻胶表面纳米波纹结构的形成与演化 |
| 4.1 光刻胶表面纳米波纹结构的演化规律 |
| 4.1.1 离子入射角对纳米波纹结构的影响 |
| 4.1.2 离子能量对纳米波纹结构的影响 |
| 4.1.3 离子轰击时间对纳米波纹结构的影响 |
| 4.1.4 离子束流密度对纳米波纹结构的影响 |
| 4.2 结果分析与讨论 |
| 4.2.1 生长模型 |
| 4.2.2 主要物理机制 |
| 4.2.3 低频起伏的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 自组织纳米结构的图形转移与光学特性表征 |
| 5.1 图形转移工艺路线的确定 |
| 5.1.1 直接离子轰击进行图形转移 |
| 5.1.2 RIBE进行图形转移 |
| 5.1.3 RIE进行图形转移 |
| 5.1.4 RIE与RIBE结合进行图形转移 |
| 5.1.5 工艺路线的确定 |
| 5.2 光学特性表征 |
| 5.2.1 表面纳米结构的增透特性 |
| 5.2.2 形貌特征对增透特性的影响 |
| 5.3 问题分析 |
| 5.3.1 基底裸露问题 |
| 5.3.2 大面积均匀性问题 |
| 5.3.3 散射损失的问题 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的工作总结 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）激光辐照SiOx薄膜的结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 研究背景 |
| 1.1 低维硅材料 |
| 1.1.1 硅量子点 |
| 1.1.2 硅纳米线 |
| 1.1.3 硅量子阱 |
| 1.1.4 镶嵌在二氧化硅中的纳米硅 |
| 1.2 富硅氧化硅 |
| 1.3 激光与SiO_x的相互作用 |
| 1.4 本文的研究意义以及主要工作 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验仪器 |
| 2.1.1 拉曼光谱仪 |
| 2.1.2 聚焦离子束显微镜 |
| 2.1.3 透射电子显微镜 |
| 2.2 实验过程 |
| 第三章 激光退火SiO_x薄膜制备纳米硅 |
| 3.1 简介 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 SiO_x薄膜分析 |
| 3.3.2 激光退火SiO_x薄膜制备纳米硅晶的条件 |
| 3.3.3 激光退火SiO_x薄膜后的表面形貌分析 |
| 3.3.4 在二氧化硅中镶嵌纳米硅系统的核-壳模型计算 |
| 3.3.5 激光退火SiO_x薄膜后的拉曼光谱 |
| 3.3.5.1 结晶度 |
| 3.3.5.2 纳米硅大小 |
| 3.3.5.3 随时间变化的拉曼光谱图 |
| 3.3.5.4 随深度变化的拉曼光谱图 |
| 3.3.6 激光退火SiO_x薄膜后的荧光发射光谱 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 激光退火SiO_x薄膜后的显微结构分析 |
| 4.1 简介 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 激光退火SiO_x薄膜后的结构表征 |
| 4.3.2 在二氧化硅中镶嵌纳米硅系统的不同位置的氧浓度估计 |
| 4.3.3 激光退火SiO_x薄膜后的显微结构分析 |
| 4.3.3.1 激光退火SiO_x薄膜后形成的多孔区 |
| 4.3.3.2 激光退火SiO_x薄膜的微结构分析 |
| 4.3.4 SiO_x薄膜的原位加热分析 |
| 4.3.4.1 高温高密度电子束条件下的SiO_x结构变化 |
| 4.3.4.2 高温高密度电子束条件下的SiO_x结构变化 |
| 4.3.4.3 不同温度与高密度电子束条件下的SiO_x结构变化 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（6）VO2/TiO2薄膜的功能性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钒氧化物的特性与研究进展 |
| 1.2.1 钒氧化物的种类 |
| 1.2.2 五氧化二钒(V_2O_5) |
| 1.2.3 二氧化钒(VO_2) |
| 1.2.4 +3价钒氧化物 |
| 1.3 窗户节能技术的发展现状 |
| 1.3.1 传统的窗户节能技术 |
| 1.3.2 新兴的智能窗户技术 |
| 1.3.3 其他窗户节能技术 |
| 1.4 VO_2基热致变色智能窗 |
| 1.4.1 VO_2的制备方法 |
| 1.4.2 VO_2基智能窗性能优化方法 |
| 1.5 本论文的选题背景、研究内容及意义 |
| 1.5.1 本论文的选题背景 |
| 1.5.2 本论文的研究内容及意义 |
| 第2章 从VOOH到VO_2:可控相变和热致变色性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 正交相VOOH纳米颗粒的水热合成 |
| 2.2.3 VO_2(M)纳米颗粒的制备 |
| 2.2.4 VO_2(M)纳米热致变色薄膜的制备 |
| 2.2.5 表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 水热法制备VOOH纳米颗粒 |
| 2.3.2 从VOOH到VO_2(M)的物相与形貌演变 |
| 2.3.3 VO_2(M)的金属绝缘体转变特性的变化 |
| 2.3.4 高温退火纯化VO_2 |
| 2.3.5 VO_2(M)复合薄膜的热致变色性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 TiO_2纳米管减反射自清洁薄膜 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 TiO_2纳米管薄膜的制备 |
| 3.2.3 TiO_2溶胶凝胶薄膜的制备 |
| 3.2.4 表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 全TiO_2减反射薄膜的分析与设计 |
| 3.3.2 Na_2Ti_3O_7纳米管的制备 |
| 3.3.3 Na_2Ti_3O_7纳米管到TiO_2纳米管薄膜的转变过程 |
| 3.3.4 TiO_2纳米管薄膜的光学性能 |
| 3.3.5 TiO_2纳米管薄膜的自清洁性能 |
| 3.3.6 TiO_2纳米管薄膜的亲水性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 TiO_2/VO_2多功能薄膜的制备与性能优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 致密TiO_2溶胶凝胶薄膜的制备 |
| 4.2.3 VO_2薄膜的制备 |
| 4.2.4 TiO_2纳米管薄膜的制备 |
| 4.2.5 表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 理论分析 |
| 4.3.2 VO_2薄膜的热致变色性能 |
| 4.3.3 TiO_2溶胶凝胶薄膜/VO_2薄膜的光学性能优化 |
| 4.3.4 VO_2/TiO_2纳米管复合薄膜的光学性能优化 |
| 4.3.5 TSF/VO_2/TNF薄膜的光学性能优化 |
| 4.3.6 薄膜的光催化性能 |
| 4.3.7 薄膜的亲水性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文研究总结 |
| 5.2 论文的主要创新点 |
| 5.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）双面TOPCon结构的钝化机理研究及其在高效太阳电池中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 太阳电池发展进程与研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 材料表征方法 |
| 2.1 光学特性表征 |
| 2.1.1 紫外分光光度计 |
| 2.1.2 椭圆偏振光谱仪 |
| 2.1.3 拉曼光谱仪 |
| 2.2 电学特性表征 |
| 2.2.1 电化学电容-电压 |
| 2.2.2 半导体参数分析仪 |
| 2.2.3 外量子效率 |
| 第3章 poly-Si/SiO_x结构的钝化机制研究 |
| 3.1 三种类型poly-Si/SiO_x的钝化 |
| 3.1.1 不掺杂poly-Si/SiO_x |
| 3.1.2 磷掺杂poly-Si/SiO_x |
| 3.1.3 硼掺杂poly-Si/SiO_x |
| 3.2 不同掺杂类型钝化质量的机制分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 双面TOPCon电池的制备 |
| 4.1 双面TOPCon电池结构简介 |
| 4.2 双面TOPCon电池详细流程 |
| 4.2.1 样品切割及清洗 |
| 4.2.2 氧化硅及掺杂层制备 |
| 4.2.3 高温晶化退火及其工艺优化 |
| 4.2.4 透明导电氧化层(TCO)制备 |
| 4.2.5 背电极及栅线电极制备 |
| 4.3 双面TOPCon电池效率及其分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双面TOPCon电池的优化 |
| 5.1 衬底前表面制绒处理 |
| 5.2 去除周边pn结和抗反射涂层处理 |
| 5.3 优化后电池器件性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工作总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位期间取得的研究成果 |
（8）仿荷叶减反射自清洁复合涂层的设计制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 减反射和自清洁基本理论 |
| 1.2.1 减反射基本原理 |
| 1.2.2 自清洁基本原理 |
| 1.3 自然界中典型的减反射和自清洁生物表面 |
| 1.3.1 典型生物减反射表面 |
| 1.3.2 典型生物自清洁表面 |
| 1.4 仿生减反射和自清洁材料的研究进展 |
| 1.4.1 仿生减反射材料 |
| 1.4.1.1 硅基 |
| 1.4.1.2 聚合物基 |
| 1.4.1.3 金属基 |
| 1.4.1.4 复合材料 |
| 1.4.2 仿生自清洁材料 |
| 1.4.2.1 超疏水自清洁材料 |
| 1.4.2.2 超亲水自清洁材料 |
| 1.4.2.3 超疏油自清洁材料 |
| 1.4.3 仿生减反射自清洁材料 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 荷叶表面微结构及减反射自清洁性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验过程 |
| 2.2.1 试验材料及试剂 |
| 2.2.2 NOA63 仿生功能表面的制备 |
| 2.2.3 FDTD光学模拟 |
| 2.2.4 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 鲜荷叶和干荷叶腹面和背面微结构观察及表面化学成分分析 |
| 2.3.1.1 表面形貌结构表征 |
| 2.3.1.2 表面化学成分分析 |
| 2.3.2 鲜荷叶和干荷叶表面光学及润湿特性研究 |
| 2.3.2.1 表面反射光谱分析 |
| 2.3.2.2 表面润湿特性分析 |
| 2.3.3 基于荷叶层级结构仿生功能表面的制备及性能研究 |
| 2.3.3.1 表面形貌结构表征 |
| 2.3.3.2 表面光学及润湿特性分析 |
| 2.3.3.3 表面自清洁性能测试 |
| 2.3.4 仿荷叶微/纳层级结构表面的光学机理研究 |
| 2.3.4.1 光学散射试验 |
| 2.3.4.2 仿荷叶微/纳层级结构表面FDTD模拟与机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 SiO_2/PDMS/ER仿生减反射自清洁复合涂层的制备与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验部分 |
| 3.2.1 试验材料与试剂 |
| 3.2.2 St?ber溶胶-凝胶法合成SiO_2 NPs |
| 3.2.3 SiO_2/PDMS/ER仿生复合涂层的设计与制备 |
| 3.2.3.1 仿生复合涂层正交试验设计方案 |
| 3.2.3.2 仿生复合涂层的制备 |
| 3.2.4 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 仿生复合涂层表面润湿性的直观分析与方差分析 |
| 3.3.1.1 SiO_2 NPs的质量比对表面润湿性的影响 |
| 3.3.1.2 ER的添加量对表面润湿性的影响 |
| 3.3.1.3 PDMS的添加量对表面润湿性的影响 |
| 3.3.1.4 方差分析 |
| 3.3.2 仿生复合涂层表面光学特性分析 |
| 3.3.3 优选方案的涂层表面光学及润湿特性分析 |
| 3.3.4 仿生复合涂层表面形貌结构表征 |
| 3.3.5 仿生复合涂层的化学成分分析 |
| 3.3.6 仿生复合涂层减反射自清洁特性的作用机理分析 |
| 3.3.7 仿生复合涂层的自清洁特性及液滴弹跳测试 |
| 3.3.8 仿生复合涂层的机械性能测试 |
| 3.3.8.1 胶带粘附和刮涂试验 |
| 3.3.8.2 细沙冲击试验 |
| 3.3.8.3 摩擦磨损试验 |
| 3.3.9 仿生复合涂层的稳定性测试 |
| 3.3.9.1 化学稳定性试验 |
| 3.3.9.2 耐高温及热重分析试验 |
| 3.3.10 仿生复合涂层的耐候性测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SiO_2/PDMS/哑光聚氨酯仿生减反射自清洁复合涂层的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验部分 |
| 4.2.1 试验材料与试剂 |
| 4.2.2 SiO_2/PDMS/哑光聚氨酯仿生复合涂层的设计与制备 |
| 4.2.2.1 材料的选取原则 |
| 4.2.2.2 仿生复合涂层的制备 |
| 4.2.3 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 仿生复合涂层表面光学与润湿特性研究 |
| 4.3.1.1 SiO_2 NPs对涂层反射率及润湿性的影响 |
| 4.3.1.2 PDMS对涂层反射率及润湿性的影响 |
| 4.3.1.3 哑光聚氨酯对涂层反射率及润湿性的影响 |
| 4.3.2 仿生复合涂层表面形貌结构表征 |
| 4.3.2.1 不同质量SiO_2 NPs的涂层表面结构分析 |
| 4.3.2.2 不同质量PDMS的涂层表面结构分析 |
| 4.3.2.3 不同质量哑光聚氨酯的涂层表面结构分析 |
| 4.3.3 仿生复合涂层的化学成分分析 |
| 4.3.4 仿生复合涂层减反射自清洁特性的作用机理分析 |
| 4.3.5 仿生复合涂层的自清洁特性及液滴弹跳试验测试 |
| 4.3.6 仿生复合涂层的机械性能测试 |
| 4.3.6.1 摩擦磨损试验 |
| 4.3.6.2 胶带粘附和刮涂试验 |
| 4.3.6.3 细沙冲击试验 |
| 4.3.7 仿生复合涂层表面的稳定性测试 |
| 4.3.7.1 化学稳定性试验 |
| 4.3.7.2 耐高温及热重分析试验 |
| 4.3.8 仿生复合涂层的耐候性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 SiO_2@MWCNTs/PDMS/ER仿生减反射自清洁复合涂层的制备与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验部分 |
| 5.2.1 试验材料与试剂 |
| 5.2.2 仿生复合涂层的设计与制备 |
| 5.2.2.1 仿生复合涂层正交试验设计方案 |
| 5.2.2.2 仿生复合涂层的制备 |
| 5.2.3 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 仿生复合涂层表面润湿性的直观分析与方差分析 |
| 5.3.1.1 SiO_2@MWCNTs的质量比对涂层润湿性的影响. |
| 5.3.1.2 ER的添加量对涂层润湿性的影响 |
| 5.3.1.3 PDMS的添加量对涂层润湿性的影响 |
| 5.3.1.4 方差分析 |
| 5.3.2 仿生复合涂层的光学特性分析 |
| 5.3.3 优选的仿生复合涂层光学及润湿特性分析 |
| 5.3.4 仿生复合涂层表面形貌结构表征 |
| 5.3.5 仿生复合涂层的化学成分分析 |
| 5.3.6 仿生复合涂层减反射自清洁功能的作用机理分析 |
| 5.3.7 仿生复合涂层的自清洁特性及液滴弹跳测试 |
| 5.3.8 仿生复合涂层的机械性能测试 |
| 5.3.8.1 摩擦磨损试验 |
| 5.3.8.2 胶带粘附和刮涂试验 |
| 5.3.8.3 细沙冲击试验 |
| 5.3.9 仿生复合涂层表面的稳定性测试 |
| 5.3.9.1 化学稳定性试验 |
| 5.3.9.2 耐高温及热重分析试验 |
| 5.3.10 仿生复合涂层的耐候性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 双尺度SiO_2/ER仿生多功能涂层的制备与性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验部分 |
| 6.2.1 试验材料与试剂 |
| 6.2.2 SiO_2/ER仿生多功能涂层的制备 |
| 6.2.3 测试与表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 BSP表面形貌结构表征及化学元素分析 |
| 6.3.2 BSP表面润湿性、自清洁性和光学透明性 |
| 6.3.3 BSP的水基拒液特性 |
| 6.3.4 BSP的机械耐磨性、化学稳定性和耐沸水性 |
| 6.3.5 BSP的隔热性能 |
| 6.3.6 BSP的水下书写性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论与创新点 |
| 7.1.1 研究结论 |
| 7.1.2 主要创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间获得的荣誉奖励 |
| 附录3 攻读博士学位期间参与科研项目情况 |
| 致谢 |
（9）二维层状二硫化铼及其合金的可控生长及特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 二维层状材料与ReS_2 |
| 1.2.1 二维层状材料及其研究现状 |
| 1.2.2 ReS_2的性质及其研究现状 |
| 1.3 ReS_2的常用制备方法 |
| 1.3.1 机械剥离法 |
| 1.3.2 物理气相沉积法 |
| 1.3.3 化学气相沉积法 |
| 1.4 二维层状材料合金 |
| 1.5 论文的主要内容和架构 |
| 第二章 样品的制备与表征 |
| 2.1 薄膜样品的制备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 CVD生长系统 |
| 2.2 薄膜样品的分析表征 |
| 2.2.1 形貌结构分析 |
| 2.2.2 光学特性分析 |
| 2.2.3 成分分析 |
| 2.3 薄膜样品的电学和光电性能测试 |
| 2.3.1 器件制备工艺 |
| 2.3.2 电学和光电性能测试系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 二维层状ReS_2薄膜的可控生长及特性研究 |
| 3.1 生长过程及机理分析 |
| 3.1.1 生长过程调控 |
| 3.1.2 NaCl辅助生长机理 |
| 3.1.3 限域空间生长机理 |
| 3.2 结构与光学特性研究 |
| 3.2.1 形貌结构 |
| 3.2.2 光学特性 |
| 3.3 可控生长研究 |
| 3.3.1 成分可控 |
| 3.3.2 形状可控 |
| 3.3.3 层数可控 |
| 3.4 单层ReS_2薄膜光电探测器的性能研究 |
| 3.4.1 输出与转移特性 |
| 3.4.2 光响应特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 二维层状ReS_(2(1-x))Se_(2x)合金薄膜的可控生长及特性研究 |
| 4.1 生长过程及机理分析 |
| 4.1.1 生长过程调控 |
| 4.1.2 机理分析 |
| 4.2 结构与光学特性研究 |
| 4.2.1 形貌结构 |
| 4.2.2 光学特性 |
| 4.3 可控生长研究 |
| 4.3.1 组份可控 |
| 4.3.2 形状可控 |
| 4.3.3 层数可控 |
| 4.4 单层ReS_(2(1-x))Se_(2x)薄膜光电探测器的性能研究 |
| 4.4.1 不同组份合金薄膜的光响应特性 |
| 4.4.2 组份调控对光响应时间的影响 |
| 4.4.3 激光波长对光响应特性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 二维层状Re_(1-x)Mo_xS_2 合金及Re S_2/Mo S_2 异质结薄膜的可控生长及特性研究 |
| 5.1 合金生长研究 |
| 5.1.1 生长过程 |
| 5.1.2 可控因素 |
| 5.2 结构、成分及光学特性研究 |
| 5.2.1 形貌结构 |
| 5.2.2 光学特性 |
| 5.2.3 元素成分 |
| 5.3 单层Re_(1-x)Mo_xS_2 薄膜光电探测器的性能研究 |
| 5.3.1 输出与转移特性 |
| 5.3.2 光响应特性 |
| 5.4 Re S_2/MoS_2 垂直异质结的生长及特性研究 |
| 5.4.1 一步法制备异质结 |
| 5.4.2 结构与光学特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）硫系复合半导体纳米材料的制备与物理性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 硫系材料发展历程及研究现状 |
| 1.1.1 硫系材料简介 |
| 1.1.2 硫系材料的研究现状 |
| 1.1.3 硫系材料的缺陷及发展方向 |
| 1.2 硫系复合半导体材料及研究现状 |
| 1.2.1 硫系复合半导体材料简介 |
| 1.2.2 过渡金属元素简介 |
| 1.2.3 硫系复合半导体材料的研究现状 |
| 1.3 硫系复合纳米薄膜和纳米颗粒的制备技术 |
| 1.3.1 硫系复合纳米薄膜的制备技术 |
| 1.3.2 硫系复合纳米颗粒的制备技术 |
| 1.4 硫系复合微纳结构制备及其光学应用进展 |
| 1.4.1 微纳米加工制备技术 |
| 1.4.2 复合材料/器件光学应用研究进展 |
| 1.5 本课题的研究内容 |
| 第2章 制备原理与表征方法 |
| 2.1 固相烧结原理 |
| 2.1.1 烧结过程描述 |
| 2.1.2 烧结推动力与传质机理 |
| 2.2 脉冲激光沉积技术原理 |
| 2.2.1 PLD技术的物理过程描述 |
| 2.2.2 激光与靶材相互作用与等离子体发射 |
| 2.2.3 等离子体膨胀过程 |
| 2.3 脉冲激光烧蚀机理 |
| 2.3.1 烧蚀方程的导热方程和定解条件 |
| 2.3.2 液相区和固相区的温度演化规律 |
| 2.3.3 蒸发驰豫过程对烧蚀面的影响 |
| 2.4 薄膜材料及其性质 |
| 2.4.1 薄膜的微观结构 |
| 2.4.2 薄膜的形成过程模型建立 |
| 2.4.3 薄膜的生长的蒙特卡洛模型 |
| 2.5 多光束干涉刻蚀原理 |
| 2.5.1 激光干涉的基本原理 |
| 2.5.2 多光束干涉模型仿真 |
| 2.6 主要表征方法与实验设备 |
| 2.6.1 膜厚与折射率 |
| 2.6.2 X射线衍射 |
| 2.6.3 拉曼光谱 |
| 2.6.4 X射线光电子能谱 |
| 2.6.5 表面形貌测试 |
| 2.6.6 荧光光谱 |
| 2.6.7 透射光谱 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 硫系复合材料Ga_2O_3-Co-ZnS/Se陶瓷靶材的制备与物理性能研究 |
| 3.1 固相烧结法制备硫系陶瓷材料 |
| 3.2 制备条件对于材料基础性能的影响 |
| 3.3 材料的物理特性表征 |
| 3.3.1 结构特性 |
| 3.3.2 表面形貌 |
| 3.3.3 光学性质 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 硫系复合材料Ga_2O_3/In_2O_3-Co-ZnS/Se纳米薄膜的制备与物理性能研究 |
| 4.1 脉冲激光沉积法制备纳米薄膜 |
| 4.2 不同制备条件对于纳米薄膜性能的影响 |
| 4.2.1 真空腔气氛监测 |
| 4.2.2 薄膜膜厚与折射率 |
| 4.2.3 薄膜的结构特性 |
| 4.2.4 薄膜的表面形貌 |
| 4.2.5 薄膜的光学特性 |
| 4.2.6 薄膜的电学特性 |
| 4.3 不同成分配比对于纳米薄膜性能的影响 |
| 4.3.1 不同配比薄膜的厚度与折射率 |
| 4.3.2 薄膜的等离子体羽辉 |
| 4.3.3 不同配比薄膜的微观结构 |
| 4.3.4 不同配比薄膜的光学特性 |
| 4.4 不同掺杂元素对于纳米薄膜性能的影响 |
| 4.4.1 不同掺杂元素薄膜的膜厚与折射率 |
| 4.4.2 不同掺杂元素材料的微观结构 |
| 4.4.3 不同掺杂元素材料的光学特性 |
| 4.4.4 不同掺杂元素材料的电学特性 |
| 4.4.5 与其他材料的性能比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 硫系复合材料Ga_2O_3-Co-ZnS纳米颗粒的制备与物理性能研究 |
| 5.1 磁场极化式脉冲激光烧蚀法 |
| 5.2 纳米颗粒的结构特性 |
| 5.3 纳米颗粒的晶胞和超晶胞模型 |
| 5.4 纳米颗粒表面形貌 |
| 5.5 纳米颗粒生长的物理机理 |
| 5.6 纳米颗粒的光学特性 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 硫系材料微纳结构设计和光学应用研究 |
| 6.1 三光束脉冲激光干涉光路 |
| 6.2 纳米孔阵列结构的制备 |
| 6.3 磁性牵引纳米颗粒填充技术 |
| 6.4 纳米孔阵列激光器形貌表征 |
| 6.5 基于纳米颗粒GICSe纳米孔阵列激光器 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、非晶SiO_X薄膜的制备及光学特性的研究（论文参考文献）
- [1]离子束溅射沉积多波长激光薄膜研究[D]. 王利栓. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]掺锗二氧化硅光纤的物性调控研究[D]. 关晓宁. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]磁控溅射沉积法在纺织布料上制备金属色和结构色纳米薄膜以及相关特性的研究[D]. 黄美林. 广东工业大学, 2021(08)
- [4]低能离子轰击光刻胶诱导自组织纳米结构的研究[D]. 杨高元. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]激光辐照SiOx薄膜的结构与性能研究[D]. 梁芮. 天津工业大学, 2021(01)
- [6]VO2/TiO2薄膜的功能性能研究[D]. 李凯斌. 中国科学技术大学, 2021
- [7]双面TOPCon结构的钝化机理研究及其在高效太阳电池中的应用[D]. 芮哲. 浙江师范大学, 2020(01)
- [8]仿荷叶减反射自清洁复合涂层的设计制备与性能研究[D]. 焦志彬. 吉林大学, 2020(08)
- [9]二维层状二硫化铼及其合金的可控生长及特性研究[D]. 康培培. 江南大学, 2020(01)
- [10]硫系复合半导体纳米材料的制备与物理性能研究[D]. 潘雍. 北京工业大学, 2020(06)