热处理对离子束溅射SiO_2薄膜结构特性的影响分析 被引量：12

1

作者 季一勤 姜玉刚 +6 位作者 刘华松 王利栓 刘丹丹 姜承慧 羊亚平 樊荣伟 陈德应 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期418-422,共5页

采用离子束溅射沉积技术,在熔融石英基底上制备了SiO2薄膜,研究了热处理对离子束溅射SiO2薄膜结构特性的影响。热处理温度对表面粗糙度影响较大,低温热处理可降低表面粗糙度,高温热处理则增大表面粗糙度,选择合适的热处理温度,可以使表... 采用离子束溅射沉积技术,在熔融石英基底上制备了SiO2薄膜,研究了热处理对离子束溅射SiO2薄膜结构特性的影响。热处理温度对表面粗糙度影响较大,低温热处理可降低表面粗糙度,高温热处理则增大表面粗糙度,选择合适的热处理温度,可以使表面粗糙度几乎不变。采用X射线衍射仪(XRD)物相分析方法,分析了热处理对离子束溅射SiO2薄膜的无定形结构特性的影响,当退火温度为550℃,离子束溅射SiO2薄膜的短程有序范围最大、最近邻原子平均距离最小,与熔融石英基底很接近,结构稳定。实验结果表明,采用合适的热处理温度,能大大改善离子束溅射SiO2薄膜的结构特性。 展开更多

关键词 SIO2薄膜 热处理 表面粗糙度 XRD 无定形结构

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Nd:YAG固体脉冲激光器实验研究 被引量：2

2

作者 王风丽 张锦龙 +2 位作者 王占山 樊荣伟 陈德应 《物理与工程》 2011年第6期16-21,共6页

介绍了Nd:YAG固体脉冲激光器相关的实验项目:静态和调Q状态的出光阈值、激光脉宽、倍频和激光光束形状等.采用普通相纸、红外相纸和激光能量计检测出不同的激光器静态和调Q出光阈值;采用散射、反射和透射方法研究了静态和调Q输出激光脉... 介绍了Nd:YAG固体脉冲激光器相关的实验项目:静态和调Q状态的出光阈值、激光脉宽、倍频和激光光束形状等.采用普通相纸、红外相纸和激光能量计检测出不同的激光器静态和调Q出光阈值;采用散射、反射和透射方法研究了静态和调Q输出激光脉冲的宽度,发现用K9玻璃和多层膜镜测试的激光脉冲宽度比散射方法的大;采用激光能量计测试激光器静态和调Q的倍频效率和倍频激光能量与倍频晶体的位置关系;激光光束探测器表征激光器静态和调Q输出光的光斑形状.通过这些实验项目,学生将深入了解和掌握固体脉冲激光器的工作原理、性能参数,以及表征激光器性能参数的仪器设备,并深入地研究解决实验发现的问题,为今后激光相关领域的工作奠定坚实的基础. 展开更多

关键词 固体激光器 出光阈值 脉冲宽度 倍频 光束形状

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基底和膜层-基底系统的赝布儒斯特角计算(英文)

3

作者 刘华松 姜玉刚 +2 位作者 王利栓 姜承慧 季一勤 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期817-822,共6页

对基底和膜层-基底系统的赝布儒斯特角进行了数值计算.结果显示:当基底的消光系数小于0.01时,基底的赝布儒斯特角主要是由折射率决定;当基底的消光系数大于0.1时,基底的赝布儒斯特角不仅与折射率有关,而且还与消光系数有关,随着消光系... 对基底和膜层-基底系统的赝布儒斯特角进行了数值计算.结果显示:当基底的消光系数小于0.01时,基底的赝布儒斯特角主要是由折射率决定;当基底的消光系数大于0.1时,基底的赝布儒斯特角不仅与折射率有关,而且还与消光系数有关,随着消光系数发生后周期性变化.研究表明:单层膜-基底系统的赝布儒斯特角主要由膜层的物理厚度、折射率、基底的光学常量所决定;在HfO2-硅和HfO2-融石英基底系统中,赝布儒斯特角随着入射光波长和膜层厚度的变化呈现准周期性规律变化,可能是由入射光在膜层的干涉效应引起的. 展开更多

关键词 光学常量 折射率 消光系数 膜层-基底系统 赝布儒斯特角

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SiO2/HfO2高反射膜的研制 被引量：3

4

作者 程鑫彬 沈正祥 +4 位作者 焦宏飞 马彬 张锦龙 丁涛 王占山 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1276-1280,共5页

主要讨论了电子束蒸发SiO2/HfO2薄膜的面形控制和损伤性能。研究了电子束蒸发工艺参数对薄膜应力以及面形的影响;分析了制备工艺对薄膜吸收、节瘤缺陷密度的影响,测量了制备薄膜的损伤阈值。研究结果表明:调整SiO2蒸发时的氧分压可以有... 主要讨论了电子束蒸发SiO2/HfO2薄膜的面形控制和损伤性能。研究了电子束蒸发工艺参数对薄膜应力以及面形的影响;分析了制备工艺对薄膜吸收、节瘤缺陷密度的影响,测量了制备薄膜的损伤阈值。研究结果表明:调整SiO2蒸发时的氧分压可以有效地将薄膜的应力控制在-250～-50 MPa。同时采用金属Hf蒸发可以显著地将节瘤缺陷密度从12.6mm-2降低至2.7mm-2,同时将损伤阈值从30J/cm2提高至55J/cm2。 展开更多

关键词 应力 面形 吸收 节瘤缺陷 预处理 激光损伤

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热处理对低损耗高反膜特性的影响分析 被引量：1

5

作者 季一勤 姜玉刚 +6 位作者 刘华松 王利栓 刘丹丹 姜承慧 羊亚平 樊荣伟 陈德应 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期742-746,共5页

低损耗激光薄膜反射镜是环形激光器谐振腔的关键元件之一,首先设计和制备了工作角度为45°的低损耗高反膜。为了提高低损耗高反膜的光学性能,采用高温热处理的方式,研究了热处理对低损耗高反膜的透射率、散射系数、表面粗糙度、相... 低损耗激光薄膜反射镜是环形激光器谐振腔的关键元件之一,首先设计和制备了工作角度为45°的低损耗高反膜。为了提高低损耗高反膜的光学性能,采用高温热处理的方式,研究了热处理对低损耗高反膜的透射率、散射系数、表面粗糙度、相移等特性的影响。高温热处理对高反膜的散射系数、表面粗糙度影响较小,随着热处理温度的增加,高反膜相移逐渐降低。当退火温度为550℃时,环形激光器输出性能稳定性最好,当工作230 h后,输出能量仅下降到初始值的90.5%。实验结果表明,采用合适的热处理方式,可以有效改善低损耗高反膜特性以及环形激光器的输出性能。 展开更多

关键词 低损耗高反膜 热处理 光学特性 输出特性

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基于二维特异材料波导的表面电磁波的慢波实验研究 被引量：1

6

作者 王五松 张利伟 +1 位作者 张冶文 方恺 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期237-243,共7页

本文在理论分析的基础上,实验研究了二维MNG/DPS/MNG(磁单负材料/双正材料/磁单负材料)表面波波导中的慢波效应.该波导的色散曲线随着电路参数(单元电容)的改变而改变,而且在色散曲线的截止频率点,电磁波的群速度理论上等于零.因此可以... 本文在理论分析的基础上,实验研究了二维MNG/DPS/MNG(磁单负材料/双正材料/磁单负材料)表面波波导中的慢波效应.该波导的色散曲线随着电路参数(单元电容)的改变而改变,而且在色散曲线的截止频率点,电磁波的群速度理论上等于零.因此可以通过改变MNG区域的电路参数,得到在不同截止频率的慢波特性.另外,本文还通过改变MNG区域的电路参数实现在某一固定频率下波速度渐变的慢波效应.实验结果与仿真结果相一致. 展开更多

关键词 特异材料波导 表面电磁波 慢波

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Al/Zr多层膜生长模型和数值计算

7

作者 杨传春 钟奇 张众 《光学仪器》 2013年第1期89-94,共6页

在17～19nm波段,利用直流磁控溅射技术将Al(1%wtSi)/Zr多层膜镀制在掺氟的二氧化硅基底上,基于原子力显微镜对不同膜对数(N=10,40,60,80)表面粗糙度的测量结果,将多层膜的生长模型应用于实际结果中,对表面均方根粗糙度随着膜对数的变化... 在17～19nm波段,利用直流磁控溅射技术将Al(1%wtSi)/Zr多层膜镀制在掺氟的二氧化硅基底上,基于原子力显微镜对不同膜对数(N=10,40,60,80)表面粗糙度的测量结果,将多层膜的生长模型应用于实际结果中,对表面均方根粗糙度随着膜对数的变化进行了深入的分析,并对Stearns粗糙度动态生长理论的适用条件作了补充性讨论。 展开更多

关键词 多层膜 生长模型 功率谱密度 表面粗糙度 散射

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微波频段表面等离子激元波导滤波器的实验研究 被引量：2

8

作者 王五松 张利伟 +1 位作者 冉佳 张冶文 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期186-191,共6页

基于理论分析,实验研究了二维磁单负材料/双正材料/磁单负材料表面等离子波导的滤波效应.研究表明,该波导结构具有低通滤波性质,引入分支缺陷之后,由于谐振效应该波导具有带阻滤波效应.分支缺陷相当于亚波长谐振腔,谐振腔的长度决定带... 基于理论分析,实验研究了二维磁单负材料/双正材料/磁单负材料表面等离子波导的滤波效应.研究表明,该波导结构具有低通滤波性质,引入分支缺陷之后,由于谐振效应该波导具有带阻滤波效应.分支缺陷相当于亚波长谐振腔,谐振腔的长度决定带阻滤波器的中心频率,而中心频率几乎不受缺陷位置的影响;滤波器透射率下降的幅度由耦合距离决定.通过引入谐振腔及改变谐振腔的长度、数量以及耦合间距等参数,可以实现可调节的表面等离子波导滤波器.实验结果与理论分析符合得很好,该性质将在可调的单通道或多通道带阻滤波器件中具有潜在的应用价值. 展开更多

关键词 表面等离子激元 特异材料波导 谐振腔 滤波器

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氟化时间对环氧树脂绝缘表面电荷积累的影响 被引量：15

9

作者 刘亚强 安振连 +2 位作者 仓俊 张冶文 郑飞虎 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第15期506-513,共8页

为抑制环氧树脂绝缘的表面电荷积累、研究处理时间对表面电荷积累的影响,使用氟/氮混合气在实验室反应釜中对环氧试样进行了不同时间(10 min,30 min和60 min)的表面氟化处理.衰减全反射红外分析与SEM断面和表面观察表明随氟化时间的增加... 为抑制环氧树脂绝缘的表面电荷积累、研究处理时间对表面电荷积累的影响,使用氟/氮混合气在实验室反应釜中对环氧试样进行了不同时间(10 min,30 min和60 min)的表面氟化处理.衰减全反射红外分析与SEM断面和表面观察表明随氟化时间的增加,氟化层的氟化度和厚度增大,表面微观粗糙度降低、表面组织变得致密.与开路热刺激放电电流测量所表明的、未氟化(原)试样有深的表面电荷陷阱和稳定的表面电荷相比,这些氟化试样的表面不能存储电荷.沉积在它们表面上的电晕电荷于室温下分别约在2 min,10 min和15 min内快速衰减为零,展现随氟化时间的延长而减慢的电荷释放速率.表面电导率和接触角测量及表面能计算表明氟化引起表面电导率和表面润湿性与极性的显著增加,但它们随氟化时间的延长而减小.氟化试样表面电导率的显著增大归因于表面电荷陷阱的非常可能的实质变浅和表面吸附的水分.表面充电电流测量进一步地表明,与原试样几乎为零的稳态表面电流相比,这些氟化试样在连续充电期间显现大的稳态表面电流.这意味着这些氟化试样在充电期间比原试样有少得多的表面电荷积累. 展开更多

关键词 环氧树脂绝缘 表面氟化时间 表面电荷积聚 表层电学特性

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表层氟化聚乙烯中的空间电荷 被引量：7

10

作者 安振连 刘晨霞 +2 位作者 陈暄 郑飞虎 张冶文 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期507-513,共7页

本文试图简要地汇集近年来与近期我们所取得的关于表面氟化对聚乙烯(PE)空间电荷行为影响的研究结果,总结与探讨PE中的空间电荷积累与其氟化层特性和特征间的关联.这些结果显示在氟化反应气中没有氧存在时一个非常薄的氟化层能产生有效... 本文试图简要地汇集近年来与近期我们所取得的关于表面氟化对聚乙烯(PE)空间电荷行为影响的研究结果,总结与探讨PE中的空间电荷积累与其氟化层特性和特征间的关联.这些结果显示在氟化反应气中没有氧存在时一个非常薄的氟化层能产生有效的电荷抑制,而当氧存在时为达到有效的电荷阻挡、需要一个具有高氟化度的非常厚的氟化层.在影响空间电荷的诸电学因素中,氟化层的电荷传导特性比其电荷俘获特性和介电常数或极性对阻止电荷注入材料内部更为重要,尽管氟化层的高介电常数和被俘获的电荷会降低界面电场、因此减少电荷的电极注入.氟化层的电荷传导特性密切关联于其自由体积,反应混合气中存在的氧对减小自由体积、因此对电荷的抑制具有强的负面影响. 展开更多

关键词 聚乙烯 表面氟化 空间电荷 氟化层特性

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表层氟化温度对聚乙烯中空间电荷积累的影响 被引量：6

11

作者 陈暄 安振连 +2 位作者 刘晨霞 张冶文 郑飞虎 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期494-499,共6页

在实验室反应釜中于不同的温度(35℃,55℃和70℃)下,以氟气体积浓度为12.5%的氟/氮混合气对热压制备的聚乙烯(PE)片状试样(厚约0.8 mm)进行了相同时间(2 h)的表层氟化改性.利用压力波法研究了氟化温度对PE中空间电荷积累的影响.结果显示... 在实验室反应釜中于不同的温度(35℃,55℃和70℃)下,以氟气体积浓度为12.5%的氟/氮混合气对热压制备的聚乙烯(PE)片状试样(厚约0.8 mm)进行了相同时间(2 h)的表层氟化改性.利用压力波法研究了氟化温度对PE中空间电荷积累的影响.结果显示,随着氟化温度的提高直流高压作用下的氟化试样中的空间电荷积累明显减少,这个70℃的氟化试样中儿乎没有空间电荷.衰减全反射红外分析表明,氟化引起了试样表层化学组成的本质变化及氟化度随氟化温度的明显提高.接触角测量与表面能计算间接地表明了这些氟化层有显著增大的介电常数.开路热刺激放电电流测量进一步揭示了这些氟化层不同的电荷捕获特性,及随着氟化温度的提高氟化层对化学杂质从半导性电极向PE扩散的增强的阻挡特性,因此表明氟化层中自由体积的相应减小.表层自由体积的减小对抑制空间电荷的积累,比介电常数的增大和电荷陷阱的变化起到更加显著的作用. 展开更多

关键词 聚乙烯 表层氟化温度 空间电荷 氟化层特性

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用光刺激放电法研究纳米粉末掺杂低密度聚乙烯中陷阱能级 被引量：4

12

作者 朱智恩 张冶文 +1 位作者 安振连 郑飞虎 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期439-445,共7页

通过光刺激放电(PSD)技术研究了纳米粉末掺杂低密度聚乙烯(LDPE)中的陷阱能级.利用连续扫描法得到了不同掺杂比例的Al_2O_3,MgO纳米粉末掺杂试样以及相同掺杂比例的多种纳米粉末掺杂试样的PSD电流谱,定性地得出了试样陷阱能级的深浅变化... 通过光刺激放电(PSD)技术研究了纳米粉末掺杂低密度聚乙烯(LDPE)中的陷阱能级.利用连续扫描法得到了不同掺杂比例的Al_2O_3,MgO纳米粉末掺杂试样以及相同掺杂比例的多种纳米粉末掺杂试样的PSD电流谱,定性地得出了试样陷阱能级的深浅变化.分步扫描法定量地描述了LDPE试样在Al_2O_3纳米掺杂前后陷阱能量分布的变化.结果表明,掺杂比例大于0.2%的Al_2O_3纳米粉末掺杂、大于0.5%的MgO纳米粉末掺杂能够显著地使得LDPE陷阱能级变深.结合纳米掺杂对LDPE空间电荷注入影响的相关报道,可推测纳米掺杂对空间电荷注入的抑制与试样中陷阱能级变深存在密切的关联. 展开更多

关键词 低密度聚乙烯 纳米粉末掺杂 陷阱能级 光刺激放电

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“加窗”傅里叶变换表征极紫外薄膜

13

作者 段伟 王风丽 +1 位作者 李文斌 王占山 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期163-169,共7页

傅里叶变换法分析薄膜掠入射X射线反射率曲线是获得膜层厚度、界面粗糙度等重要结构信息的分析方法之一。在傅里叶变换分析中,窗函数的选择对变换结果有重要的作用。通过对比分析"矩形窗"傅里叶变换(FFT)和"小波窗"... 傅里叶变换法分析薄膜掠入射X射线反射率曲线是获得膜层厚度、界面粗糙度等重要结构信息的分析方法之一。在傅里叶变换分析中,窗函数的选择对变换结果有重要的作用。通过对比分析"矩形窗"傅里叶变换(FFT)和"小波窗"傅里叶变换(WFFT),发现WFFT有效抑制了FFT自相关函数出现的大量干扰峰,这对于分辨真假峰和邻近两个峰值具有重要的意义。此外,研究发现FFT和WFFT的膜层厚度分辨误差随着信号截取长度的增加呈非周期性振荡,该振荡变化与反射率曲线振荡有关,在布拉格衍射峰谷附近截断信号会得到较好的厚度分辨结果。对实验制备的单层Ni和四层Si/Ti/Ni/Ti薄膜进行了FFT和WFFT分析,验证上述结论,为分析非传统周期薄膜提供一种精确表征的方法。 展开更多

关键词 薄膜 傅里叶变换 窗函数 自相关函数 厚度误差

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