纪伟伟
,
张超
,
张德亮
,
乔在祥
人工晶体学报
热光伏电池是当前研究的热点,目前同质结Ge电池的研究较为常见,而GaInP2/Ge异质结电池还未见相关报道.本文首先对比GaInPJGe异质结与GaInP2/Ge/Ge同质结的能带图,发现异质结界面处的阶跃势垒位于内建电场内部,以至于阶跃势垒不影响载流子输运,能提高器件的性能.然后通过MOCVD在P型Ge衬底上外延高质量、宽带隙的单晶GaInP2层,并进行TEM-EDX线性扫描、Ⅰ-Ⅴ测试,研究结果表明,利用MOCVD技术制备的GaInP2/Ge异质结界面陡峭且GaInP2并未向Ge内扩散;通过优化器件工艺4 cm2全面积电池效率最终达到5.18％ (AM1.5,25℃).根据J-V曲线方程推算出串并联电阻(Rs、Rsh)、反向饱和电流密度(J0)和二极管品质因子(A)等参数,为电池性能的进一步提高获得主要的突破路径.
关键词:
热光伏
,
Ge
,
GaInP2
,
异质结
,
J-V特性
谢自力
,
韩平
,
张荣
,
曹亮
,
刘斌
,
修向前
,
华雪梅
,
赵红
,
郑有蚪
材料科学与工程学报
本文报道了在GaN/蓝宝石作衬底生长Ge薄膜材料的外延生长及其特性研究。研究了不同外延生长条件。结果表明,使用低压化学气相外延技术在GaN/蓝宝石衬底复合衬底上可以生长Ge薄膜。高分辨X射线衍射谱研究得到了峰位分别位于2θ=27.3°、2θ=45.3°和2θ=52.9°的Ge峰.原子力显微镜研究表明得到的Ge薄膜的表面粗糙度为43.4nm。扫描电子显微镜研究表明生长的Ge/GaN/蓝宝石具有清晰的层界,表面Ge晶粒致密并且分布均匀。Raman谱表明所生长的Ge的TO声子峰位于299.6cm-1,这表明了生长的Ge薄膜具有良好的质量。
关键词:
Ge
,
GaN
,
衬底
,
低压化学气相沉积
樊东晓
,
姜广宇
,
戴春俊
,
谢涵卉
,
朱铁军
,
赵新兵
材料科学与工程学报
采取悬浮熔炼法制备Ge取代的高锰硅试样Mn（Si1-xGex1）.733（x取0.004,0.006,0.008,0.010,0.012）,采用甩带法得到快凝高锰硅合金粉末,XRD分析表明快速凝固能够减少MnSi金属相的含量,Ge对Si位的取代产生晶格畸变,使得衍射峰向低角区偏移;将悬浮熔炼和快速凝固所得试样进行放电等离子烧结,测试并比较其热电性能。结果显示,快速凝固有效地降低了材料的热导率,Ge取代则使得有效载流子浓度增加,提高了电导率,从而提高材料的热电性能。实验范围内,当Ge取代量x=0.010时,ZT值最高,悬浮熔炼试样在850K时ZT值为0.53,快速凝固试样在750K时ZT值达到0.55。
关键词:
高锰硅
,
Ge
,
快速凝固
,
放电等离子烧结
,
热电性能
屠礼明
,
张金龙
,
徐启迪
,
姚美意
,
周邦新
稀有金属材料与工程
利用静态高压釜腐蚀实验研究了Zr-0.7Sn-1Nb-0.03Fe-xCu-xGe (x=0,0.05,0.2,％,质量分数)系列合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能;利用TEM和SEM分别观察了合金基体和氧化膜的显微组织.结果表明:同时添加0.05％Cu和0.05％Ge时,可以改善Zr-0.7Sn-1Nb-0.03Fe合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能.合金显微组织的TEM观察和EDS分析表明:合金中存在4种第二相,分别是bcc结构的β-Nb,hcp结构的Zr(Nb,Fe)2,四方结构的Zr2Cu和Zr3Ge.本研究制备的Zr-0.7Sn-1Nb-0.03Fe-xCu-xGe合金中,Cu和Ge在α-Zr基体的最大固溶含量均小于0.05％,两种元素同时添加改变了单一元素添加时元素在α-Zr基体中的固溶度和第二相的析出.腐蚀220d时氧化膜的形貌表明:固溶在α-Zr基体中的Cu和Ge可以延缓氧化膜中显微组织的演化,从而改善了合金的耐腐蚀性能.
关键词:
锆合金
,
耐腐蚀性能
,
显微组织
,
Cu
,
Ge
Lei ZHAO
材料科学技术（英文）
It is important to acquire the composition of Si1-xGex layer, especially that with high Ge content, epitaxied on Si substrate. Two nondestructive examination methods, double crystals X-ray diffraction (DCXRD) and micro-Raman measurement, were introduced comparatively to determine x value in Si1-xGex layer, which show that while the two methods are consistent with each other when x is low, the results obtained from double crystals X-ray diffraction are not credible due to the large strain relaxation occurring in Si1-xGex layers when Ge content is higher than about 20%. Micro-Raman measurement is more appropriate for determining high Ge content than DCXRD.
关键词:
Si1-xGex
,
high
,
Ge
,
content
,
composition
,
determi
张心强
,
屠海令
,
杜军
,
杨萌萌
,
赵鸿滨
,
杨志民
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.03.013
以Gd2O3-HfO2( GDH)固溶氧化物作为靶材,采用脉冲激光沉积技术(PLD)在Ge(100)衬底上制备了GDH高k栅介质外延薄膜,其外延生长方式为“cube-on-cube”,GDH薄膜与Ge(100)衬底的取向关系为(100)GDH∥(100)Ge和[110] GDH∥[110]Ge.通过反射式高能电子衍射(RHEED)技术研究了激光烧蚀能量和薄膜沉积温度对薄膜晶体结构的影响,分析了二者与薄膜的取向关系,激光烧蚀能量对薄膜取向影响更为显著.得到较优的GDH外延薄膜沉积工艺为:激光烧蚀能量为3 J·cm-2、薄膜的沉积温度为600℃.用磁控溅射制备了Au/Ti顶电极和Al背电极,其中圆形的Au/Ti电极通过掩膜方法获得,直径为50μm.采用Keithley 4200半导体测试仪对所制备Au/Ti/GDH/Ge/Al 堆栈结构的Ge-MOS原型电容器进行电学特性分析,测试条件为:I-E测试的电场强度0～6MV·cm-1,C-V测试的频率300 kHz～1 MHz,结果表明,厚度为5nm的GDH薄膜具备良好介电性能:k-28,EOT ～0.49 nm,适于22 nm及以下技术节点集成电路的应用.
关键词:
Gd2O3
,
HfO2
,
Ge
,
外延
,
激光脉冲沉积
,
高k
周艳军
,
何芳
,
王玉林
,
黄远
,
万怡灶
功能材料
采用磁控溅射和溶胶-凝胶两种方法在石英基体上制备了纯TiO2薄膜,并通过离子注入及溶胶掺杂方法分别对TiO2薄膜进行Ge掺杂改性.利用XRD、XPS及UV-Vis对两种TiO2复合薄膜的晶相结构、原子化学态以及光吸收性能进行了表征.结果表明,磁控溅射法制得TiO2薄膜为锐钛矿相,Ge离子注入引起复合薄膜的锐钛矿相消失,且该相600℃退火后并未得到恢复;经过退火后Ge在磁控溅射TiO2薄膜中以Ge单质存在.溶胶-凝胶法Ge掺杂复合薄膜中存在锐钛矿相TiO2和Ge晶相,Ge在薄膜表面以Ge和GeO2形式存在.两种掺杂方法制得的复合薄膜紫外-可见光吸收边均发生了红移.
关键词:
溶胶凝胶法
,
离子注入
,
TiO2复合薄膜
,
Ge
,
光吸收
范春平
,
郑子樵
,
罗先甫
,
廖忠全
,
程彬
稀有金属材料与工程
通过显微硬度测试、常规拉伸性能测试、透射电镜观察等研究了微量Ge (0.21％)在Al-3.SCu(质量分数,％)合金中的微合金化作用.结果表明:175℃时效时,由于Ge与空位间有很强的相互作用,Ge的添加抑制了GP区的形成,也使随后析出的θ"和θ"的密度减少,含Ge合金时效响应速率减小,峰值硬度和强度降低.200℃时效时,由于时效温度很高,有利于空位扩散,从而释放了Ge对空位的钉扎,使含Ge合金中总的可动空位数量增多,有利于过饱和固溶体的分解,因此含Ge合金时效响应速率反而有所加快,硬化、强化效果增大.
关键词:
Al-Cu合金
,
Ge
,
微合金化
,
拉伸性能
,
微观组织
谢兴飞
,
张金龙
,
朱莉
,
姚美意
,
周邦新
,
彭剑超
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00434
利用静态高压釜腐蚀实验研究了 Zr-0.7Sn-0.35Nb-0.3Fe-xGe (x=0.05,0.1,0.2,质量分数,％)系列合金在360℃/18.6 MPa/0.01 mol/L LiOH水溶液中的耐腐蚀性能；利用TEM和SEM分别观察了合金基体的显微组织和氧化膜的显微组织.结果表明:Ge可以显著改善Zr-0.7Sn-0.35Nb-0.3Fe合金在高温高压LiOH水溶液中的耐腐蚀性能,当Ge含量为0.1％时,合金的耐腐蚀性能最佳.在Zr-0.7Sn-0.35Nb-0.3Fe-xGe系列合金中发现尺寸较小的hcp结构的Zr(Fe,Cr,Nb)2型、Zr(Fe,Cr,Nb,Ge)2型第二相和尺寸较大的四方结构的Zr3Ge型第二相.腐蚀220 d的Zr-0.7Sn-0.35Nb-0.3Fe-0.1Ge合金氧化膜致密,厚度较薄,几乎没有微孔隙和微裂纹,ZrO2柱状晶较多.这说明添加适量的Ge不仅可以有效延缓氧化膜中空位扩散凝聚形成微孔隙和微孔隙发展形成微裂纹的过程,还可以延迟ZrO2由柱状晶向等轴晶的演化,从而改善合金的耐腐蚀性能.
关键词:
锆合金
,
Ge
,
耐腐蚀性能
,
显微组织
,
氧化膜
张金龙
,
谢兴飞
,
姚美意
,
周邦新
,
彭剑超
,
梁雪
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00638
对添加微量合金元素Ge的Zr-1Nb-0.7Sn-0.03Fe-xGe (x=0,0.05,0.1,0.2,质量分数,％)合金在360℃,18.6 MPa和0.01 mol/L LiOH水溶液中进行静态高压釜腐蚀实验.利用TEM和SEM研究了合金和氧化膜的显微组织.结果表明:添加适量Ge可以显著提高Zr-1Nb-0.7Sn-0.03Fe合金在360℃,18.6 MPa和0.01 mol/L LiOH水溶液中的耐腐蚀性能；在Zr-1Nb-0.7Sn-0.03Fe-xGe合金中,除了存在bcc结构的β-Nb型第二相和四方结构的Zr-Nb-Fe-Cr第二相,还存在四方结构的Zr-Nb-Fe-Cr-Ge和四方结构的Zr3Ge型第二相；这些第二相的氧化速率比α-Zr基体慢.腐蚀190 d后,Zr-1Nb-0.7Sn-0.03Fe-0.1Ge合金氧化膜中微裂纹较少,并且存在较多的Zr2O柱状晶；添加Ge既可以有效延缓氧化膜中的缺陷形成微孔隙和微裂纹的过程,又可以延迟Zr2O柱状晶向等轴晶的演化,因而可以提高合金的耐腐蚀性能.
关键词:
锆合金
,
Ge
,
耐腐蚀性能
,
显微组织
,
氧化膜
