该部门的推力区域是材料科学和固态物理学。以下是该部门各个研究小组进行的研究领域。a)铁四和多铁材料b)纳米材料c)聚合物电解质d)显示材料:e)玻璃f)薄膜和气体传感器材料开发了主要的研究基础设施:1。ftir bruker 2。UV-VIS分光光度计Shimodzu 3。扫描电子显微镜(Zeiss)4。X射线衍射仪(粉末)XPERT加5。差分扫描比色表(DSC)Netzsch 6。热重量分析仪(TGA)7。Spectro-Fluoro光度计RF 6 9.原子力显微镜(AFM)Shimodzu 10。RF磁控溅射单元ENI,辉瑞11。高真空和UHV系统(本地)12。自旋涂料单元(本地)13。高温真空炉14。p-e循环示踪海洋印度15。磁化率
摘要。摩擦学成分仅占整个航天器的一小部分,但它们通常会导致部分或完全破坏航天器的失败。空间应用中使用的机械组件必须承受极端和严重的环境条件,例如非常高或非常低的低温温度,高真空,腐蚀性元素和辐射。MOS 2是空间应用中使用最广泛的润滑材料。它具有层状结构,并在层内具有强大的共价键,同时又弱van der Wall的层间键,从而使晶体在平行于基础平面的方向上易于剪切,因此充当良好的固体润滑剂。在这项研究中,使用物理蒸气沉积(PVD)沉积了MOS 2的薄膜纳米尺度涂层。使用的PVD技术是RF磁控溅射过程。使用X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FESEM)和拉曼光谱进行材料表征。根据结果,开发的MOS 2纳米涂层具有多晶结构,其基础平面垂直于底物表面。
摘要:氧化钇(Y 2 O 3 )具有良好的物理和光电性能,被广泛应用于金属增强复合材料、微电子器件、波导激光器、高温防护涂层等。然而,目前对Y 2 O 3 作为可饱和吸收体(SA)在光纤激光器中的非线性光学应用研究很少。本文展示了一种以Y 2 O 3 为Q开关器件的被动Q开关近红外光纤激光器。采用双探测器测量技术测量了磁控溅射法制备的Y 2 O 3 SA的光学非线性特性,发现所提出的Y 2 O 3 SA的调制度为46.43%。实现的Q开关激光器在1530 nm处提供26 mW的平均输出功率,脉冲持续时间为592.7 ns。据我们所知,这是第一份关于 Y 2 O 3 作为近红外光纤激光器 Q 开关的光学非线性报告,这可能会加深对 Y 2 O 3 光学非线性特性的理解,并进入光调制和光电器件的潜在市场。
摘要:为研究 Ni 与 GaAs 衬底之间的固相反应,利用磁控溅射技术在 GaAs 衬底上生长不同厚度的 Ni 薄膜,并进行原位 X 射线衍射 (XRD) 退火。利用原位和非原位 XRD、极图和原子探针层析成像 (APT) 研究了厚度对金属间化合物形成的影响。结果表明,20 nm 厚的 Ni 薄膜与 GaAs 衬底呈现外延关系,沉积后为 (001) Ni//(001) GaAs 和 [111] Ni//[110] GaAs。增加薄膜厚度会导致 Ni 薄膜织构的变化。这种差异对 Ni 3 GaAs 的形成温度有影响。该温度随着厚度的增加而降低。这是由于初始 Ni/GaAs 界面的相干/非相干性质所致。Ni 3 GaAs 相在约 400 ◦ C 时分解为二元和三元化合物 xNiAs 和 Ni 3 − x GaAs 1 − x。与 Ni 3 GaAs 类似,第二相的分解温度也取决于 Ni 层的初始厚度。
摘要:通过真空气相沉积工艺合成薄膜和涂层可以定制微观结构和成分,以获得结合机械、摩擦学、电化学、光学、电气和其他特性以及涂层系统在恶劣环境中的耐久性等良好控制的功能和多功能特性。本演讲将介绍一种整体功能涂层和表面工程方法,依靠对材料、工艺和微观结构之间相互作用与最终性能的深入了解。在第一部分中,我们将简要概述采用物理气相沉积(PVD,特别是磁控溅射包括 HiPIMS 和真空电弧沉积)和化学气相沉积(CVD,特别是等离子增强 CVD(PECVD)和原子层沉积(ALD))的薄膜制造技术的进展,特别强调对能量表面相互作用的理解,以控制纳米级涂层微观结构的演变。在第二部分中,我们将通过飞机和卫星不同部件的具体示例和案例研究,说明航空航天和外层空间应用功能涂层开发面临的挑战、进展和新机遇。选定的示例包括:
坎帕尼亚大学“Luigi Vanvitelli”应用数学、物理学和工程学博士学位 研究用于电信应用的近红外光电探测器,基于由氢化非晶硅、石墨烯和晶体硅(a-Si:H/Gr/c-Si)组成的混合光子结构 ❖ 开发 COMSOL Multiphysics 模拟(FEM 有限元法),用于设计集成在波导中工作在 1.55um 的光电探测器 ❖ 在 Matlab 中开发实现传输矩阵法(TMM)的数值模拟,用于设计集成在谐振腔中的光电探测器。 ❖ 洁净室中的微制造活动:石墨烯上三维材料沉积技术的研究、光电探测器的制造 ❖ 材料和器件的电气和光学特性。 ❖ 作为生物芯片项目的一部分,向那不勒斯微电子与微系统研究所 (CNR-IMM) 提供研究资助,用于高危地区人群的慢性淋巴细胞白血病的快速诊断和跟踪。主题:基于氧化锌纳米线的生物传感器的制造和电气特性。 ❖ 洁净室微制造活动:用于氧化锌纳米线生长的水热技术、热退火和热氧化工艺、金属蒸发、通过直流磁控溅射进行材料沉积。 ❖ 纳米结构生物传感器的电气特性 ❖ 使用 MATLAB 程序分析和可视化实验数据
为了了解聚碳酸酯 (PC) 和磁控溅射金属氮化物薄膜之间的界面键形成,通过从头算模拟和 X 射线光电子能谱对 PC | X 界面 (X = AlN、TiN、(Ti,Al)N) 进行了比较研究。模拟预测界面处会出现显著差异,因为 N 和 Ti 与聚合物的所有功能团形成键,而 Al 仅与原始 PC 的碳酸酯基团选择性反应。与模拟结果一致,实验数据表明 PC | AlN 和 PC | (Ti,Al)N 界面主要由界面 C ─ N 键定义,而对于 PC | TiN,界面形成还以大量 C ─ Ti 和 (C ─ O) ─ Ti 键为特征。结合键强度计算和测得的界面键密度表明,PC | (Ti,Al)N 界面最强,其次是 PC | AlN,而预测最弱的是 PC | TiN 的强界面 C─N 键密度较低。本研究表明,所采用的计算策略能够预测 PC 和金属氮化物之间的界面键形成,并且可以合理地假设本文提出的研究策略可以很容易地适应其他有机|无机界面。
反应性直流磁控溅射是一种理想的技术,可用于生产具有可控微结构和特性的氧化物、氮化物和碳化物薄膜。随着分压控制技术的出现,可以以接近金属(如 TiN、ZrN)的溅射速率,或至少以比传统 RF 溅射(如 TiO 2 )更高的速率溅射导电反应产物(氧化物、氮化物和碳化物)。但在沉积非导电材料(如 Al 2 O 3 和 SiO 2 )方面仍然存在严重的限制,因为在溅射靶上形成非导电层会导致电弧。虽然这些薄膜可以通过 RF 磁控管或 RF 二极管技术溅射,但对于许多应用来说,这种速率是不经济的。电源设计和构造方面的最新电子发展已经产生了能够进行双极脉冲直流操作的商用设备。该设备可以以高速率反应溅射非导电材料。所涉及的频率(kHz 至 100 kHz)比 RF 频率(13.56 MHz)低得多,并且在集成到物理系统方面出现的问题较少。控制和电子干扰问题几乎被消除。我们报告了使用这种商用设备对脉冲直流反应溅射的初步评估。
摘要:本文介绍了采用脉冲反应磁控溅射法制备的氧化锌涂层的微观结构、光学、电学和纳米机械性能的研究结果。在金属、浅介质和深介质溅射模式下沉积了三组 ZnOx 薄膜。结构研究表明,在金属模式下沉积的薄膜为纳米晶,具有金属锌和氧化锌的混合六方相,晶粒尺寸分别为 9.1 和 6.0 nm。相反,在两种介电模式下沉积的涂层均具有纳米晶 ZnO 结构,平均晶粒尺寸小于 10 nm。此外,在介电模式下沉积的涂层在可见光波长范围内的平均透射率为 84%,而在金属模式下沉积的薄膜是不透明的。电性能测量表明,沉积态薄膜的电阻率在 10 − 4 Ω cm 至 10 8 Ω cm 范围内。以金属模式沉积的涂层硬度最低,为 2.2 GPa,耐刮擦性在所有溅射涂层中最低,而以深介电模式溅射的薄膜具有最佳的机械性能。所得硬度为 11.5 GPa,是迄今为止文献中报道的未掺杂 ZnO 的最高硬度之一。
b' 在本研究中,我们报告了超快速瞬态热带 (THS) 技术用于测量氮化铝 (AlN) 薄膜各向异性热导率的实现情况。AlN 薄膜是通过在硅基板上制备的氧化硅 (SiO 2 ) 薄膜上在低温 (> 250 C) 下生长的反应性直流磁控溅射制备的。使用产生超短电脉冲\xc2\xad ses 的实验装置对热导率进行精确测量,并在纳秒和微秒时间尺度上电测量随后的温度升高。在 AlN 加工之前,将电脉冲施加在 SiO 2 上图案化的金属化条带内,并在 [0.1 \xe2\x80\x93 10 \xce\xbc s] 范围内选择的时间段内分析温度升高。当厚度从 1 \xce\xbc m 增加到 2 \xce\xbc m 时,AlN 横向平面(平面内)热导率分别从 60 增加到 90 W m 1 K 1(33 \xe2\x80\x93 44 W m 1 K 1)。这清楚地表明了 AlN 薄膜热导率的各向异性。此外,AlN 的体积热容量估计为 ~2.5 10 6 JK 1 m 3 。'
