材料的分析与表征PPT课件

.,1,材料的分析与表征MaterialsCharacterization,材料与输入信号相互作用，产生输出信号。,比较输入和输出信号，获取材料的相关信息。,1、输入什么信号；2、获取什么信号；3、输入信号与材料的相互作用，以及输出信号的产生过程。,.,2,材料的分析与表征MaterialsCharacterization,光子、电子、离子束、中子,光子、电子、离子束、中子,材料,了解掌握和灵活运用各种表征手段。,.,3,.,4,材料的分析与表征MaterialsCharacterization,例一、热氧化法制备WO2.9纳米棒,棒的集体形貌（SEM）、晶体结构（XRD）、棒的取向（XRD织构）、单根棒的结构、尺寸、生长方向（TEM、SAD、HRTEM）棒的化学成分（TEMEDS）棒的键合状态，光学特性（Raman，吸收光谱、发射光谱）,.,5,例一、热氧化法制备WO2.9纳米棒,利用SEM知道了棒的集体形貌、大体尺寸、取向特性等。,.,6,例一、热氧化法制备WO2.9纳米棒,利用X光衍射和织构分析获取了纳米棒的晶体结构以及取向分布等信息。注：在得到晶体结构信息时利用的是粉末衍射，而非织构衍射。,.,7,例一、热氧化法制备WO2.9纳米棒,利用TEM、SAD、HRTEM、EDS等分析可以获取单根纳米棒的结构、直径、化学成分、生长方向等信息。注：EDS谱没有给出。,.,8,例一、热氧化法制备WO2.9纳米棒,Raman光谱和光致发光谱给出了化学键合和光学性能信息。,.,9,例一、热氧化法制备WO2.9纳米棒,X光衍射给出了纳米棒的结构与反应参数之间的相关性。,.,10,例一、热氧化法制备WO2.9纳米棒,SEM分析给出了表面形貌与基片表面特性的关系。,.,11,材料的分析与表征MaterialsCharacterization,例二、氧化法制备MoO3纳米结构,利用Raman、XRD光谱判断纳米结构的结构；利用SEM、TEM、SAD、EDS、HRTEM判断材料的结构、尺寸、成分等利用光致发光谱测量材料的发光性能；利用光吸收谱测定材料的光学带隙等。,.,12,例二、氧化法制备MoO3纳米结构,如何利用Raman和XRD判断各种纳米结构的晶体结构呢？,.,13,例二、氧化法制备MoO3纳米结构,.,14,材料的分析与表征MaterialsCharacterization,例三、PLD法制备VO2外延薄膜,XRD研究结构、织构和与基片间的取向关系；RBS和CRBS研究薄膜的晶体性以及成分、厚度等,.,15,例三、PLD法制备VO2外延薄膜,XRD织构测量和比较表明VO2薄膜与基片间有着良好的取向关系。,.,16,例三、PLD法制备VO2外延薄膜,RBS和CRBSAnalysis表明VO2薄膜是结构良好的单晶体。,.,17,例三、PLD法制备VO2外延薄膜,RBS和CRBSAnalysis表明VO2薄膜是结构良好的单晶体。还可以研究搀杂以及扩散等行为。,.,18,材料的分析与表征MaterialsCharacterization,例四、离子注入合成SiC外延埋层,埋层的结构和取向：XRD、Raman、FTIR、XRD织构分析埋层与基片的取向关系：XRD织构分析埋层的化学成分及其沿着深度的分布：RBS、AES等埋层的电学性能、光学性能：TR曲线、光吸收谱等埋层的厚度：RBS、离子束透射分析。,.,19,例四、离子注入合成SiC外延埋层,需要解决的分析和表征问题：1、埋层是否是立方SiC？2、如果是，则埋层与基片的取向关系如何？3、埋层的成分分布如何？4、埋层的一些性能如何？,利用多能量离子注入的方法，可以将SiC埋层的外延生长温度从850度降低到400度左右；还可以将埋层的成分分布大大优化。,.,20,例四、离子注入合成SiC外延埋层,由X光衍射分析和FTIR分析知道：形成的埋层是立方SiC。X光衍射同时暗示：SiC埋层具有良好的（111）织构。由于SiC和Si都是立方结构。因此，SiC埋层和Si基片可能有取向关系。,.,21,例四、离子注入合成SiC外延埋层,织构分析说明，SiC埋层和Si基片有很强的取向关系：SiC(111)/Si(111)110SiC/110Si,.,22,例四、离子注入合成SiC外延埋层,对比两个织构图，发现：SiC(311)比Si（311）多了3个点（标为A）。,将衍射位置分别转到A点（异常位置）和B点（正常位置），然后作扫描，得到如下衍射峰。经过分析，知道分别为Si(400)和SiC(311)的衍射。为什么？,.,23,例四、离子注入合成SiC外延埋层,利用离子束透射能量损失谱，可以判断出埋层的厚度约为3550埃；利用RBS和RBS沟道技术可以给出埋层的成分分布以及晶体性；利用离子束溅射配合AES可以得到成分分布随着深度的变化。,.,24,例四、离子注入合成SiC外延埋层,通过测量埋层的电阻温度特性，可以对埋层的电学性能有了解；通