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醉染图书低维度金刚石及其光电器件9787030580696
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总序
前言
章低维度金刚石概述1
1.1非晶金刚石薄膜1
1.1.1类金刚石简介1
1.1.2非晶金刚石概述3
1.1.3非晶金刚石应用4
1.2纳米金刚石6
1.2.1金刚石简介6
1.2.2纳米金刚石概述7
1..纳米金刚石质及应用7
参考文献10
第2章非晶金刚石薄膜的制备及力学能12
2.1非晶金刚石薄膜的制备方法12
2.1.1离子束辅沉积12
2.1.2质量选择离子束沉积12
2.1.3脉冲激光熔敷13
2.1.4过滤阴极真空电弧沉积13
2.2非晶金刚石薄膜的沉积机制13
2.2.1薄膜横截面层状密度分布14
2.2.2非晶金刚石薄膜的结构模型18
2..薄膜的表面形态21
2.2.4薄膜的表面成分
.非晶金刚石薄膜的热稳定24
..1空气环境中薄膜的热稳定25
..2真空环境中薄膜的热稳定29
2.4多层非晶金刚石薄膜的结构与应力分析33
2.4.1多层膜的应力理论34
2.4.2多层非晶金刚石薄膜的微结构35
2.4.3多层非晶金刚石薄膜的应力分析39
2.5多层非晶金刚石薄膜的机械能研究41
2.5.1硬度与杨氏模量42
2.5.2断裂能44
2.5.3耐划擦与附着能47
2.5.4子膜层厚度对多层膜机械能的影响50
2.6小结57
参考文献57
第3章纳米金刚石晶体62
3.1纳米金刚石简介63
3.1.1纳米金刚石的分类63
3.1.2纳米金刚石的稳定65
3.2纳米金刚石的制备66
3.2.1纳米金刚石颗粒的制备67
3.2.2超纳米金刚石薄膜的制备70
3.3纳米金刚石的表征72
3.3.1X线衍72
3.3.2拉曼散73
3.3.3高分辨透显微镜73
3.3.4可见光和远红外光谱74
3.3.5能量损失能谱74
3.4纳米金刚石的应用74
3.4.1超纳米金刚石在微机电系统中的应用75
3.4.2n型超纳米金刚石薄膜的应用81
3.4.3碳纳米管/超纳米金刚石复合物作为潜在的高效率高温热电材料84
3.5前景与展望86
参考文献87
第4章非晶金刚石薄膜太阳电池93
4.1掺硼非晶金刚石的制备94
4.2掺硼非晶金刚石的结构特征96
4.2.1组分分析96
4.2.2表面形貌98
4..原子结构99
4.2.4价带结构109
4.2.5组态分析112
4.3掺硼非晶金刚石的力学热稳定115
4.3.1薄膜应力115
4.3.2薄膜密度117
4.3.3硬度和杨氏模量120
4.3.4热稳定122
4.4掺硼非晶金刚石的光电能127
4.4.1光学能127
4.4.2电学能133
4.5非晶金刚石薄膜的光伏应用137
4.5.1电池制备工艺流程137
4.5.2掺硼非晶金刚石为窗口层的非晶硅太阳电池能138
4.6小结147
参考文献147
第5章非晶金刚石生物电极152
5.1掺磷非晶金刚石概述153
5.1.1掺磷非晶金刚石的研究进展153
5.1.2掺磷非晶金刚石的制备工艺155
5.1.3掺磷非晶金刚石的实验表征158
5.2掺磷非晶金刚石的结构和力学能160
5.2.1掺磷非晶金刚石的结构160
5.2.2掺磷非晶金刚石的机械应力174
5.3掺磷非晶金刚石的电学和电化学能178
5.3.1掺磷非晶金刚石的电学能178
5.3.2掺磷非晶金刚石的电化学能13
5.4掺磷非晶金刚石的生物相容及耐腐蚀行为192
5.4.1掺磷非晶金刚石的生物相容192
5.4.2掺磷非晶金刚石的耐腐蚀行为200
5.5掺磷非晶金刚石的表面金纳米粒子修饰203
5.5.1金纳米粒子的电化学沉积203
5.5.2金纳米粒子的成核机理207
5.5.3金纳米粒子修饰的掺磷非晶金刚石电极的电化学行为210
5.6掺磷非晶金刚石为生物电极材料的研究211
5.6.1对重金属离子的检测211
5.6.2对过氧化氢的检测213
5.6.3对多巴胺的检测217
5.7小结222
参考文献222
第6章非晶金刚石的声波器件应用227
6.1非晶金刚石用作体声波器件的高声阻抗材料227
6.1.1固贴式体声波器件分析228
6.1.2布拉格反栅的制备及表征
6.1.3固贴式体声波器件压电堆的制备及表征245
6.2非晶金刚石用作表面波器件的增频衬底277
6.2.1层状结构中的声表面波特研究278
6.2.2非晶金刚石对声表面波的增频作用281
6.3小结283
参考文献283
第7章金刚石色心:质、合成及应用287
7.1金刚石色心缺陷简介287
7.2NV色心289
7.2.1NV色心光谱290
7.2.2NV色心能级结构291
7..NV色心自旋特及调控方法291
7.3硅相关的色心295
7.3.1离子注入获得金刚石SiV色心296
7.3.2纳米金刚石SiV色心297
7.4金刚石色心299
7.4.1镍相关的色心299
7.4.2铬相关的色心300
7.4.3锗相关的色心300
7.5金刚石荧光特及应304
7.5.1金刚石荧光光谱特304
7.5.2荧光纳米金刚石合成306
7.5.3细胞荧光成像309
7.5.4癌症诊断与治疗311
7.5.5亚衍成像312
7.5.6量子信息处理313
7.6挑战与展望315
参考文献316
关键词索引321
朱嘉琦,1974年生,2007年于哈尔滨工业大学,获博士。现为哈尔滨工业大学航天学院教授、博士生导师,“长江学者”特聘教授,杰出青年科学获得者,“万人计划”领军人才,“世纪很好人才”,黑龙江省杰出青年科学获得者等。兼任中国材料学会特别条件材料与器件分会副主任,中国仪器仪表学会功能材料分会副理事长,中国硅酸盐学会薄膜与涂层分会副理事长,中国机械工程学会表面工程分会务员,以及《材料科学与工艺》、《中国表面工程》、《功能材料》等杂志编委。主要从事光电晶体、薄膜及其器件,新型碳材料,纳米复合材料,特别环境下材料的服役行为等领域的研究。主持并承担5项自然科学项目、2项重点研发计划重点专项项目、5项装备发展部预研计划项目、4项国防科工局军品配套科研项目、3项国防基础科研项目等,相关成果已实现产业化,其中获授权发明50余项。曾荣获技术发明奖二等奖1项,黑龙江省技术发明一等奖和二等奖各1项,并获得中国青年科技奖、黑龙省年五四奖章、届国开发银行科技创新奖、何鸿檠奖教金等荣誉。
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