Devitrification and Melting Dynamics in Vapor Deposited Water Ice
IBM Research Europe, Hartree Centre(IBM欧洲研究中心,哈特里中心)
本研究通过模拟mW水模型,探讨了气相沉积水冰在加热下的脱玻璃化与熔化动力学,发现其熔化行为与结构稳定性及键环统计有关。
2025-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermal stability of vapor-deposited stable glasses of an organic semiconductor
University of Wisconsin – Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
研究气相沉积有机半导体TPD稳定玻璃通过传播前沿转变,发现前沿速度随基底温度变化一个数量级,活化能恒定,液体迁移率和玻璃结构独立影响热稳定性。
2026-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Vapor deposition rate modifies anisotropic glassy structure of an anthracene-based organic semiconductor
我们控制的各向异性分子堆积的气相沉积玻璃ABH113,氘代蒽衍生物与未来的OLED材料的承诺,通过改变沉积速率和基板温度,在它们的制备。我们发现,在基板温度从0.65 Tg到0.92 Tg,沉积速率显着修改的取向顺序的气相沉积玻璃,其特征在于通过X射线散射和双折射。这两个措施的各向异性秩序可以描述由一个单一的沉积速率基板温度叠加(RTS)。这支持了表面平衡机制的适用性,并将RTS原理从先前的液晶有序模型系统推广到非介晶有机半导体。我们发现,ABH 113气相沉积玻璃具有显着提高的密度和热稳定性相比,其对应物制备的液体冷却。对于有机半导体,本研究的结果提供了一个有效的指导使用沉积速率,以制备稳定的玻璃与控制分子堆积。
2021-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Surface Equilibration Mechanism Controls the Stability of a Model Co-deposited Glass Mixture of Organic Semiconductors
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究证实单组分PVD玻璃的表面平衡机制适用于有机半导体TPD与m-MTDATA的50:50共沉积玻璃,确定0.78-0.90Tg可制备超稳定二元玻璃,为高性能有机电子器件设计提供了思路。
2026-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Controlled component segregation in vapor-deposited organic semiconductor glass mixtures
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Wayne State University(韦恩州立大学)
研究TPD与TCTA二元有机半导体混合物在共沉积玻璃薄膜中的组分偏析行为,发现动力学抑制的成核生长机制导致从均匀混合到相分离的可调形态。
2026-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Three-step growth of vapor-deposited ice under mesospheric temperature and water vapor conditions
该研究结合RHEED与IRRAS揭示120 K下气相沉积水冰由无定形水、立方冰到六方冰的三步纳米尺度生长机制。
2025-07-24 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci physics.ao-ph
High mobility and high on/off ratio field-effect transistors based on chemical vapor deposited single-crystal MoS2 grains
我们报告了场效应晶体管(FET)与单晶二硫化钼(MoS 2)的化学气相沉积(CVD)合成的通道。对于双层MoS 2 FET,迁移率为~17 cm ~ 2 V ~(-1)s ~(-1),开/关电流比为~108,这比基于CVD多晶MoS 2膜的FET高得多。通过避免由转移过程引入的晶界和污染的有害影响,直接沉积在SiO2上的CVD MoS 2原子层的质量与最佳剥离的MoS 2薄片相当。结果表明,CVD法是制备高质量MoS_2原子层的一种可行方法。
2013-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Highly organized smectic-like packing in vapor-deposited glasses of a liquid crystal
研究人员制备气相沉积伊曲康唑液晶玻璃,发现衬底温度高于Tg时所得玻璃结构有序性优于热退火膜,为优化有机光电器件活性层分子堆积提供新策略。
2026-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Using Deposition Rate and Substrate Temperature to Manipulate Liquid Crystal-like Order in a Vapor-deposited Hexagonal Columnar Glass
University of Wisconsin – Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Centre de Recherche Paul Pascal, CNRS & Université de Bordeaux(保罗·帕斯卡研究中心,法国国家科学研究中心与波尔多大学)
该研究利用速率-温度叠加(RTS)原理,通过沉积速率和衬底温度调控气相沉积的菲并苝酯六方柱状玻璃的类液晶有序结构,拓展了RTS在有机电子相关液晶形态的应用。
2026-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Vapor-to-glass preparation of biaxially aligned organic semiconductors
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Centre de Recherche Paul Pascal, CNRS & Universite de Bordeaux(保罗·帕斯卡研究中心,法国国家科学研究中心与波尔多大学)
通过物理气相沉积结合表面平衡和模板生长,在远低于清亮点和玻璃化转变温度下制备了具有面内择优取向的双轴取向有机玻璃,为气相沉积玻璃增加了结构控制新维度。
2026-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Enhanced Medium Range Order in Vapor Deposited Germania Glasses at Elevated Temperatures
玻璃是非平衡固体,其性质高度依赖于其制备方法。在气相沉积分子玻璃中,结构组织可以容易地随沉积速率和衬底温度调节。在这里,我们显示了强网络形成GeO2玻璃的原子排列在中等范围(< 2 nm)通过在高温下的气相沉积进行修改。拉曼光谱特征显着显示人口的六元GeO4环增加在升高的衬底温度。在中等范围内,在玻璃化转变温度附近的沉积比生长后退火在修改原子结构方面更有效。增强的中程组织与室温内耗的降低相关。确定非晶氧化物中室温内摩擦的微观起源对于设计下一代引力波干涉仪末端测试质量的反射镜的干涉涂层至关重要,其中室温内摩擦是限制其灵敏度的主要噪声源。
2021-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Single nitrogen vacancy centers in chemical vapor deposited diamond nanocrystals
通过化学气相沉积(CVD)生长了含有单一色心的纳米金刚石晶体。使用组合的原子力和扫描共聚焦荧光显微镜,从单个微晶的荧光与微晶尺寸直接相关。在所采用的条件下,单光学活性氮空位(NV)中心掺入的最佳尺寸为60至70 nm。研究结果突出了NV掺入对晶体尺寸的强烈依赖性,特别是对于尺寸小于50 nm的晶体。
2007-09-25 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Boron Nitride Substrates for High Mobility Chemical Vapor Deposited Graphene
化学气相沉积(CVD)石墨烯通常作为石墨烯器件制造的可扩展解决方案呈现,但迄今为止,这种石墨烯表现出比通过剥离产生的石墨烯更低的迁移率。使用氮化硼底层,我们实现了高达37,000 cm^2/Vs的迁移率,比通常报道的CVD石墨烯高一个数量级,并且优于大多数剥离的石墨烯。该结果表明,可扩展的高迁移率CVD石墨烯的障碍不是生长技术,而是选择使载流子散射最小化的衬底。
2011-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chemical vapor deposited graphene: From synthesis to applications
石墨烯是一种具有巨大应用潜力的材料。因此,大量的努力致力于使用化学气相沉积(CVD)技术的大规模石墨烯生产。此外,研究旨在开发将石墨烯纳入现有生产技术和工艺流程的方法。在本文中,我们提出了一个简单的回顾现有的CVD方法用于石墨烯的合成。我们还讨论了将石墨烯转移到所需衬底上的可扩展方法。最后,我们讨论了潜在的应用,将受益于一个完全规模化的,半导体技术兼容的生产工艺。
2021-03-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Elastic Properties of Chemical-Vapor-Deposited Monolayer MoS2, WS2, and Their Bilayer Heterostructures
材料的弹性性能是其在应用中集成的重要因素。化学气相沉积(CVD)单层半导体被提议作为工业规模的柔性器件和2D范德华异质结构的构建块中的关键部件。然而,它们的机械和弹性性能尚未完全表征。在这里,我们报告了CVD单层MoS2和WS2的高2D弹性模量(~170 N/m),其非常接近剥离的MoS2单层的值,并且几乎是最强材料石墨烯的值的一半。它们的双层异质结构的二维模量低于每层的二维模量之和,但与相应的双层同质结构相当,这意味着异质单层之间的相互作用与同质单层之间的相互作用相似。这些结果不仅提供了深刻的见解,以了解层间相互作用的二维范德华结构,但也可能允许工程的弹性性能所需的。
2014-07-10 cond-mat.mtrl-sci
X-ray reflectivity of chemically vapor deposited diamond single crystals in the Laue geometry
采用非对称硅束调节器晶体,在双晶非色散装置中,测量了化学气相沉积(CVD)金刚石单晶的劳厄几何结构下的绝对X射线反射率。通过摇摆曲线形貌补充测量。在Darwin-Hamilton方法的框架下,使用一组两个独立的参数,镶嵌块的特征厚度和它们的平均角取向差,对测量的反射率曲线进行了检查。由于强烈的消光效应,反射率曲线的宽度并不直接代表块体的平均取向差。两组不同的参数被发现在两种不同的散射配置(光束压缩和光束扩展)的111不对称反射。摇摆曲线形貌图的分析表明,这种差异可以归因于金刚石晶体微观结构的不均匀性。
2018-05-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrically Poled Vapor-Deposited Organic Glasses for Integrated Electro-Optics
本研究提出可用于硅光子平台等纳米导波电路的电极化小分子组装体电光材料,可真空沉积填充纳米结构且室温极化有序性稳定,初步实验验证了其高光学质量与电光性能。
2024-05-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Cooling-rate dependence of kinetic and mechanical stability of simulated glasses
最近,通过气相沉积已经产生了超稳定玻璃。随后,已经提出了计算机模拟算法,其模拟气相沉积过程并导致具有增加的稳定性的模拟眼镜。此外,随机钉扎已被用来产生非常稳定的玻璃态配置,而不需要冗长的退火或特殊的算法启发气相沉积。实验超稳定玻璃的动力学和机械稳定性进行比较,通过冷却形成的实验玻璃。我们提供了一个类似的比较模拟稳定的玻璃的基础:我们分析的动力学和机械稳定性的模拟玻璃形成的冷却以恒定的速率通过检查的转化时间,快速重新加热后的液体,固有的结构能量,和剪切模量。随着冷却速率的降低,合金的动力学和结构稳定性缓慢增加。这里概述的方法可用于评估通过使用专门算法生成的模拟眼镜的动力学和机械稳定性。
2015-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Asymmetric Silver to Oxide Adhesion in Multilayers Deposited on Glass by Sputtering
本文介绍了一种楔加载双悬臂梁式溅射沉积薄膜附着力测量装置。详细描述了测试。玻璃/子层/Ag/ZnO多层的结果提供了\SnOd或\TiOd作为子层比ZnO表现更好的证据。然而,多层膜内的破裂转移到上部Ag/ZnO界面。后者被证明是强硬的比较低的ZnO/Ag界面,由于非平衡界面结构的不对称性。
2004-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Initial Stages of Rejuvenation of Vapor-Deposited Glasses during Isothermal Annealing: Contrast Between Experiment and Simulation
本研究通过介电谱实验观测不同稳定性的气相沉积MMT玻璃的等温回春过程,发现高稳定性玻璃短期退火会引发高频弛豫回春,而swap Monte Carlo算法模拟的高稳定性玻璃在相同时长内无回春迹象,揭示了实验与模拟的差异。
2024-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High density two-component glasses of organic semiconductors prepared by physical vapor deposition
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
研究多组分气相沉积有机半导体玻璃特性,用光谱椭偏仪表征共沉积的NPD和TPD玻璃,发现其形成高密度、热稳定性增强的玻璃,密度和稳定性与衬底温度有关,转变从自由表面开始,为表面平衡机制研究提供依据。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Polarized Tunneling through Chemical Vapor Deposited Multilayer Molybdenum Disulfide
二维(2D)半导体二硫化钼(MoS 2)因其优异的电学、光学、自旋和谷相关性质而受到广泛关注。在这里,我们报告的自旋极化隧道通过化学气相沉积(CVD)多层二硫化钼(~7 nm)在室温下在垂直制造的自旋阀器件。在300 - 75 K的测量温度范围内,观察到0.5 - 2%的隧道磁电阻(TMR),对应于5 - 10%的自旋极化。对理想结的第一性原理计算得到了高达8%的隧道磁阻和26%的自旋极化。在不同温度和偏压下的详细测量和密度泛函理论计算提供了有关垂直多层MoS 2自旋阀器件中自旋输运机制的信息。这些发现为探索2D半导体中的自旋功能和理解控制其性能的基本现象提供了一个平台。
2018-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface and Bulk Relaxation of Vapour-Deposited Polystyrene Glasses
我们研究了气相沉积的聚苯乙烯玻璃膜表面的液体样响应的表面上引入的金纳米粒子。聚合物材料的积聚作为时间和温度的函数被测量,用于刚沉积的膜,以及已经再生以从平衡液体冷却成为正常玻璃的膜。表面轮廓的时间演化很好地描述了毛细驱动的表面流的特征幂律。在所有情况下,与本体相比,沉积膜和再生膜的表面演变得到增强,并且不容易彼此区分。从表面演变确定的测得的弛豫时间的温度依赖性被认为是定量可比的高分子量的spincast聚苯乙烯的类似研究。玻璃态薄膜方程的数值解的比较提供了表面流动性的定量估计。对于足够接近玻璃化转变温度的温度,还测量颗粒嵌入并用作本体动力学的探针,特别是本体粘度。
2022-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.class-ph
Electronic Transport in Chemical Vapor Deposited Graphene Synthesized on Cu: Quantum Hall Effect and Weak Localization
我们报告的电子性质的石墨烯合成的化学气相沉积(CVD)铜,然后转移到SiO2/Si。已经合成了晶圆级(高达4英寸)石墨烯膜,如光谱拉曼映射所示,主要由单层石墨烯组成。在由这种CVD石墨烯制造的微型器件上进行低温输运测量,显示双极场效应(开/关比约为5,载流子迁移率高达约3000 cm ^2/Vs)和“半整数”量子霍尔效应,这是单层石墨烯的固有电子性质的标志。我们还观察到弱本地化和提取信息的相位相干性和散射的载波。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Using 4D STEM to probe mesoscale order in molecular glass films prepared by physical vapor deposition
物理气相沉积可用于制备高度稳定的有机玻璃系统,其中分子在纳米级上显示取向和平移有序。我们已经使用了低剂量的四维扫描透射电子显微镜(4D STEM),使一个快速的直接电子检测器,使用2 nm的探针在玻璃样品中的一个disease-mesogen映射柱状顺序。气相沉积和液体冷却的玻璃膜显示域的类似取向,但它们的大小从几十到几百纳米,这取决于处理。域的大小是一致的表面扩散介导的有序薄膜沉积过程中。这些结果证明了低剂量4D STEM表征分子玻璃系统中的介观结构的能力,这可能与有机电子学有关。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Photoemission Spectroscopy and Atomic Force Microscopy Investigation of Vapor Phase Co-Deposited Silver/Poly(3-hexylthiophene) Composites
采用气相共沉积法在高真空条件下制备了银/聚3-己基噻吩(P3 HT)纳米复合基体。利用原位XPS、UPS和AFM研究了纳米复合材料的微观结构、化学性质和电子性质随Ag含量的变化。至少有两个化学键合状态之间发生的Ag纳米粒子和硫在P3 HT的直接接触层,但没有证据的Ag和碳之间的相互作用(在P3 HT)被found. AFM图像揭示了Ag纳米粒子的大小与浓度的变化,修改的微观结构和表面的平均粗糙度。在共沉积下,P3 HT很大程度上保留了其共轭结构,这通过与在其他基底上沉积的P3 HT膜的XPS和UPS谱相似来证明。我们在这里证明,空穴注入的势垒高度的大小和最高占据的带边(HOB)的位置相对于费米能级的银可以控制和改变通过调整金属(Ag)的复合材料中的含量。此外,UPS揭示了与5-12 eV区域中的C 2 p(Sigma态)相关的明显特征,表明存在不同于溶液处理的膜的有序P3 HT。
2011-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Grain Boundaries in Chemical Vapor Deposited Atomically Thin Hexagonal Boron Nitride
用于技术应用的大面积二维(2D)材料现在可以通过化学气相沉积(CVD)来生产。不幸的是,由于具有不同结晶取向的晶粒的聚结而普遍引入晶界(GB)。众所周知,材料的性能在很大程度上取决于GB结构。本文利用透射电子显微镜对CVD生长的h-BN多晶单层膜中的GB结构进行了系统的研究。有趣的是,这些GB中的大多数都是通过相邻晶粒之间的重叠形成的,这与在其他2D材料中通常观察到的共价键合的GB不同。进一步的密度泛函理论(DFT)计算表明,氢在重叠GB的形成中起着至关重要的作用。本工作对CVD生长h-BN薄膜中晶界的微观结构和形成机制有了深入的了解,对大面积单晶h-BN和其他二维材料的精确控制合成具有指导意义。
2018-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Infrared and photoelectron spectroscopy study of vapor phase deposited poly (3-hexylthiophene)
聚(3-己基噻吩)(P3 HT)是热蒸发和真空沉积。红外光谱被用来确认的薄膜确实是P3 HT,并表明,原位热蒸发提供了一个可行的途径,无污染的表面/界面分析的P3 HT在超高真空(UHV)的环境。利用紫外光电子能谱学(UPS)和X射线光电子能谱学(XPS)研究了超高真空下在干净的多晶银(Ag)表面气相沉积的P3 HT薄膜的前线轨道和芯能级。UPS光谱能够确定聚合物/金属界面处的真空位移、价带最大值(VBM)和覆盖膜的能带能量。的P3 HT真空水平下降,相反,下面的Ag作为膜厚度的增加。XPS和UPS的数据证实了在高覆盖率的聚合物的化学完整性(化学计量),以及随着膜厚度的增加的C 1 s和S 2 p结合能峰和二次电子边缘的移位,表明带弯曲存在于P3 HT/Ag界面处,并且所测量的价带的起始相对于费米能级约为0.8 +- 0.05 eV。
2011-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Complete long-term corrosion protection with chemical vapor deposited graphene
尽管关于该主题有许多报道,但是能够提供长期保护(即,几个月)的金属仍然不可用。在这里,我们最终提出了一种聚合物-石墨烯混合涂层,包括两个单层的CVD石墨烯夹在三层聚乙烯醇缩丁醛之间,即使在暴露于模拟海水120天后,也能为商业铝合金提供完全的腐蚀保护。当我们比较相同厚度的仅聚合物涂层的结果时,石墨烯在混合涂层中发挥的重要作用是显而易见的,该涂层在仅仅30天后就无法保护金属。随着商业上可用的大面积CVD石墨烯的出现,我们的工作展示了一种直接的方法,可以扩展到其他二维材料和聚合物,用于长期保护各种相关金属和合金。
2018-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Evidence of thermal transport anisotropy in stable glasses of vapour deposited organic molecules
气相沉积有机玻璃目前用于许多光电子器件中。它们的工作温度受到有机层的玻璃化转变温度的限制,热管理策略对于提高器件的寿命变得越来越重要。在这里,我们报告了不寻常的发现,分子取向严重影响热流在玻璃膜的小分子有机半导体的传播。气相沉积的薄膜半导体玻璃的热导率是各向异性的,并且由沉积温度控制。我们将我们的数据与广泛的分子动力学模拟进行比较,以解开密度和分子取向对热传播的作用。模拟确实支持这样的观点,即沿着有机分子的主链的热传输相对于垂直方向是强烈优选的。这是由于分子相互作用强度的各向异性限制了原子振动的传输。这种方法可以在未来的发展中使用,以实现热电或其他有机电子器件中的小分子玻璃膜。
2017-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Two relaxation mechanisms for rejuvenation of stable polymer glass
本研究通过对比气相沉积与物理老化的聚苯乙烯薄膜在不同厚度下的再年轻化行为,揭示两种不同的弛豫机制,为理解薄PS薄膜玻璃化转变温度的异常现象提供新见解。
2024-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
In-situ NMR Measurements of Vapor Deposited Ice
原位NMR自旋晶格弛豫测量进行了几个气相沉积冰。的测量,跨越超过6个数量级的弛豫时间,显示出一个复杂的自旋晶格弛豫模式,这是强烈依赖于样品的生长条件。的弛豫模式的变化,从多时间尺度的弛豫样品生长在温度低于非晶-结晶转变温度的单指数恢复的转变温度以上的样品生长。在冷生长样品中看到的慢弛豫贡献表现出温度依赖性,并且在200 K下退火后样品变得更慢。在这些样品中看到的快速弛豫贡献,似乎没有改变或消失,即使加热到样品蒸发的温度。使用环境电子扫描显微镜进一步检查的可能性,即快速弛豫组件连接到微孔结构的无定形冰样品。这些图像揭示了复杂的中尺度微孔结构,其在其解吸温度下保持其形态。这些发现,支持的可能性,在孔隙表面的水分子可能是负责的快速弛豫的贡献。此外,本研究的结果表明,在过去的无定形冰中使用其他实验技术观察到的孔塌缩动力学,可能会有效地抑制在样品中生长的相对较快的气相沉积。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kinetically-Arrested Phase Separation leads to Tunable Domain Structures in Vapor-Deposited Glasses
Wayne State University(韦恩州立大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
研究气相沉积有机薄膜共混物相分离中动力学效应,通过改变沉积速率结合PSD、RSoXS等分析方法,揭示沉积动力学对畴尺寸等的影响,为设计新型有机电子器件提供了基于沉积速率调控畴尺寸的策略。
2026-07-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Growth-Induced Strain in Chemical Vapor Deposited Monolayer MoS2: Experimental and Theoretical Investigation
单层二硫化钼(MoS $_2$)是一种具有良好应用前景的纳米电子和光电二维材料。已经使用化学气相沉积(CVD)在从600 °C到1000 °C的宽范围的沉积温度下证明了MoS $_2$的大面积生长。然而,生长参数和由此产生的材料性能的直接比较还没有到目前为止。在这里,我们提出了一个系统的实验和理论研究的光学性能的单层MOS $_2$在不同的温度下生长。显微拉曼和光致发光(PL)的研究揭示了可观察到的不均匀性的光学性质的生长的单晶颗粒的MoS $_2$。拉曼和PL特性的仔细检查清楚地表明,生长引起的应变是不同的光学特性的主要来源。我们进行了密度泛函理论计算来描述的相互作用的生长MoS $_2$层与生长基板的应变的起源。我们的工作解释了CVD生长的单层MoS $_2$,使用PL光谱提取的带隙能量的变化,作为沉积温度的函数。该方法具有普遍适用性的模型和预测的生长条件对应变的影响,在二维材料。
2017-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Limited surface mobility inhibits stable glass formation for 2-ethyl-1-hexanol
University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Rostock(罗斯托克大学)
研究发现2-乙基-1-己醇的气相沉积玻璃动力学稳定性高度依赖沉积速率,低速率下稳定性提升三个数量级,但有限表面迁移率阻碍了高度稳定玻璃的形成。
2026-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Chemical-Vapor-Deposited Graphene as a Thermally Conducting Coating
我们使用双扫描技术对由不同衬底(即SiO2、Al 2 O3和PET)支撑的单层化学气相沉积-CVD-石墨烯进行扫描热显微镜测量,以去除对通过空气和悬臂的热通量的贡献。然后,通过采用一个简单的集总元件模型,我们开发了一种新的方法,允许确定,通过多步数值分析,纳米厚度的导热涂层的等效热性能。在这种特定情况下,我们发现,对于垂直于石墨烯平面的热注入,我们的CVD石墨烯热等效于与衬底完美接触的电导率Keff=2.5 ± 0.3mK和厚度teff=3.5 ± 0.3nm的涂层材料。对于SiO2基板,我们还测量了由2和4个CVD单层制成的堆叠,并且我们发现,有效热导率随着层数的增加而增加,并且在技术上可实现的层数下,预期与一个数量级的更厚的金属薄膜的热导率相当。这项研究提供了一个强大的方法来表征石墨烯的热性能,鉴于几个热管理应用。
2019-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrical homogeneity of large-area chemical vapor deposited multilayer hexagonal boron nitride sheets
六方氮化硼(h-BN)是具有优异介电性能的二维(2D)层状绝缘体,其提供与其他2D材料(例如石墨烯、MoS 2)的优异相互作用。大面积h-BN可以通过化学气相沉积(CVD)容易地在金属衬底上生长,但是局部不均匀性对h-BN的电性能的影响及其在电子器件中的作用是未知的。在这里,它示出的多晶Pt上生长的h-BN叠层的电性能变化很大,取决于Pt晶粒的结晶取向,但在相同的晶粒内的h-BN的电性能是非常均匀的。原因在于CVD生长的h-BN叠层的厚度在每个Pt颗粒上不同。导电原子力显微镜(CAFM)的地图显示,在h-BN堆栈的隧道电流波动高达3个数量级,从一个Pt颗粒到另一个。然而,探针台实验表明,在相同的Pt晶粒内制造的电子器件的可变性是令人惊讶的小。由于尖端电子器件是超尺度的,并且由于金属衬底晶粒的尺寸可以容易地超过100 μm(直径),CVD生长的h-BN堆叠可以用于制造具有低可变性的电子器件。
2018-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Direct Patterning of Boron-doped Amorphous Carbon Using Focused Ion Beam-assisted Chemical Vapor Deposition
采用聚焦离子束辅助化学气相沉积方法,以三苯基硼烷(C18 H15 B)和硼酸三苯酯(C18 H15 BO3)为原料,在SiO2衬底上制备了掺硼非晶碳薄膜。通过芯能级X射线光电子能谱学分析证实了在前体温度为90 °C的情况下由三苯基硼烷沉积的膜中硼的存在。该膜表现出半导体的行为与285 meV的带隙。虽然带隙降低到197毫电子伏后,退火过程中,薄膜仍然是半导体。此外,从使用金刚石对顶砧单元的原位电输运测量观察到通过施加压力在沉积膜上的电阻的急剧减小。
2019-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Temperature effects on the structure and mechanical properties of vapor deposited a-SiO2
无定形二氧化硅(a-SiO2)具有独特的热机械行为,使其有别于其他玻璃。然而,仍然有有限的理解,这种机械行为是如何相关的原子结构和a-SiO2的制备条件。在这里,我们使用电子束(e-beam)物理气相沉积(PVD)制备一系列的a-SiO2薄膜生长在不同的衬底温度,然后结合分子模拟与正电子湮没寿命谱和纳米压痕实验,以建立加工,结构和薄膜的机械响应之间的关系。具体来说,我们发现,在生长温度的增加导致的薄膜的弹性模量和硬度的增加。膜中的相对孔隙率也增加,同时a-SiO2网络本身变得更致密,导致尽管孔隙率增加但密度总体增加。此外,我们发现,a-SiO2薄膜表现出相同的反常的弹性模量的温度依赖性体a-SiO2。然而,发现弹性模量随测量温度的增加速率取决于a-SiO2网络的密度,因此取决于生长温度。我们的研究结果提供了新的见解的原子网络结构的影响,异常的热机械行为的a-SiO2和反过来指导,以控制a-SiO2薄膜的机械性能。
2022-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Influence of grafting on the glass transition temperature of PS thin films
我们提出了一个薄的聚苯乙烯薄膜和它的支持基板上的玻璃化转变温度(Tg)之间的相互作用的效果的调查。我们调制这种相互作用,通过沉积膜端栓系的聚苯乙烯接枝层的控制分子参数。通过比较Tg测量值与膜厚度的薄膜上沉积的不同的接枝层和薄膜直接沉积在硅基板上,我们可以得出结论,有没有重要的影响的膜-基板相互作用。我们对这些结果的解释是,由于表面接枝密度的内在限制,局部取向和动态效应实质上足以影响Tg不能通过将预聚链接枝到表面而容易地获得。
2017-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Over what length scale does an inorganic substrate perturb the structure of a glassy organic semiconductor?
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室)
该研究以有机半导体DSA-Ph气相沉积玻璃为对象,结合掠入射X射线散射实验与分子动力学模拟,发现硅、金衬底可在约8 nm尺度上扰动其分子堆积,沉积温度还会影响界面层外的玻璃结构。
2026-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Molecular dynamics simulation of fabrication of Cu mono-component metallic glass by physical vapor deposition on Zr substrate
采用经典分子动力学模拟方法,在100 K下,在Zr(0001)晶体衬底上通过物理气相沉积制备了单组分Cu金属玻璃。在Cu(100)和Ni(100)晶体衬底上进行相同的沉积工艺以进行比较,仅可以获得具有fcc结构的Cu晶体沉积层。在300 K时,Cu原子沉积在Zr衬底上,形成了晶态结构,表明除了合适的衬底外,低温也是非晶结构形成的关键因素。本文还模拟了Cu液在2000 ~ 100 K温度范围内以1012 K/s的冷却速率淬火形成Cu玻璃薄膜的过程。两种不同工艺(物理气相沉积和液相快速热淬)制备的Cu金属玻璃具有相同的径向分布函数和X射线衍射图谱,但配位数和Voronoi镶嵌分析显示其微观结构不同。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Effect of cluster size of chalcogenide glass nanocolloidal solutions on the surface morphology of spin-coated amorphous films
无定形硫属化物薄膜沉积可以通过旋涂技术从相应玻璃的适当溶液实现。以这种方式产生的薄膜表现出一定的晶粒织构,这可能与溶液中的团簇尺寸有关。本文探讨了旋涂法制备的As 33 S67硫属化物薄膜的晶粒尺寸和表面形貌与玻璃在丁胺溶液中的团簇尺寸之间的相关性。采用光学吸收光谱和动态光散射研究了不同玻璃浓度下溶液的光学性质和团簇尺寸分布。原子力显微镜是用来研究沉积和热稳定的旋涂薄膜的表面形貌。动态光散射揭示了溶液中团簇大小的浓度依赖性。光谱依赖的动态光散射研究表明,在液体状态下的一个有趣的非热光聚集效应。
2008-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Fabrication and characterization of vacuum deposited fluorescein thin films
本文介绍了一种在各种固体表面上沉积染料的简单真空蒸发技术。该方法与常规的无溶剂纳米纤维加工相容,使得能够制造纳米级光电子器件。将荧光素的薄膜沉积在玻璃上,具有和不具有原子层沉积(ALD)纳米晶20 nm厚的TiO 2涂层的氟氧化锡(FTO)涂覆的玻璃。薄膜的表面形貌、吸收光谱和发射光谱取决于薄膜的厚度和衬底材料。在光滑的玻璃表面上,染料最初形成岛,然后在5至10个单层后合并成均匀的层。在FTO覆盖的玻璃上,吸收光谱类似于荧光素在乙醇中的溶液。ALD-TiO_2薄膜的吸收光谱与裸FTO薄膜相比发生了红移。相应的发射光谱在λ = 458 nm的激发显示不同的厚度和衬底依赖的功能,而沉积在TiO 2上的薄膜的发射由于有效的电子转移到半导体导带淬灭。
2011-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrochemical Polishing of Chemical Vapor Deposited Niobium Thin Films
研究CVD生长并经EP抛光的铌薄膜的表面形貌与机制,发现EP能显著降低表面粗糙度,且与BCP不同,表现出对晶体取向的依赖性,为优化薄膜SRF应用提供指导。
2023-01-02 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph physics.app-ph
Specifics of ITO properties deposited on cerium-doped glass for space-grade solar cells
本文对比研究了100微米铈掺杂玻璃与钠钙玻璃衬底上ITO薄膜的光学、结构及电学性能,揭示了衬底诱导的压应变、化学计量比改变及锡过量掺入对载流子浓度、迁移率和电导率的影响机制。
2025-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitation Chains at the Glass Transition
在较早的出版物中提出的玻璃化转变的激发链理论预测了发散的超阿克里乌斯弛豫时间,并且{ \it via}类似发散的长度尺度,提出了理解玻璃形成液体的动力学和热力学性质之间的关系的方法。我认为,在这里,临界大激发链发挥的作用大致类似的临界集群中的液滴模型的蒸汽冷凝。链必然诱导的玻璃态系统的平衡态的空间不均匀性,这些不均匀性可能与拉伸指数松弛。与蒸汽中的一级冷凝点不同,玻璃化转变不是常规的相变,并且可能根本不是热力学转变。
2006-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Scalable transparent conductive thin films with electronically passive interfaces for direct chemical vapor deposition of 2D materials
我们提出了一种新型的透明导电支撑结构的二维(2D)材料,提供了一个电子被动的2D/3D接口,同时也使界面电荷传输。该结构包括在原子层沉积氧化铝(ALD AlOx)层下方的蒸发的纳米晶碳(nc-C)膜,该结构是热稳定的,并且允许2D材料直接化学气相沉积(CVD)到表面上。当nc-C/AlOx沉积到Si上的270 nm SiO2层上时,单层薄片的强光学对比度得以保留。拉曼光谱揭示了良好的晶体质量的二硫化钼,我们观察到一个十倍的光致发光强度增强相比,传统的Si/SiO2薄片。Tunneling跨的AlOx的介电常数,使界面电荷注入,我们证明了无伪像扫描电子显微镜和光电子发射电子显微镜。因此,这种跨越弱相互作用的2D/3D界面的可扩展制造和电子导电性的组合为2D材料开辟了新的应用和表征机会。
2021-10-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dispersion of Resonant Raman Peaks of CO and OH in SnO2, Mo1-x FexO2 Thin Films and SiO2 bulk glass
在薄膜的光致发光谱上观察到了与其伸缩模及其高次谐波叠加的共振拉曼峰。本文研究了用溅射法在玻璃衬底上沉积掺氟薄膜和用激光烧蚀法在硅衬底上沉积掺氟薄膜。CO和OH伸缩RR模的色散分别约为600 cm-1/eV和800 cm-1。CO伸缩模的三次谐波色散约为2000 cm-1/eV。在Mo_(1-x)Fe_xO_2薄膜和SiO_2块体玻璃中观察到伸缩模和高次谐波叠加在PL谱上的RR峰的相似色散。RR峰的大分散似乎是具有和杂质的氧化物的共同性质。
2008-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Longer Range Transfer of Vapor Interface Modified Caging Constraints on the Spatially Heterogeneous Dynamics of Glass-Forming Liquids
基于Elementary集体非线性Langevin方程理论的玻璃形成液体的体弛豫,和我们最近的想法,如何界面成核修改的笼约束空间转移到一个厚膜的内部,我们提出了一个基于力的理论,在厚膜的动态梯度与一个蒸汽界面,包括集体弹性效应。定量应用的基础硬球流体和聚合物熔体的各种脆弱性。我们预测的总激活势垒的非微扰修改到约10个粒子直径成膜的大致指数空间变化。这导致预测的减少α弛豫时间梯度的双指数形式,其特征在于由一个几乎恒定的空间衰减长度,在定性符合模拟。α时间的温度变化的这些空间不均匀的变化导致局部玻璃化转变温度的大的和长范围的梯度。还计算了与系综平均介电常数和其他实验相关的平均界面层厚度。据预测,在体玻璃化转变温度下,它是相当大的,随着加热大致线性下降。预测空间非均匀幂律解耦的α弛豫时间从它的体积值,与一个有效的指数,衰减到零的距离,从自由表面在一个接近指数的方式,趋势是在定性符合最近的模拟。这种行为和双指数α时间梯度是相关的,并且可以被看作是将膜中的总势垒有效准普适分解为其体温度依赖值乘以仅与膜中的位置有关的函数的乘积的结果。
2019-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Characterization of ultrathin nickel films deposited by thermal laser evaporation
Division of Engineering and Applied Science, California Institute of Technology(加州理工学院工程与应用科学系)
本文利用自建热激光蒸发系统沉积超薄Ni薄膜,表征其表面粗糙度、成分和室温电学性质,并详细描述系统关键组件设计,推动该技术在薄膜沉积中的应用。
2026-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Large-Area Two-Dimensional Layered MoTe$_2$ by Physical Vapor Deposition and Solid-Phase Crystallization in a Tellurium-Free Atmosphere
二碲化钼(MoTe $_2$)由于其适度的带隙、高的场效应迁移率、大的自旋轨道耦合分裂以及可调谐的1 T '/2 H相而在纳米电子、光电子、自旋电子和谷电子应用中引起了相当大的兴趣。然而,合成大面积、高质量的MoTe $_2$仍然具有挑战性。由于Mo和Te之间的弱键能,化学气相沉积或碲化的气相反应物传输和反应的复杂设计是不平凡的。在这里,我们报告了一种新的方法,用于沉积MoTe $_2$,需要使用物理气相沉积,然后在无Te气氛中的后退火过程。通过溅射MoTe $_2$靶将Mo和Te物理沉积到衬底上。设计了一种复合SiO $_2$覆盖层以防止在后退火过程中Te升华。后退火过程促进了1 T '-到-2H相变和固相结晶,导致形成高结晶度少层2 H-MoTe $_2$,其场效应迁移率为~10 cm $^2$ /(V-s),是目前报道的所有非剥离2 H-MoTe $_2$中最高的。此外,可以使用类似的方法沉积2 H-MoS $_2$和Td-WTe $_2$。该方法不需要金属和硫族元素反应物在气相中的转移或化学反应,是一种用于沉积各种大面积、高质量、二维层状结构的通用而简单的方法。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Tantalum electrodeposition using a nanoporous anodic alumina template and a nanostructured gold/nickel-chromium glass-ceramic substrate
本研究在离子液体中通过阳极氧化铝模板和金基板实现钽电沉积,形成纳米结构钽与纳米多孔金,适用于高性能电子器件。
2024-10-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Crack Bridging Mechanism for Glass Strengthening by Organosilane Water-Based Coatings
我们使用从水溶液沉积的环氧硅烷/氨基硅烷涂层来强化平板玻璃。研究了薄膜的成膜、界面性能和力学性能。该膜是高度交联的,具有6 GPa的杨氏模量和良好的粘附性。我们的研究结果表明,裂缝面桥接占大多数的75%的钢筋在这个系统中。
2004-10-14 cond-mat.mtrl-sci