衬底温度对低温制备纳米晶硅薄膜的影响

采用传统的射频等离子体增强化学气相沉积技术,在较高的工作气压130Pa和较高的射频功率70W下,在＞100℃的低温下,以0.14nm/s速率制备出优质的纳米晶硅薄膜.研究结果表明,薄膜晶化率和沉积速率与衬底温度有密切关系.当衬底温度＞100℃,薄膜由非晶相向晶相转化,随着衬底温度的进一步升高,薄膜晶化率增大,当温度为300℃时,薄膜的晶化率达82%,暗电导率为10-4·cm-1数量级,激活能为0.31eV.当薄膜晶化后,沉积速率随衬底温度升高而略有增加.     

射频PECVD法高压快速制备纳米晶硅薄膜

采用传统的射频等离子体增强化学气相沉积技术,在较高的工作气压(133～266Pa)下,以0.4nm/s速率制备出优质的氢化纳米晶硅薄膜.薄膜的晶化率约60%,平均晶粒尺寸约6.0nm,暗电导率为10-3～104/Ω·cm.红外吸收谱显示,薄膜中没有Si-O、Si-C、Si-N等杂质键,随晶化率的提高,Si-H键也逐渐消失.     

工作气压对室温溅射柔性AZO薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在PEN衬底上室温制备了AZO薄膜,并对不同工作气压下(0.05～0.4Pa)沉积薄膜的结构及光电性能进行了研究。结果表明,薄膜具有良好的c轴择优取向,随工作气压增大,薄膜(002)峰强度减弱,晶粒减小,表面粗糙度增大,电学性能下降,薄膜可见光透过率变化不大,但禁带宽度变窄。与玻璃衬底相比,PEN衬底上沉积的AZO薄膜拥有更高的品质因数,获得的最佳电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率分别为1.11×10-3Ω.cm、4.14×1020cm-3和13.60cm2/(V.s),该薄膜可见光的绝对透射率达到95.7%。     

等离子体辅助铝诱导纳米硅制备多晶硅的研究

以超白玻璃为衬底,利用热丝化学气相沉积和磁控溅射法制备了Glass/nc-Si/Al叠层结构,置入管式退火炉中进行等离子体辅助退火.样品在氢等离子体氛围下进行了400,425和450℃不同温度,5h的诱导退火,用光学显微镜和拉曼光谱对样品进行了性能表征.结果表明随着诱导温度升高,样品的Si(111)择优取向越来越显著;晶粒尺寸不断增大,在450℃诱导温度下获得了最大晶粒尺寸约500μm的连续性多晶硅薄膜,且该温度下薄膜晶化率达97％;薄膜的结晶质量也随着温度的升高而不断提高.样品经450℃诱导后的载流子浓度p为5.8× 1017 cm-3,薄膜霍尔迁移率μH为74 cm2/Vs.还从氢等离子体钝化的角度分析了等离子体环境下铝诱导纳米硅的机理.     

PbS:Zn~(2+)纳米薄膜的化学水浴法制备研究

采用化学水浴法在抛光的p型Si(100)衬底上制备了本征Pb S及掺Zn的Pb S:Zn2+多晶纳米薄膜,采用X射线衍射谱、扫描电子显微镜、分光光度计和高阻仪着重研究了反应混合液中Zn2+的摩尔浓度(CZn)对薄膜微结构、近红外吸收特性及电学性质的影响。本征Pb S及Pb S:Zn2+薄膜均为多晶的立方结构且具有(200)择优取向;随着CZn的增大,(200)方向的平均晶粒尺寸(22~74 nm)基本上先减小后增大,表面颗粒的形状由起初的不规则趋于三角形和金字塔形。Pb S:Zn2+薄膜的吸收边随着CZn的增大先蓝移后红移,吸收边的蓝移归结于晶粒尺寸效应和(200)晶面上压应力的增大,而红移则归结于(200)晶面上晶粒尺寸的增大和压应力减小。随着CZn的增大,样品的电阻率先从1.31×105Ω·cm减小到1.0×102Ω·cm,然后再增大。这可能与纳米材料的量子局域效应和晶界处的微应变有关。     

以SiCl4/H2为气源低温制备pc-Si薄膜的稳恒光电导特性

研究了以SiCl4/H2为气源、用等离子体增强化学气相沉积方法, 在低于300℃温度下所制备的pc-Si薄膜在长时间的光照下电导率的变化情况.实验结果表明,所制备的多晶硅薄膜具有类稳恒光电导效应,而且薄膜的稳恒光电导特性依赖于薄膜的晶化率和晶粒尺寸,随晶化率的增加和晶粒尺寸的增大而增大.     

沉积温度对IMO透明导电薄膜光电性能的影响

采用射频磁控反应溅射法在K9玻璃衬底上制备了掺钼氧化铟(Mo:In2O3,IMO)透明导电薄膜,研究了不同沉积温度条件下IMO薄膜的晶体结构、形貌及光电性能。结果表明:不同沉积温度下IMO薄膜均具有(222)择优取向。随着沉积温度的升高,IMO薄膜的载流子浓度增大、载流子迁移率增大、电阻率减小;沉积温度为350℃时,薄膜的最低电阻率为6.9×10-4Ω.cm,载流子浓度为2.15×1020cm-3,迁移率为45 cm2V-1s-1。在可见及近红外区,IMO薄膜的平均透过率大于80%以上。在近红外区,薄膜透过率随沉积温度的升高而增大;在中红外区,由于载流子的吸收,薄膜透过率迅速下降。     

射频PECVD高速沉积微晶硅薄膜

本文采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术高速沉积微晶硅薄膜。系统研究了射频功率、气体总流量、沉积气压、硅烷浓度等沉积参数对薄膜沉积速率和晶化率的影响。通过沉积参数的优化,使微晶硅薄膜沉积速率达到了3/s左右。     

沉积气压对电弧离子镀制备MgO薄膜的结构及性能的影响

采用阴极真空电弧离子沉积技术在玻璃及Si衬底上成功地制备了具有择优结晶取向的透明MgO薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及紫外-可见吸收光谱仪分别对MgO薄膜微观结构、表面形貌及可见光透过率进行了测试与分析。XRD结果表明,所制备的MgO薄膜具有NaCl型立方结构的（100）、（110）和（111）3种结晶取向,在沉积气压为0.7～3.0Pa的范围内,薄膜的择优结晶取向随沉积气压的升高先由（100）转变为（110）,最后变为（111）。SEM图表明随着沉积气压的升高,MgO薄膜的晶粒逐渐变小,薄膜结晶质量变差。在380～900nm范围内,沉积气压为0.7Pa下制备的MgO薄膜其可见光透过率高于90%,随着沉积气压的升高,薄膜的可见光透过率有所下降。     

磁控溅射法制备CdS多晶薄膜工艺研究

采用磁控法制备了CdS薄膜,研究工艺参数对样品沉积质量、沉积速率及晶体结构的影响。实验发现,在不同衬底上制备CdS薄膜时需要采取不同的后续工艺措施以获得较好的沉积质量。同时,制备样品的沉积速率随衬底类型、衬底温度、溅射功率及溅射气压的变化而变化。讨论并给出了工艺参数对上述实验结果的影响机制。X射线衍射谱显示,制备样品是六方和立方两种晶型的混合,沿(002)和(111)晶面择优取向生长。随溅射功率的增大和衬底温度的升高,两种晶型互相竞争生长并分别略微占优势。当溅射功率增大到200 W,衬底温度升高到200℃时,占优势晶型消失,薄膜择优取向特性变得更好。此外,随着溅射气压的增大,样品结晶质量下降,在0.5 Pa时呈现明显非晶化现象。