退火温度对NiZn铁氧体薄膜性能的影响

用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Si(100)基片上沉积了NiZn铁氧体薄膜,研究了退火温度对薄膜结构和磁性能的影响.XRD研究表明,薄膜具有立方尖晶石结构,但当退火温度为900 ℃时,有SiO2相出现,发生了明显的Si扩散.原子力显微镜(AFM)究表明,退火温度升高,薄膜晶粒尺寸逐渐变大,粗糙度相应增加.随着退火温度的升高,薄膜的饱和磁化强度(Ms)呈先增加后降低的趋势,而矫顽力(Hc)与Ms变化相反.当退火温度为700 ℃时,薄膜具有最优磁性能,Ms=360×103 A/m,Hc=6 764 A/m.     

退火对N离子注入ZnO:Al薄膜性能的影响

利用溶胶-凝胶法在(0001)Al2O3衬底上制备了Al/Zn原子比为1%的ZnO:Al薄膜,将能量56keV、剂量1×1017ions/cm2的N离子注入到薄膜中.离子注入后,样品在500～900℃氮气气氛中退火,利用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)、透射谱和四探针研究了退火温度对薄膜性能的影响.结果显示,在800℃以下退火,随退火温度提高,薄膜结晶性能逐渐变好;在600℃以上退火,随退火温度提高,紫外近带边发光峰(NBE)和缺陷相关的深能级可见光发光带都逐渐增强;600℃退火时,样品的电阻率仅为83Ω·cm.     

退火对Mn-Co-Ni-O薄膜器件性能的影响

采用磁控溅射法制备了厚度为6.5μm的Mn_(1.95)Co_(0.77)Ni_(0.28)O_4组分的薄膜材料,把材料分别在400℃,500℃,600℃,700℃,800℃下进行后退火处理.结果表明,室温下的负电阻温度系数α295值随退火温度增加先增大后减小,而电阻率ρ_(295)则是随退火温度增加逐渐减小的;在相同频率下,500℃退火样品的归一化噪声谱密度(S_V·V_R/V~2)最小,700℃退火样品的归一化噪声谱密度最大.退火温度越高会造成越多的晶体缺陷,从而降低有效导热系数、增大时间常数τ和器件噪声.     

Si(111)上生长LiNbO_3薄膜的研究

利用射频磁控溅射的方法,在Si(111)衬底上制备了LiNbO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了衬底温度、退火温度和溅射气体压强对LiNbO3薄膜结晶和表面形貌的影响,并用椭圆偏振仪测量了薄膜的厚度和折射率。结果表明:衬底温度为450℃时制备的薄膜,退火前后都没有LiNbO3相生成;衬底温度为500～600℃时,LiNbO3薄膜出现(012)、(104)和(116)面衍射峰,经600℃退火后3个衍射峰的强度加强;衬底温度为600℃时,经600～900℃退火得到的LiNbO3薄膜,除出现(012)、(104)和(116)面衍射峰外,还出现(006)面衍射峰;溅射气体压强从0.8 Pa增大到2.4 Pa时,经800℃退火后得到的LiNbO3薄膜表面晶粒团簇变小,而0.8 Pa制备的薄膜经800℃退火后LiNbO3相的结晶程度较其它压强下完善;900℃退火后得到的LiNbO3薄膜折射率为2.25,与LiNbO3晶体相当。     

温度对飞秒激光沉积ZnO/Si薄膜的结构和性能的影响

通过飞秒脉冲激光(50 fs,800 nm,1 kHz,2 mJ)沉积技术在n型Si(100)单晶基片上制备了ZnO薄膜.详细研究了基片温度变化以及退火处理对ZnO薄膜的结构、表面形貌及光学性质的影响.X射线衍射(XRD)结果表明,不同温度下(20~350℃)生长的ZnO薄膜具有纤锌矿结构,并且呈c轴择优取向;当基片温度为80℃时,薄膜沿(002)晶面高度择优生长;当基片温度为500℃时薄膜沿(103)晶面择优生长,场发射扫描电子显微镜(FEEM)结果表明薄膜呈纳米晶结构,并观察到了ZnO的六方结构.进一步通过透射光谱的测量讨论了基片温度及退火处理对ZnO薄膜光学透射率的影响,结果表明退火后薄膜的透射率增大.     

退火温度对 BNST薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射法在Pt/Ti/LaAlO3(100)衬底上制备了BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2系(BNST)薄膜.研究了退火温度对BNST薄膜结构、表面形貌和介电性能的影响.X线衍射仪(XRD)分析表明,随着退火温度的升高,晶粒逐渐长大.经850℃退火处理的BNST薄膜具有很好的结晶质量.原子力显微镜(AFM)分析表明,在一定范围内提高退火温度所制备的薄膜晶粒致密、大小均匀.LCR测试分析表明,在测试频率为100 kHz时,随着退火温度的升高,BNST薄膜介电常数有所增加,介电损耗则先降低,后增加.实验表明,经850℃退火处理,所制备的BNST薄膜的介电常数达37,介电损耗小于1.2‰.     

光电子技术

O432005060119二氧化锆薄膜制备及其特性测量/任树喜,马洪良,徐国庆,张义炳(上海大学物理系)//强激光与粒子束.―2005,17(2).―222～224.在室温下采用电子束蒸发的办法制备二氧化锆(ZrO2)薄膜。借助紫外分光光度计、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了薄膜的透射率和表面结构,同时研究了不同退火温度对薄膜物理性质的影响,在退火温度700,900,1050℃时显微镜图像没有明显差别。随着退火温度的变大,薄膜表面的晶粒的直径逐渐变大,但粒径均在25nm左右。当退火温度达到1150℃时,粒径变得很大(约400nm)。在700,900,1050℃下退火…     

双靶共溅射制备AZO薄膜的光电性能研究

采用双靶共溅射的方法制备了光电性能较好的掺Al氧化锌(AZO)薄膜,利用X射线衍射仪、霍尔测试仪、SEM等多种技术手段研究了不同的Al溅射功率和快速退火条件对AZO薄膜的影响,发现AZO薄膜在Al溅射功率为15W、退火温度为400℃时性能最佳.当A1溅射功率为15W时,其电阻率最低为6.552×10-4 Ω·cm,可见光波段(400～700 nm)平均透过率超过92％.随着Al溅射功率的增大,可见光波段的透过率逐渐减小,红外波段(2.5～20 μm)的透过率逐渐增大,最大为40％.     

Bi_(3.5)Yb_(0.5)Ti_3O_(12)铁电薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基片上淀积了Bi3.5Yb0.5Ti3O12(BYT)铁电薄膜,研究了在不同退火温度下形成的BYT薄膜的微观结构以及铁电性能方面的区别。结果发现,在610,660,710和760℃不同温度下退火的BYT薄膜的结晶度不同,退火温度越高的BYT薄膜,其结晶度越高。并且发现,BYT薄膜的剩余极化值(2Pr)在710℃以下随退火温度增高而增大,在710℃达到最大;在外加400kV/cm电场时2Pr为36.7μC/cm2,然后随退火温度上升又有所下降。     

退火温度对SnF2掺杂SnO2薄膜性能的影响

利用电子束蒸镀技术在石英玻璃上沉积SnF2掺杂SnO2(FTO)薄膜.研究了不同退火温度对FTO薄膜结构和光电性能的影响.研究结果表明:升高退火温度可促进FTO薄膜中晶粒逐渐变大,结晶度变好,同时薄膜在可见光范围内的透射率随着退火温度升高逐渐增加,吸收边发生蓝移,禁带宽度显著变宽,这是由于载流子浓度增加导致的Moss-Burstein效应.升高温度时,薄膜电学性能随着退火温度升高有了很大改善,700℃退火处理后得到电阻率低至2.74×101 Ω·cm、载流子浓度为2.09×1020 cm-3、迁移率为9.93 cm2·V 1·s 1的FTO薄膜.     

真空度对VO2(B)型薄膜制备及光电特性的影响

对不同真空度下得到的VO2(B)型薄膜的结品状况、组分、电学性质 和光学性质进行测试和分析,以探讨退火真空度对VO2(B)型薄膜的影响.以高纯五氧化二钒(V2O3)粉末(纯度高于99.99%,质量分数)为原料,采用真 空蒸发——还原工艺,分别在高、低真空度下还原出VO2(B)型(空间群为C2m)薄膜.利用X射线衍射(XRD)仪,X射线光电子能谱仪(XPS),电阻温度关系(TCR)测试仪和紫外可见分光光度计对薄膜进行测试,讨论了退火真空度对VO2(B)刑薄膜的结品状况、组分、电学性质和光学性质的影响.结果显示,在高、低真空度下退火,VO2(B)型薄膜出现的温度范围是不同的,在低真空度下退火出现的范围在400～480℃,而在高真空度下退火出现的范围只有400～440 C;高真空度退火得到薄膜的晶粒较大,透过率较低真空度得到的薄膜高7%～8%;但在低真空度下退火,薄膜中的V更易被还原,电阻温度系数绝对值更大,最大可达-2.4%/K.     

退火温度对WO_3薄膜结构及气敏性能的影响

采用直流磁控溅射法制备了WO3薄膜,并在350~550℃时对薄膜进行退火处理,研究了退火温度对薄膜结构及气敏性能的影响。结果表明:退火前及350℃退火后的薄膜为非晶态,450℃和550℃退火后的薄膜为WO3–x型晶态;随退火温度的提高,薄膜厚度增加,晶粒度增大。550℃退火后薄膜的厚度,较450℃退火后薄膜厚30nm,晶粒度相差8nm;450℃和550℃退火后的薄膜,在150℃时对体积分数为0.05%的NO2的灵敏度接近于22。     

The TCR of Ni24.9Cr72.5Si2.6 thin films deposited by DC and RF magnetronsputtering

The temperature coefficient of resistance (abbreviated as TCR) of thin film resistors on some sensor chips,such as thermal converters,should be less than several ppm/℃.However,the TCR of reported thin films is larger than 5 ppm/℃.In this paper,Ni_24.9Cr_72.5Si_2.6 films are deposited on silicon dioxide film by DC and RF magnetron sputtering.Then as-deposited films are annealed at 450℃ under different durations in N₂ atmosphere. The sheet resistance of thin films with various thickness and annealing time are measured by the four probe resistivity test system at temperature of 20,50,100,150,and 200℃ and then the TCR of thin films are calculated. Experimental results show that the film with the TCR of only-0.86 ppm/℃ can be achieved by RF magnetron sputtering and appropriate annealing conditions.     

Characterizations of high resistivity TiNxOy thin films for applications in thin film resistors

We report about developing high resistivity thin film resistors using titanium oxy-nitride. Titanium nitride films of different thicknesses ranging from 50 to 300 nm were deposited on SiO₂/Si substrates using the reactive magnetron sputtering method. After deposition, these films were annealed in the air ambient. The structural and electrical properties of the films were examined as a function of annealing temperature. The samples with various thicknesses show TiN(1 1 1) phase. The sheet resistance increases from 150 up to 420 Ω/□ when the film thickness decreases from 300 to 50 nm. Temperature coefficience of resistance (TCR) of the films significantly decreased with decreasing the film thickness. The TCR of 50-nm thick film is quite low, about 49 ppm/K.     

退火温度对ZnO/PZT薄膜结构及电阻率的影响

采用射频反应磁控溅射法在Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)/Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了ZnO薄膜,利用X线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、霍尔效应测试系统等对不同退火温度下制备薄膜的结构、形貌及电阻率等进行了分析表征。结果表明,退火温度600℃的ZnO薄膜(002)择优取向较好,晶粒大小均匀,表面平整致密。随着退火温度的增大,电阻率先下降后升高,600℃时ZnO薄膜电阻率达最小。     

磁控溅射制备Mn-Co-Ni-O热敏红外探测薄膜

尖晶石Mn-Co-Ni-O三元氧化物具有优良的负温度系数（NTC）,是一种制作热敏红外探测器较为理想的材料。采用射频磁控溅射法在非晶Al2O3衬底上制备了Mn1.56Co0.96Ni0.48O4（MCNO）多晶薄膜。使用能量色散X射线谱（EDS）对薄膜中金属元素组分进行了测量,分析得出薄膜中金属元素组分与靶材中的组分偏离在5%以内。对经过750℃空气中退火后的薄膜结构、电学和光学性质也进行了研究。实验结果表明:退火后薄膜具有单一立方尖晶石结构,且薄膜表面致密、均匀性好;薄膜的传导机制遵循小极子跃迁传导,在240~330K范围内符合VRH模型,其激活能和电阻温度系数（TCR）在室温下（300K）分别为0.297eV和-3.83%K-1;薄膜在紫外-可见波段具有较高的吸收率,间接带宽为0.61eV。     

厚度对TaN薄膜电性能的影响研究

采用直流反应磁控溅射法制备了TaN薄膜,研究了薄膜厚度对TaN薄膜微观结构及电性能的影响。结果表明,薄膜厚度对TaN薄膜的表面形貌和相结构都没有影响,但会显著影响TaN薄膜的电学性能。在87~424 nm的范围内,随着薄膜厚度的增大,所制TaN薄膜的电阻率从555×10–6.cm减小到285×10–6.cm,方阻从84/□减小到9/□,电阻温度系数(TCR)从–120×10–6/℃增加到+50×10–6/℃。可以通过调节薄膜的厚度调节TaN薄膜的电阻率和TCR。     

Effect of annealing on physical properties of CBD synthesized nanocrystalline FeSe thin films

Nanocrystalline FeSe thin films were successfully prepared by solution growth method using ferric chloride and sodium selenosulphate as cationic and anionic precursors along with complexing agent oxalic acid. The thickness dependent physical properties of FeSe thin films prepared by varying deposition time are discussed. The FeSe films of thickness 161 nm were further annealed to investigate its impact on physical properties. The X-ray diffraction studies showed that, as deposited FeSe films are nano crystalline in nature and their crystallinity increases with thickness as well as with annealing temperature. The morphological studies showed that FeSe exhibits granular surface with channel like features at higher thickness. The electrical resistivity and thermo-emf measurements confirmed that, FeSe films are semiconducting in nature with P-type conductivity. The activation and band gap energies of FeSe films are found dependent on film thickness as well as on annealing temperature.     

退火温度对ZnO掺杂ITO薄膜性能的影响

利用电子束蒸镀方法,在K8玻璃衬底上沉积ZnO掺杂ITO(ZnO-ITO)与ITO薄膜。研究不同退火温度对ZnO-ITO薄膜的微观结构的影响;对比分析了在不同退火温度条件下,ZnO-ITO和无掺杂ITO薄膜的光电性能。结果发现,ZnO-ITO薄膜具有较大的晶粒尺寸,随着退火温度的上升,晶体结构得到改善,表面粗糙度减小,薄膜的光电性能显著提高。ZnO-ITO薄膜经过500℃退火后得到最佳的综合性能,其表面均方根粗糙度(RMS)为32.52nm,电阻率为1.43×10-4Ω.cm;对442nm波长的光,透射率可达98.37%;与ITO薄膜相比,ZnO-ITO薄膜具有显著的抗PEDOT:PSS溶液腐蚀的能力。