沉积温度对ZnO薄膜结构形貌及光学性能的影响

以Zn(NO3)2·6H2O为前驱体,采用超声喷雾热解法在玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外光谱仪(UVS)等对所得ZnO薄膜进行表征,研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、微观形貌及光学性能的影响。结果表明,沉积温度为500℃时所制备的薄膜质量最佳,形成的是六角纤锌矿ZnO结构,且薄膜沿(002)晶面择优取向生长显著,薄膜表面光滑致密,晶粒细小均匀,尺寸在50~60nm。薄膜表现出良好的光学性能,可见光透过率可达87%。     

衬底温度和氧分压对ZAO薄膜结构 及光学性能的影响

采用直流磁控溅射技术,以氧化锌铝陶瓷靶为靶材,在玻璃衬底上制备了ZnO∶Al(ZAO)薄膜,研究了不同工艺参数对薄膜晶体结构及光学性质的影响.实验结果表明:ZAO薄膜具有六角纤锌矿结构且呈c轴择优取向,晶粒垂直于衬底方向柱状生长,衬底温度和氧分压对薄膜的结构和光学性能有重大影响.在衬底温度为200 ℃、氧氩分压比为1%时,薄膜结晶性能最好,平均透射率可达86.5%.     

Al掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

研究了Al掺杂对采用直流磁控溅射方法制备的ZnO薄膜结构及光学性能的影响。X射线衍射结果揭示薄膜具有良好的C轴择优取向生长特性,同时,衬底温度对它们的透射谱和荧光谱有着明显影响,所有薄膜都有大于86%的可见光透过率和陡峭的本征吸收边,但ZAO薄膜的光学透过率略低。Al掺杂导致了更宽的光学带隙,光致发光光谱显示ZnO具有较强的近带本征吸收峰和深能级发射峰,但Al掺杂使得深能级发射峰降低。随着衬底温度的升高,近带边吸收峰蓝移,与光学带隙Eg变化趋势一致。     

磁控溅射法生长ZnO薄膜的结构和表面形貌特性

采用射频磁控溅射方法,在Si（111）和玻璃基片上制备ZnO薄膜。研究衬底温度和基片类型对薄膜结构、表面形貌的影响。结果显示,所有ZnO薄膜沿c轴择优生长,同种基片类型上生长的薄膜,随着衬底温度升高,（002）衍射峰强度和表面粗糙度增高;相同衬底温度下生长的ZnO薄膜,Si基片上制备的薄膜（002）衍射峰强度和表面粗糙度小于玻璃片上的。基片类型影响薄膜应力状态,玻璃片上制备的ZnO薄膜处于张应变状态,Si基片上的薄膜处于压应变状态;对于同种基片类型上生长的ZnO薄膜,衬底温度升高,应力减小。Si衬底上、300℃下沉积的薄膜颗粒尺寸分布呈正态。     

溅射功率对氧化锌薄膜微结构及光学性能的影响

室温下,以质量分数 99.99% 的氧化锌陶瓷靶为溅射源,利用射频磁控溅射技术在石英衬底上 沉积氧化锌薄膜,通过 X 射线衍射仪、薄膜测厚仪、紫外 - 可见分光光度计、X 射线荧光光谱仪进行测试 和表征,研究了溅射功率（120~180 W,功率步长为 20 W）对 ZnO 薄膜微结构及光学性能的影响。结果表明： 所制得薄膜均在 34.3°附近出现 (002) 面衍射峰,呈现 c 轴择优生长,为纤锌矿结构;随着功率的增加,薄 膜折射率有不同程度的变化,波长范围为 190~368 nm 的紫外光区域平均透过率小于 10%,可见光区域平均 透过率大于 90%,在 368 nm 附近出现陡峭的吸收峰;溅射功率为 160 W、氩气气压为 0.5 Pa,氩气流速为 8.7 mL/min,沉积时间为 60 min,制备所得的氧化锌薄膜晶粒尺寸最大,晶粒取向性较好,薄膜结构致密, 具有较佳的结晶质量和光学性能。     

沉积温度对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用RF磁控溅射法，在单晶硅衬底上生长出高质量的（002）晶面取向的ZnO薄膜．利用X射线衍射分析（XRD）、原子力显微镜（AFM）、光栅光谱仪等技术研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、应力状态、表面形貌和发光性能的影响．研究结果表明，在射频功率为100W时所制备的ZnO薄膜当沉积温度为500℃时能获得最佳的c轴取向和最小半高宽，此时ZnO薄膜具有较小的压应力和较好的紫外发光性．     

非晶态ZnO薄膜的微结构及光学性质

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了非晶态ZnO薄膜。用X射线衍射仪(XRD)、扫描探针显微镜(SPM)研究了非晶态ZnO薄膜的晶相和微观形貌,用紫外-可见光光度计和荧光光度计研究了非晶态ZnO薄膜的光学特性。测试结果表明,XRD谱没有任何衍射峰,表明所制备的ZnO薄膜确实是非晶态;非晶态ZnO薄膜的表面平整、光滑,表面粗糙度均值为1.5 nm;在可见光区有很高的透过率,最高值为90%;光学带隙为3.39 eV;其PL谱显示在紫外区384 nm处有较强的紫外发射。     

注射超声喷雾热分解方法制备ZnO薄膜研究

以乙酸锌为原料加水合成ZnO前驱液,利用注射超声喷雾热分解方法在玻璃衬底上成功制备ZnO薄膜。通过正交选择液体注射速度、注射量、衬底温度、退火温度为实验要素,通过XRD、SEM、可见光透过率分析优化的制备条件为:液体注射速度为0.2 mL/min,注射量为3 mL,衬底温度为450℃,退火温度为500℃。制备的ZnO薄膜透光率达到85%。新的制备薄膜装置采用注射超声雾化手段,克服其雾化不均问题。     

退火温度对Al掺杂ZnO薄膜结构和性能的影响

采用直流磁控溅射技术,在玻璃衬底上制备了ZnO:Al(ZAO)薄膜样品。其他参数不变,在不同的温度下对样品进行了退火处理,研究了薄膜的结构性质、电学和光学性质随退火温度的变化关系。实验结果表明:在退火温度为200℃时,ZAO薄膜具有较优的光电性能,其电阻率为9.62×10-5.cm,可见光区平均透射率为89.2%。     

磁控溅射技术制备织构化表面Al掺杂ZnO薄膜

以Zn-Al(Al:2wt.%)合金为溅射靶材,采用直流反应磁控溅射的方法,在普通玻璃衬底上制备Al掺杂ZnO(AZO)薄膜。通过对衬底温度的调制,在较高衬底温度下(～280℃),无需经过常规溅射后腐蚀工艺过程,即可获得表面形貌具有特征陷光结构的AZO薄膜,其表面呈现类金字塔状,粗糙度RMS=65.831nm。通过测试薄膜的结构特性、表面形貌及其光电性能,详细地研究了衬底温度对AZO薄膜性能的影响。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试表明,所有样品均为多晶六角纤锌矿结构,薄膜呈(002)晶面择优生长,其表面形貌随衬底温度的不同而改变。衬底温度为200℃及其以上工艺条件下获得的AZO薄膜,在可见光及近红外范围的平均透过率大于90%,电阻率优于1.5×10-3Ωcm。     

衬底效应对LiTaO3薄膜制备的影响

用溶胶凝胶法在N型硅、P型硅、石英、铂、镍衬底上制备了钽酸锂(LiTaO3)薄膜,用XRD和SEM对钽酸锂薄膜性能参数进行了表征;发现掺杂少量环氧树脂能提高钽酸锂薄膜的均匀性,改善薄膜与衬底的粘附性;研究了衬底效应与薄膜厚度的关系,薄膜厚度超过0.2 μm,Ni衬底的XRD峰值强度几乎不再出现,说明衬底对薄膜初始结晶取向有重要影响;利用不同衬底上生长钽酸锂薄膜,XRD研究结果表明:N型硅、P型硅、石英衬底上只能制备多晶钽酸锂薄膜,铂衬底上制备的钽酸锂薄膜在(012)晶向有强大的择优取向性,镍衬底上制备的钽酸锂薄膜有更好的C轴择优取向性,C轴择优取向系数可达0.082。     

蒸发速率对电子束蒸发法制备CdS薄膜性质影响

采用电子束蒸发法,以高纯CdS块料为膜料在玻璃基底上制备了CdS薄膜。利用X射线衍射仪和原子力显微镜表征其晶体结构和表面形貌,用四探针电阻测试仪和紫外可见分光光度计分析其电学及光学特性。结果表明,蒸发速率对薄膜结构及特性有显著影响,其中在蒸发速率为10?S-1制备的CdS薄膜均匀致密且其XRD衍射峰强度最大,薄膜的光电性能最好。这些CdS薄膜的光敏性达到7.7×102,其中亮电阻的最小值为1350Ω/□。     

TiO2薄膜的制备及其降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了均匀透明牢固的纳米二氧化钛光催化薄膜.经X射射线衍射(XRD)测得薄膜晶型为锐钛型,晶粒大小平均为38 nm.通过光催化降解甲基橙溶液证实了TiO2薄膜具有较高的光催化活性.     

射频磁控溅射AlN薄膜的场发射性能研究

氮化铝(Al N)是一种宽禁带深紫外半导体材料,其良好的性能可作为紫外固态光源。采用射频磁控溅射法,在p型Si(100)衬底上制备了Al N薄膜。通过X射线衍射分析(XRD)、紫外-可见光光谱(UV-Vis)、场发射测试对制备的Al N薄膜进行了测试分析,针对薄膜生长特性对光吸收的影响及其场发射性能进行了研究。结果显示:在Si衬底上成功的制备了高度(002)取向的Al N薄膜,薄膜在230~250nm间有强紫外吸收,阈值电场为6.39V/μm。场发射测试结果表明,磁控溅射法制备的Al N薄膜具备良好的场发射性。     

铝离子掺量对TiN薄膜光学性能的影响

用直流反应磁控溅射法在普通玻璃上制备了Al     

Preparation and Properties of IrO2 Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition Technique

Highly conductive IrO2 thin films were prepared on Si （100） substrates by means of pulsed laser deposition technique from an iridium metal target in an oxygen ambient atmosphere. Emphasis was put on the effect of oxygen pressure and substrate temperature on the structure, morphology and resistivity of IrO2 films. It was found that the above properties were strongly dependent on the oxygen pressure and substrate temperature. At 20 Pa oxygen ambient pressure, pure polycrystalline IrO2 thin films were obtained at substrate temperature in the 300-500℃ range with the preferential growth orientation of IrO2 films changed with the substrate temperature. IrO2 films exhibited a uniform and densely packed granular morphology with an average feature size increasing with the substrate temperature. The room-temperature resistivity variations of IrO2 films correlated well with the corresponding film morphology changes. IrO2 films with the minimum resistivity of （42 ±6）μΩ·cm was obtained at 500℃.     

Mg质量分数及缓冲层对ZnMgO∶Ga薄膜性能的影响

为了解决氧化锌在柔性电子器件应用方面的问题,利用脉冲激光沉积法(PLD)在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）柔性衬底上室温下制备镓掺杂氧化锌（ZnO∶Ga）和镓掺杂Zn1-xMgxO (Zn1-xMgxO∶Ga)透明导电薄膜,采用X射线衍射仪（XRD）,扫描电镜,霍尔效应测试仪,紫外-可见光分光光度计对结构和性能进行表征,探讨靶材中镁质量分数对薄膜结构及光电性能的影响,并采用预沉积ZnO无机缓冲层法来改善薄膜样品的性能.研究结果表明,在柔性衬底上通过优化生长参数制备出性能良好的ZnO基透明导电薄膜,通过缓冲层的预沉积可以明显改善薄膜的结构和电学性能,薄膜电阻率最低可至8.27×10^-4 Ω·cm,在可见光区平均透射率超过70%.     

中频非平衡磁控溅射TiAlN薄膜的结构与性能

采用中频非平衡磁控溅射离子镀设备在YG10硬质合金表面制备(Ti_1-xAl_x)N薄膜,运用X线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计和材料表面性能测试仪等对薄膜进行表征,分析氮气分压、直流偏压和Al含量对薄膜的力学性能、薄膜成分和组织结构的影响。结果表明:薄膜呈柱状多晶组织,主要组成相为(Ti, Al)N相;随着氮气分压增大,膜层中氮原子增多,而铝、钛原子含量减少,膜层中r_Al/(Al+Ti)与r_(Al+Ti)/N均下降,薄膜(111)晶面取向减弱,(220)和(200)晶面取向增强。力学性能测试表明,随着膜层中的Al含量和直流偏压升高,薄膜硬度、膜厚和膜-基结合力均呈现先升高后降低的趋势,薄膜显微硬度最高2 915 HV,膜-基结合力最高达73 N。     

铅掺杂对钛酸锶钡铁电薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法在Pt／Ti／SiO2／Si（100）村底上制备了末掺杂和掺铅的钛酸锶钡（BST）薄膜，研究了铅的加入对BST薄膜的结构和电学性能的影响。实验结果表明：随着铅的加入量的增加，BST薄膜的晶粒尺寸增大；在同一频率下，介电常数呈增大趋势。在测试频率低于50kHz时，介电常数和介电损耗急剧降低。