微型薄膜锂离子电池负极材料SnO_x掺杂Cu研究

研究了掺杂Cu的Sn的氧化物薄膜,它可以作为微型薄膜锂电池负极材料。这种薄膜是采用磁控溅射的方式,在硅基底上沉积了SnOx和金属Cu。XRD分析和SEM观察表明:随着金属Cu掺杂量的增加,所制备薄膜由晶态趋向于非晶态,有利于锂离子的嵌入与脱出。恒电流充放电测试表明:随着金属Cu掺杂量的增加,SnOx薄膜放电容量有所增加,循环性能有很大的提高。这种掺杂Cu的SnOx薄膜的制备方法可用于微型薄膜锂离子电池。     

偏轴射频磁控溅射生长 LiPON 在高性能全固态 薄膜锂离子电池中的应用

全固态薄膜锂离子电池(Thin Film Lithium Ion Battery,TFLB)在微型器件储能领域具有巨大的应用潜力,传统上多采用射频磁控溅射生长LiPON薄膜的方法获得稳定的固态电解质层.文章主要研究了基于偏轴磁控溅射技术的LiPON薄膜制备方法,通过改变薄膜沉积过程中的N2气压值,在0.2 Pa气压下获得了锂离子电导率达到2.4×10-6 S?cm-1的固态电解质层;同时,将优化后的LiPON薄膜应用于LiCoO2/LiPON/Li结构的TFLB中.实验结果表明,TFLB在0.1 C倍率下首次放电容量可达62.1μA?h?cm-2?μm-1,而在高倍率(4 C)条件下放电容量依然可达51.7μA?h?cm-2?μm-1,经过0.1 C、0.5 C、1 C、2 C、4 C倍率条件下各5次充放电循环后,TFLB在0.1 C倍率下的容量保有率仍高达90%,展示出了良好的器件性能.     

用于锂电池原位温度监测的柔性薄膜传感器研究

针对现有电池温度监测技术存在的问题,提出了一种基于柔性薄膜传感技术进行锂电池温度监测的方法.制备了以聚酰亚胺为柔性衬底的薄膜温度传感器,并通过转移的方式将其植入锂离子软包电池中,进行了电池内部温度充放电测试.实验表明:内置柔性薄膜温度传感器能稳定地在锂电池内部工作,并能可靠地测出锂离子电池包中的温度,可提高锂电池的运行安全,且有助于理解电池的热产生原理.     

Pd/SnO2/SiO2/Si集成薄膜的结构与气敏性能

采用磁控溅射技术制备Pd/SnO2/SiO2/Si集成薄膜.研究退火处理对薄膜微观结构和表面形貌的影响,进而测试了相关的气敏性能.实验证明,经过氧化性退火处理,集成薄膜中的SiO2层厚度从3 nm增长到50 nm左右,形成Pd/SnO2/SiO2/Si结构,SnO2薄膜形成金红石结构的多孔柱状晶.气敏测试表明,Pd/SnO2/SiO2/Si集成薄膜在低温区对H2、CH4、CO和C2 H5OH敏感性较高,另外,随着H2气体浓度的增加,相应灵敏度从35递增至73.5.     

钼掺杂降低TiO2氧敏薄膜最佳工作温度研究

用直流反应磁控溅射法在陶瓷基片上制备出TiO2薄膜.并进行1100℃,2h的退火处理.配置钼酸铵溶液,利用浸渍法处理TiO2薄膜若干时间.取出后,进行500℃,3h退火处理.用气敏测试箱对制备出的TiO2薄膜的氧敏特性进行试验测试,发现对氧气有很好的敏感特性,比未经此项工艺处理的TiO2薄膜的最佳工作温度降低100℃,为300℃左右,并进行SEM测试,分析其表面结构,研究气敏机理.     

纳米WO_3薄膜的光学性质及氢敏特性研究

采用磁控直流溅射法制备出纳米WO3薄膜,在N2气中进行退火处理。采用分光光度计、XRD等对退火前后的WO3薄膜进行了光学特性的分析。研究表明:在623 K进行退火处理的薄膜均匀、致密,呈现出较好的结晶态。采用光源激发对纯WO3薄膜在不同温度条件下的氢敏特性进行了研究,实验显示:WO3薄膜对H2的敏感性与温度有关,在348 K温度条件下,WO3薄膜的氢敏效应最好。     

一种便携式TiO2薄膜乙醇气敏传感器的研制

研制了一种适合于乙醇检测的新型TiO2基薄膜气敏传感器.敏感材料是采用直流磁控反应溅射法制备在Al2O3陶瓷管上的TiO2薄膜,薄膜经过退火处理(500℃、3 h)后,得到对乙醇蒸汽具有很好选择性和灵敏度的锐钛矿相TiO2,其最佳工作温度为270℃左右,响应时间2 s,恢复时间3 s.测量电路采用以ARM7为核的LPC2131微控制器实时监测电源电压,自动调整占空比,从而实现对加热温度的精确控制.通过测量敏感薄膜的电阻,并与乙醇气体浓度进行校准,最终显示被测气体的浓度.整个传感器采用低功耗设计,具备报警功能,同时提供了一个友好的用户界面.     

TiO2薄膜制备及其气敏特性

NO2是一种强毒性气体,本文利用了溶胶一凝胶法在硅片及陶瓷管上制备TiO2纳米薄膜,并探讨了在制备过程中不同的因素对薄膜成膜质量的影响。并用马弗炉对硅片及陶瓷管上制备的TiO2纳米薄膜进行不同温度的退火处理。对其分别进行XRD的分析,和原子力显微镜分析。利用气敏测试系统对不同的退火温度下的气敏元件进行测试。研制出工作温度低,气敏特性强,响应恢复特性好的基于TiO2的NO2气敏传感器。     

磁控溅射SiC薄膜及其电学特性研究

用磁控溅射法(RMS)制备了SiC微晶薄膜,并对其进行了退火处理.用AFM观察了薄膜的表面形貌,测量了薄膜的厚度、方块电阻和电阻-温度曲线.结果表明:薄膜表面平整光滑;退火处理前后薄膜样品的lnR随1/kT的变化曲线均满足表达式,电子激活能的变化范围为0.0142 eV～0.0185 eV,且随退火温度的升高而增大;分析确定其导电机理为定域态间近程跳跃电导.退火前后薄膜电阻率的范围为2.4×10-3～4.4×10-Ω·cm,且随退火温度的升高而增大,与电子激活能的变化趋势一致,这进一步验证了本文提出的薄膜导电机理和激活能随退火温度的变化趋势.     

氧化钒薄膜的有机溶胶-凝胶制备及电学性能研究

采用V2O5粉末为原料、苯甲醇、异丁醇为溶剂,通过溶胶-凝胶工艺在玻璃衬底上制备了用于非制冷红外探测器件热敏材料的氧化钒薄膜。利用四探针、椭偏仪、XPS等技术,分别测量所制备薄膜的电阻、厚度和化学成分,总结出前驱溶液配比、退火温度、膜厚等因素对薄膜电学性能的影响。结果表明,利用原料配比为V2O5：异丁醇：苯甲醇（g：mol：mol）=1：40：4的前驱溶液,所制备的厚度为440hm的氧化钒薄膜,并经500℃退火处理,显示出的电学性能最为理想,此时氧化钒薄膜的方阻为52．284kΩ（30℃）,TCR为-3．43％／K（30℃）。     

氧化钽感湿薄膜的研究

在Ar-O_2混合气氛中采用直流磁控反应溅射沉积制得了氧化钽薄膜.文章介绍了沉积薄膜的实验装置与工艺,叙述了反应溅射的过程与机理.用AES、XPS和X射线衍射研究了薄膜的成分与结晶结构,用Ta_2O_5薄膜研制成Si-MOS薄膜湿敏器件.测试结果表明:这种新的湿敏器件具有高的灵敏度和非常快的响应速度.     

Properties and cathodoluminescence of Y2O2S:Eu thin films

Abstract— Europium‐activated yttrium oxysulfide thin films were fabricated by electron‐beam deposition of Y₂O₂S:Eu with consequent annealing in an H₂S/Ar gas mixture. Transformations in film composition and surface morphology as well as corresponding changes in the optical, photoluminescent, and cathodoluminescent properties were studied and will be discussed. It is shown that 248‐nm laser irradiation of heat‐treated films improves cathodoluminescence by as much as 30%, supposedly due to annealing. The developed phosphor films have a luminance comparable to that of annealed europium‐activated yttrium oxide films and improved color properties (CIE color coordinates: x = 0.624, y = 0.329), and are suitable for display and optoelectronics applications.     

A comparative study of the physical properties of CdS, Bi2S3 and composite CdS–Bi2S3 thin films for photosensor application

Thin films of CdS, Bi₂S₃ and composite CdS–Bi₂S₃ have been deposited using modified chemical bath deposition (M-CBD) technique. The various preparative parameters were optimized to obtain good quality thin films. The as-deposited films of CdS, Bi₂S₃ and composite were annealed in Ar gas at 573 K for 1 h. A comparative study was made for as-deposited and annealed CdS, Bi₂S₃ and composite thin films. Annealing showed no change in crystal structure of these as-deposited films. However, an enhancement in grain size was observed by AFM studies. In addition change in band gap with annealing was seen. A study of spectral response, photosensitivity showed that the films can be used as a photosensor.     

TiO_2/V_2O_5双层薄膜的TMA气敏特性研究

报道了以TiCl4 和V2 O5为源 ,采用等离子增强化学气相沉积 (PECVD)和溶胶 -凝胶 (sol-gel)技术制备了TiO2 /V2 O5双层薄膜 ,将该薄膜沉积在带有金梳状电极的陶瓷管和硅片上 ,进行了X射线衍射(XRD)分析 ,并且测量其对三甲基胺 (TMA)的气敏特性。结果发现该双层薄膜对TMA具有高灵敏度、良好的选择特性和快速的响应恢复特性。     

无巴克豪生噪声的薄膜磁头材料

对NiFe/SiO_2/NiFe薄膜可消除巴克豪生噪声及其对磁场梯度敏感的原理进行了分析,作为薄膜磁头材料进行了读取垂直磁记录信号实验,结果表明,这种薄膜是一种具有高分辨率的、低噪声的磁电阻磁头材料。     

NiCr薄膜微加热器在低温环境下的电学特性研究

设计了一种适用于深低温环境的微型加热器。使用AC磁控溅射技术将NiCr(80/20 at.%)合金沉积到SiO2/Si基底上,并采用微加工工艺实现薄膜图形化,作为加热器的加热元件。研究了NiCr薄膜的电学性能和晶体结构与退火条件之间的关系。实验表明:在450℃氮气环境下退火30min,可以获得深低温性能优良的NiCr加热器。该加热器在20K时的电阻温度系数(TCR)为80.80×10-6/K。X射线衍射(XRD)分析显示NiCr薄膜在450℃氮气环境下退火后,薄膜的结晶度增大,因此,退火条件对薄膜的电阻率和电阻温度系数有较大的影响。     

Preparation of BST ferroelectric thin film by metal organic decomposition for infrared sensor

Barium strontium titanate (Ba_1−xSr_xTiO₃) ferroelectric thin films have been prepared by metal organic decomposition (MOD) on Pt/Ti/SiO₂/Si and on micromachined wafer with an aim to fabricate dielectric bolometer type infrared (IR) sensor. The XRD pattern and D–V hysteresis curve of the film have been measured in order to investigate the effects of the final annealing temperature and annealing time on the property of the film. The results show that the films annealed at 700 °C or 800 °C all have good perovskite structure, while the film annealed at 800 °C has better ferroelectric loops. Films annealed at 800 °C with different annealing time from 5 to 60 min show a similar perovskite structure, among which films annealed at 30 and 60 min condition have the better ferroelectric loops. Temperature coefficient of dielectric constant (TCD) of the MOD made BST thin film on micromachined substrate is about 1%/K. The uniformity of the BST film on micromachined Si wafer also has been confirmed to be good enough for operation of sensor array. Chopperless operation has been attained and infrared response evaluation of the fabricated sensor also has been carried out with R_v of 0.4 kV/W and D^* of 1.0×10⁸ cm Hz^1/2/W, respectively.     

复合钒钼酸干凝胶薄膜湿敏元件的复阻抗谱

采用溶胶凝胶法制备了复合钒钼酸H2V12-xMoxO31±y.nH2O(0≤x≤4.0)干凝胶薄膜湿敏元件,对其进行了复阻抗谱分析,结果表明:随着x的增加,对应的阻抗谱半圆的半径逐渐变大,x≥2.5时,电极表面接触部分在阻抗谱低频端开始体现,x=2.0时,阻抗值较大,且不受频率影响,元件性能较好;测试频率为1 kHz时,H2V8.5Mo3.5O32.nH2O干凝胶薄膜湿敏元件在全湿度范围内,其阻抗湿度曲线线性良好,灵敏度较高。     

Zinc oxide by ALD for thin‐film‐transistor application

Abstract— High‐quality ZnO thin films for transparent thin‐film transistors (TFTs) were successfully prepared by using an injection‐type source delivery system for atomic layer deposition (ALD). By using this delivery system, the source delivery pulse time was dramatically reduced to 0.002 sec to minimize processing time. The growth of ZnO thin film at a relatively low temperature of 150°C shows good characteristics. The process factors on the reactants for film growth were characterized. The bottom‐contact bottom‐gate ZnO TFT shows good electrical properties with solid saturation.