Cu_2O氧气流量对ZnO-Cu_2O薄膜异质结特性的影响

利用磁控溅射法在BK-7玻璃基片上制备了ZnO-Cu_2O薄膜异质结。利用X射线衍射、分光光度计和范德堡方法分析了不同氧气流量对Cu_2O单层薄膜的结构、光学和电学性质的影响,并分析了不同氧气流量制备的Cu_2O对ZnO-Cu_2O异质结I-V特性的影响。研究结果表明:ZnO-Cu_2O薄膜异质结样品的I-V曲线具有二极管的整流特性,样品的正向阈值电压随着Cu_2O氧气流量的增加而增大。较大正向电流的样品(氧气流量为10.6 sccm)具有较小的串联电阻和泄露电阻,以及较大的载流子浓度。     

磁控溅射氧化钛薄膜的电学特性研究

采用直流磁控溅射法在K9玻璃上制备了不同溅射温度和氧气流量的氧化钛(TiOx)薄膜.采用XPS、霍尔效应测试仪对薄膜的组份、载流子浓度和迁移率进行了测试,发现随着溅射氧气流量的增大,薄膜中的氧元素比例增大,载流子浓度减小,迁移率增大.分析了TiOx薄膜的电阻温度系数(TCR)与溅射温度和氧分压的关系,薄膜的电阻率从0....     

WZO薄膜生长及氧流量对其特性的影响

采用直流脉冲反应磁控溅射方法生长W掺杂ZnO(ZnO:W,即WZO)透明导电氧化物(TCO)薄膜并研究了氧气流量对薄膜微观结构、组分、表面形貌以及光电性能的影响。实验结果表明,WZO薄膜具有良好的(002)晶面择优取向生长,且适当的氧气流量是制备优质WZO薄膜的关键因素。WZO薄膜表面形貌受薄膜结晶质量的影响。当氧气流量为2.08×10-7 m3/s时,WZO薄膜在400～1 500nm透过率达到84.5%,电阻率为4.61×10-3Ω.cm,迁移率为20.5cm2v-1s-1。XPS测试表明WZO薄膜中Zn和W均处于氧化态,其中W元素呈现W6+价态。     

快速热退火对ITO薄膜及LED芯片性能的影响

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上制备了GaN基LED外延层,采用磁控溅射法制备了氧化铟锡(ITO)薄膜,ITO薄膜用于制作与p-GaN的欧姆接触.研究了快速热退火温度为550℃,退火时间为200 s时,不同氧气体积流量对ITO薄膜性能及LED芯片光电性能的影响.结果表明:不通氧气时,ITO薄膜的方块电阻和透过率分别为33 Ω/口和93.1％,LED芯片出现电流拥挤效应,其电光转换效率只有33.3％;氧气体积流量为1 cm3/min时,ITO薄膜的方块电阻和透过率分别为70 Ω/口和95.9％,LED芯片的电流扩展不佳,其正向电压较高,电光转换效率为43.8％;氧气体积流量为0.4 cm3/min时,ITO薄膜的方块电阻和透过率分别为58 Ω/口和95.4％,LED芯片的电流扩展最佳,其亮度最高、正向电压最低,电光转换效率较高,为52.9％.     

低压MOCVD法制备TiO2薄膜的研究

以四异丙醇钛为原料,氧气作反应气体,高纯氮气作载气,采用低压ＭＯＣＶＤ法在单晶Ｓｉ基片上制备出了ＴｉＯ２薄膜,研究了基片温度和氧气流量对ＴｉＯ２薄膜沉积速率的影响,以及基片温度和退火温度对ＴｉＯ２薄膜的结构的影响。采用Ｘ射线衍射和喇曼光谱对ＴｉＯ２薄膜的结构进行分析,实验表明：基片温度在１１０℃～２５０℃时制备的ＴｉＯ２薄膜是非晶态的,在３５０℃～５００℃时制备的ＴｉＯ２薄膜为锐钛矿和非晶态混杂结     

低压MOCVD法制备TiO_2薄膜的研究

以四异丙醇钛为原料 ,氧气作反应气体 ,高纯氮气作载气 ,采用低压MOCVD法在单晶Si基片上制备出了TiO2 薄膜。研究了基片温度和氧气流量对TiO2 薄膜沉积速率的影响 ,以及基片温度和退火温度对TiO2 薄膜的结构的影响。采用X射线衍射和喇曼光谱对TiO2 薄膜的结构进行分析。实验表明 :基片温度在1 1 0℃～ 2 5 0℃时制备的TiO2 薄膜是非晶态的 ,在 35 0℃～ 5 0 0℃时制备的TiO2 薄膜为锐钛矿和非晶态混杂结构 ,当基片温度超过 6 0 0℃时开始生成金红石。     

不同气氛下制备的PLT铁电薄膜钉扎现象的研究

采用金属有机物热分解法在氮和氧气氛下分别制备了不同Ｐｂ过量的镧钛酸铅（ＰＬＴ）铁电薄膜。薄膜电性能测试表明,两种气氛下所制备的Ｐｂ过量ＰＬＴ薄膜样品出现电滞回线束腰和ε－Ｖ曲线四峰等异常现象。氧气氛下薄膜电性能的异常程度强于氮气氛下的薄膜,而氮气氛下薄膜电滞回线在水平方向上的漂移程度远大于氧气氛下的薄膜。实验表明,氧气氛促进了Ｐｂ过量的ＰＬＴ薄膜在晶界处和界面上ＰｂＯ相的形成,增强了ＰｂＯ相所导致的陷阱电荷对电畴的钉扎效应。而氮气氛促进了下电极与薄膜界面处氧空位的产生,被陷的氧空位与Ｐｂ空位等组成的偶极子在电场作用下不能反转,因此产生了ＰＬＴ薄膜在水平方向的较大漂移。     

氧氩流量比对Al掺杂ZnO薄膜光电性能的影响

为了研究氧气对Al掺杂ZnO薄膜性能的影响,用射频反应磁控溅射方法制备了氧化锌掺铝(ZAO)薄膜,靶材为锌铝合金靶,并研究了薄膜的透光率跟氧氩流量比的关系以及同一氧氩流量比下薄膜光学性能随温度变化的规律.实验结果表明,200℃下氧氩流量比为135时有最佳的透光率.250℃下氧氩流量比为130时有最佳的透光率;300℃下氧氩流量比为115时有最佳的透光率.同一氧氩流量比125时,200℃下制备的ZAO薄膜有最佳的透光性.温度更高或者更低都导致薄膜的透光性能变差.     

ZnO纳米晶须的形态控制及其结构表征

采用激光分子束外延法先在Si(111)衬底上制备Zn薄膜,在不同的氧气体积流量和生长温度下,用热蒸发法在镀有Zn薄膜的Si(111)衬底上制备了不同形貌的ZnO纳米晶须。分别用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对样品的成分、微结构和形貌进行了表征。Zn薄膜在高温下被氧化,并为晶体生长提供均匀的成核点,有利于形成一定大小和数量的ZnO晶核。研究结果表明,氧气体积流量和生长温度对ZnO纳米晶须的形貌有一定的影响。     

射频磁控溅射法沉积非晶InGaZnO薄膜及真空退火对其性能的影响

采用RF磁控溅射法在石英玻璃上制备了InGaZnO薄膜,并对薄膜进行了真空退火实验,探讨了沉积过程中氧气流量及真空退火温度对薄膜的光学性质和电学性质的影响及其机理。测试结果表明薄膜的光透过率随氧气流的增加而增大,且当氧气流大于1cm3/min时,薄膜呈现出不导电性,在通入的氧气流为0.5cm3/min时迁移率达11.9cm2/(V·s)。经过真空退火后,氧气流小于1.5cm3/min时薄膜载流子浓度随退火温度的变化而变化;氧气流大于1.5cm3/min时样品由半绝缘性转变为半导电性。生长样品和退火样品均为n型半导体。     

离子束溅射参数与Ta2O5薄膜特性的关联性

离子束溅射技术是制备Ta2O5薄膜的重要技术之一。采用正交试验设计方法,系统研究了Ta2O5薄膜的折射率、折射率非均匀性、消光系数、沉积速率和应力与工艺参数（基板温度、离子束压、离子束流和氧气流量）之间的关联性。通过使用分光光度计和椭圆偏振仪测量Ta2O5薄膜透过率光谱和反射椭偏特性,再利用全光谱反演计算的方法获得薄膜的折射率、折射率非均匀性、消光系数和物理厚度。Ta2O5薄膜的应力通过测量基底镀膜前后的表面变形量计算得到。实验结果表明:基板温度是影响Ta2O5薄膜特性的共性关键要素,其他工艺参数的选择与需求的薄膜特性相关。研究结果对于制备不同应用的Ta2O5薄膜制备工艺参数选择具有指导意义。     

氧氩流量比对高介电薄膜Ta_2O_5电学性能的影响

利用反应溅射的方法沉积Ta2O5高介电薄膜,研究了溅射过程中氧气与氩气的体积流量比Ψ(O2:Ar)对薄膜电学性能的影响。结果表明,制备的薄膜退火后为多晶态四方结构的β-Ta2O5。随着Ψ(O2:Ar)的增大,薄膜的沉积速率逐渐减小,积累电容逐渐增大,等效氧化层厚度逐渐减小,平带电容增大,氧化层中可动离子电荷密度逐渐减小。当Ψ(O2:Ar)=6:5时,所沉积Ta2O5薄膜的相对介电常数r最大,为38.32;当Ψ(O2:Ar)=2:5时,漏电流密度最小,仅为7.7×10–7A/cm2。     

电子束蒸发沉积Ta2O5光学薄膜的研究

通过正交实验,以Ta2O5为初始膜料,采用离子源辅助电子束蒸发技术制备了Ta2O5光学薄膜。透射光谱显示,所制备的Ta2O5光学薄膜具有较高的透射率,极值点透射率约为93%,接近K9玻璃基片的透射率。极差分析表明,基片温度和离子源氧气流量是影响薄膜透射率的两个主要因素,而沉积速率的影响很小。分析了各制备参数对Ta2O5薄膜光学性能的影响,得到了采用离子源辅助电子束蒸发制备Ta2O5光学薄膜的最佳工艺参数。     

离子束溅射制备氧化物薄膜沉积速率调整方法

采用正交试验设计方法,系统研究了离子束溅射HfO2、Ta2O5 和SiO2 薄膜的沉积速率与工艺参数（基板温度、离子束压、离子束流和氧气流量）之间的关联性。采用正交表L9（34）设计了9 组实验,采用时间监控的离子束溅射沉积方法,分别制备HfO2、Ta2O5 和SiO2 薄膜,并对三种薄膜的27 个样品采用椭圆偏振法测量并计算物理厚度,继而获得沉积速率。实验结果表明:对Ta2O5 和SiO2 薄膜沉积速率影响的工艺参数相同,影响权重从大到小依次为离子束流、离子束压、氧气流量和基板温度;对 HfO2 薄膜沉积速率影响的工艺参数按权重从大到小依次为离子束流、离子束压、基板温度和氧气流量。研究结果为调整HfO2、Ta2O5 和SiO2 薄膜沉积速率提供了依据。     

RF溅射制备Ta2O5薄膜及其电学性能的研究

高介电常数薄膜广泛应用于动态随机存储器中.本文主要采用反应溅射在Si基体上制备Ta2O5薄膜,研究了在25～100nm厚度范围内薄膜的电学性能.讨论了不同退火时间对Ta2O5薄膜结构和性能的影响,测量了退火后薄膜的漏电流,并计算出其介电常数.     

Electrical properties of Ta/sub 2/O/sub 5/ gate dielectric on strained-Si

High dielectric constant (high-k) thin Ta/sub 2/O/sub 5/ films have been deposited on tensilely strained silicon (strained-Si) layers using a microwave plasma enhanced chemical vapour deposition technique at a low temperature. The deposited Ta/sub 2/O/sub 5/ films show good electrical properties as gate dielectrics and are suitable for microelectronic applications. The feasibility of integration of strained-Si and high-k dielectrics has been demonstrated.     

高掺铒硅基氧化钽脊形光波导

首次提出了采用Er-Ta共溅、高温退火的方法,在硅基二氧化硅表面制备高掺铒氧化钽（Er:Ta2O5）薄膜。利用棱镜耦合仪分析了铒掺杂浓度对Er:Ta2O5薄膜的折射率的影响,结果表明:Er:Ta2O5薄膜的折射率随着Er掺杂浓度的增加而略微降低,且所制备的薄膜没有明显的各向异性。在此基础上,成功制备出Er掺杂浓度分别为0、2.5、5、7.5 mol%的硅基Er:Ta2O5脊形波导,波导在1 550 nm波段可实现单模传输,通过截断法得到波导在1 600 nm波长处的传输损耗分别为0.6、1.1、2.5、5.0 dB/cm。在所制备的Er:Ta2O5薄膜中,尽管没有发现Er2O3结晶析出,但薄膜中的Er3+会影响Ta2O5晶体的结晶程度,进而增加波导的传输损耗。最终文中制备的掺杂浓度为2.5 mol%的硅基Er:Ta2O5脊形波导通过980 nm激光泵浦,在1 531 nm信号波长下达到了3.1 dB/cm的净增益。     

Ta2O5膜压电效应研究

本文报道了新型Ta_2O_5压电膜的制备方法及其工艺技术。用×轴垂直取向性Ta_2O_5压电膜制作出了声表面波(SAW)延迟线及滤波器。并给出了相应的实验结果。     

纳米氧化层对坡莫合金薄膜性能的影响

采用磁控溅射的方法制备了Ta/NiFe/Ta磁电阻薄膜,分别将CoFe-NOL和Al2O3插层引入NiFe薄膜,研究纳米氧化层(NOL)对NiFe薄膜性能的影响。实验结果表明:将CoFe-NOL引入NiFe薄膜,CoFe-NOL对NiFe薄膜性能有重要影响,并且CoFe-NOL在薄膜中的位置不同影响效果也不同;CoFe-NOL处于Ta/NiFe界面时,由于破坏了NiFe薄膜的织构,导致了NiFe薄膜的各向异性磁电阻(AMR)值的减小和矫顽力的上升;CoFe-NOL处于NiFe/Ta界面时,则不会破坏NiFe薄膜的织构,其AMR值和矫顽力基本没有变化。将Al2O3插层引入NiFe薄膜,由于Al2O3插层的"镜面反射"作用,合适厚度的Al2O3插层可以改善薄膜的微结构,提高薄膜的磁电阻值,改善薄膜的磁性能。当Al2O3插层厚度为1.5 nm时,NiFe薄膜有最佳的微结构和性能。     

光学薄膜常数的测试与分析

光学薄膜常数—折射率、消光系数和膜层厚度是光学薄膜制备的基础，通过透射光谱法测试计算得到的薄膜常数具有较高的精度。Ta2O5是一种常用的氧化物薄膜，研究了两种透射光谱法计算光学薄膜常数的精度，利用Lambda900分光光度计获得了Ta2O5薄膜样品的透过率光谱数据，采用透射光谱包络线法对单层Ta2O5薄膜样品的光学常数进行计算，得到的折射率和消光系数较为准确，并且认为所得到的消光系数为广义消光系数，对精确地测试、计算提出了建议，为不同薄膜样品的制备奠定了技术基础。