磁控溅射制备TiO_2薄膜及其光学特性研究

采用直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备TiO2薄膜.用紫外-可见光分光光度计和AFM分别表征了薄膜的透射率和表面形貌,用包络线法详细研究了不同衬底温度下TiO2薄膜的光学特性.结果表明:薄膜在可见光波段有很高的透明度,且随着衬底温度的升高,薄膜的透射率略有增加,薄膜的折射率和吸收系数增大,薄膜的光学带隙减小;同时,薄膜表面粗糙度减小,薄膜变得平整.     

(Ba,Pb)TiO3铁电薄膜的制备及其光学性质研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术在(100)Si及石英衬底上制备了Ba0.95Pb0.05TiO3(BPT)铁电薄膜。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微术(AFM)对薄膜的物相结构、结晶性和表面形貌进行表征,结果表明晶化完整的BPT薄膜呈多晶钙钛矿结构,薄膜表面均匀致密.用紫外-可见分光光度计在190～1000nm波长范围内,测量了不同温度退火的BPT薄膜的光学透射率,并通过透射光谱计算了薄膜折射率和消光系数的色散关系.     

磁控溅射制备钛薄膜的结构和光学性质

利用直流磁控溅射技术在石英基片上沉积厚度为35～112nm的钛薄膜.采用X射线衍射仪和原子力显微镜分别对薄膜的微结构和表面形貌进行观测,用分光光度计测量样品的透射和反射光谱.选用德鲁特光学介电模型,通过拟合样品的透射和反射光谱数据的方法求解钛薄膜的折射率、消光系数和厚度.结果表明,随着厚度的增加,(100)面衍射峰强度增强,薄膜的结晶性能提高;膜厚为56nm时,样品的表面为多孔结构,而大于56nm时表面为连续膜的球形颗粒结构;随膜厚的增加,表面颗粒直径逐渐增大,表面粗糙度减小.在400～2 000nm波长范围内,薄膜的透射率随膜厚的增加而减小,反射率升高;折射率在2.5与3.4之间,消光系数在0.7与1.4之间,折射率和消光系数均随膜厚的增加而增加.     

衬底温度对钛镁掺杂氧化锌薄膜光学性能的影响

以石英玻璃作为衬底,采用射频磁控溅射技术沉积钛镁掺杂氧化锌(TMZO)薄膜样品.基于分光光度计测量的透射光谱数据,利用光学表征方法确定了薄膜样品的折射率、消光系数和光学能隙等光学参数,研究了衬底温度对TMZO样品光学性能的影响.结果表明,可见光区域所有薄膜的折射率均随波长增加而单调减小,表现为正常的色散关系,衬底温度对薄膜样品的透光性和光学参数具有明显的影响.衬底温度升高时,TMZO样品的可见光区平均透过率和光学能隙均呈现出先增后减的变化趋势,当衬底温度为300°C时,它们都具有最大值.     

基板温度对电子束沉积LaF3薄膜紫外性能的影响

采用电子束沉积的方法,在紫外熔凝石英基片上制备了LaF<,3>单层膜.研究了基板温度对LaF<,3>薄膜紫外光学性能的影响,基板温度从200℃上升到300℃,间隔为50℃.采用分光光度计测量了样品的透射率光谱曲线,并在此基础上进行了光学常数的计算.分析结果表明:在本实验条件下,薄膜的折射率随温度的升高而增大;消光系数随...     

衬底对SnO2薄膜结构的影响

ＳｎＯ２透明导电膜的光学、电学特性与它的结构有关。研究守底温度对薄膜结构的影响表明：衬底温度影响薄膜的结晶程度，衬底温度高，容易结晶化，衬底温度低，则易形成无定型结构的膜。     

椭偏光谱法研究激光脉冲沉积MgO薄膜材料生长

用激光脉冲沉积技术生长、制备出了一系列不同真空度、不间衬底温度和不同激光脉冲能量的Mgo薄膜。对生长、制备出的一系列Mgo薄膜进行了椭偏光谱测量研究，在300-800nm光谱波长范围内，得到了不同条件下生长制备的MgO薄膜的光学常数谱和膜厚，其结果显示：真空度、衬底温度和激光脉冲能量对生长Mgo薄膜的折射率、膜厚均有影响，高真空、高衬底温度和适中的激光脉冲能量有利于生长制备高折射率、高密度和高质量的Mgo薄膜。     

无限层薄膜（Sr,Ca）CuO2的相分析

采用脉冲激光沉积（ＰＬＤ）方法在４００￣６７０℃和７￣７０Ｐａ氧压下制备了（Ｓｒ,Ｃａ）ＣｕＯ２无限层薄膜。通过薄膜的Ｘ光衍射（ＸＲＤ）测量来进行薄膜的相分析。Ａ２ＣｕＯ３＋δ（Ａ代表Ｓｒ,Ｃａ）相在ＳｒＴｉＯ３,ＬａＡｌＯ３,ＣａＮｄＡｌＯ４和ＭｇＯ衬底上在４００￣６００℃极易生成,而无限层ＡＣｕＯ２＋δ相只能在高于４７０℃和相配的ＳｒＴｉＯ３和ＬａＡｌＯ３衬底上生成。在ＳｒＴｉＯ３衬底上当温度     

掺铝氧化锌薄膜的光电性能

采用直流磁控溅射技术,以氧化锌铝陶瓷靶为靶材,在玻璃衬底上制备掺铝氧化锌薄膜,研究不同工艺参数对薄膜组织结构、光学性质和电学性质的影响。从薄膜的结构、载流子浓度和迁移率等方面分析掺铝氧化锌薄膜的透射率和电阻率的变化机理。研究结果表明:掺铝氧化锌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电阻率和透射率具有很大影响。在衬底温度为200℃、氧气与氩气的分压比为1%时,薄膜具有最优电阻率和平均透射率,分别达到1.13×10-3Ω.cm和86.5%。     

运用有效介质理论模拟银薄膜的光学特性

采用金属真空热蒸发技术制备了不同厚度的银薄膜,并用UV-2500型双光束分光光度计对其光学性质进行了表征.应用Maxwell-Garnett和Bruggeman理论模拟了薄膜的折射率、消光系数、透射率以及光吸收系数随波长变化的曲线,并与实验结果进行了比较,发现消光系数的峰位、透射率曲线的谷位及其移动趋势与实验结果一致,同时对实验结果与模拟结果存在差异的原因进行了分析.     

Mg掺杂ZnO薄膜的结构和光学性质

采用磁控溅射方法在硅和石英衬底上制备了纯ZnO和Mg0.04Zn0.96O薄膜.用XRD和AFM表征薄膜的晶化行为和显微结构,用透射谱和光致发光谱分析薄膜的光学性质.分析结果显示:两种薄膜均为六角纤锌矿结构,且沿c轴取向,薄膜表面光滑致密,晶粒分布均匀;薄膜在可见光范围内具有较高的透过率,Mg掺杂后透射谱吸收边向高能侧移动,相应的薄膜的带隙宽度从3.28 eV升至3.36 eV;用包络法计算出薄膜的光学常数表明,Mg掺杂没有明显改变薄膜的折射率,但使消光系数明显增大;薄膜的光致发光谱分析也发现,掺入Mg使带边发射峰蓝移.     

溅射功率对氧化铝薄膜结构和光学性能的影响

采用射频反应磁控溅射法,在K9双面抛光玻璃基底上制备了一系列不同溅射功率的Al2O3薄膜,并对部分薄膜进行退火处理.利用X线衍射法对Al2O3薄膜退火前后的晶体结构进行分析,采用椭圆偏振光谱仪对薄膜的厚度、折射率和消光系数进行测试和拟合.实验结果表明:测射功率在100~300 W时,沉积的Al2O3薄膜退火前后均为非晶态;薄膜在可见光范围内具有良好的透光性能,透射率接近90%,为透明膜;薄膜的沉积速率随溅射功率的增大而增大;薄膜在可见光波段的折射率n随波长的增大而减小,平均值随溅射功率的增大呈现出先增大后减小的变化趋势;薄膜消光系数k的平均值亦随溅射功率的增大呈现先增大后减小的变化趋势.     

Cu块材及Cu膜的光学常数研究

用反射式动态椭圆偏振光谱技术对Cu块材、Cu薄膜及Cu厚膜的光学常数进行了测试分析。研究结果表明:与Roberts块材、Johnson厚膜数据相比,不同方法得到Cu的光学常数在谱线形状上基本相似,但在数值上存在一定差别;在波长为250～830nm范围内,Cu块材和膜的折射率n与消光系数k分别在0.1～1.5和1.5～5.0之间;随膜厚增加,n值增大,k值减小;厚膜的n、k值与块材的更为接近。同时讨论了光学常数与微结构的关系。     

采用不同功率溅射制备氧化钛薄膜的研究

常温下,利用射频（RF）反应磁控溅射方法在K9双面抛光玻璃基底上沉积氧化钛薄膜．采用光栅光谱仪对薄膜样品的透射谱进行测试,通过椭圆偏振光谱仪测试并拟合得到薄膜的厚度、折射率和消光系数等光学参数,借助掠入射角X-射线衍射对薄膜的结晶状态进行了测试．实验结果表明：不同溅射功率下沉积的样品呈非晶态,在40～100W范围内,溅射功率越大,薄膜的沉积速率越大,但溅射功率对折射率和消光系数影响不大．     

中频反应磁控溅射Al_2O_3薄膜的光学性质

采用中频反应磁控溅射技术在玻璃基片上制备了Al2O3薄膜,提出了一种利用透射光谱来简单有效地分析弱吸收薄膜的光学特性及与光学相关的其他物理特性的方法.对Al2O3薄膜进行透射谱测量,通过对薄膜折射率、吸收系数、膜厚度与入射光波长相互关系的分析,获得了Al2O3薄膜在400~1 100 nm区域内的折射率、吸收系数与入射光波长的关系式,以及Al2O3薄膜厚度的计算公式.     

溅射功率和工作气压对磁控溅射铬薄膜光电学性质的影响

采用直流磁控溅射方法在石英基片上沉积铬薄膜.研究溅射功率、工作气压对铬薄膜结构、电学和光学性质的影响.利用X射线衍射仪、分光光度计和Van der Pauw方法分别检测薄膜的结构、光学和电学特性,利用德鲁特模型和薄膜的透射、反射光谱计算薄膜的厚度和光学常数.结果表明:制备的铬薄膜为体心立方的多晶态;在工作气压0.6Pa一定时,随着溅射功率从40W增加到120W,沉积速率呈非线性增加,薄膜更加致密,电阻率连续降低,在550nm波长处,薄膜的折射率从3.52增大到功率80W时的最大值(3.88),尔后逐渐减小至3.69;消光系数从1.50逐渐增大到2.20;在溅射功率80W一定时,随着工作气压从0.4Pa增加到1.2Pa,沉积速率呈近线性降低,薄膜的电阻率逐渐变大,在550nm波长处,折射率从3.88减小到3.62,消光系数从2.55减小到1.48.     

不同氩气流量下溅射所得TiO_x薄膜的结构和光学性能

为探究不同氩气流量对TiOx薄膜结构和光学性能的影响,采用常温反应磁控溅射法,在K9双面抛光玻璃基底上制备TiOx薄膜样品,利用X线衍射分析样品的晶体结构,通过原子力显微镜观察样品表面结构,使用光栅光谱仪测试样品透射率,并计算得到薄膜沉积速率和消光系数等光学参数.实验结果表明:氩气流量对TiOx薄膜的光学性能具有较为明显的影响,随着氩气流量的增加,薄膜的光学厚度和沉积速率随之增加,而折射率有微小增加,消光系数受氩气流量的影响不大.     

热处理温度对溶胶-凝胶法制备的Ce_(0.97)Co_(0.03)O_2薄膜结构和光学性能的影响

采用溶胶-凝胶法,在Si(100)衬底上制备了3%Co掺杂CeO2薄膜,研究了不同热处理温度对Ce0.97Co0.03O2薄膜结构和光学性质的影响。X射线衍射(XRD)表明,3%Co掺杂CeO2薄膜为多晶薄膜,且未破坏CeO2原有的结构,随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大。椭偏光谱法研究表明,Ce0.97Co0.03O2薄膜的光学常数(折射率n、消光系数k)随着退火温度增加而增大,光学带隙Eg随退火温度增加而减小,这是薄膜结构随退火温度增加发生变化所致。     

反应磁控溅射制备五氧化二铌光学薄膜

利用低频反应磁控溅射制备五氧化二铌光学薄膜.薄膜的微结构、表面形貌和光学性质等分别采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜和紫外可见近红外分光光度计等观察和测量.测量发现溅射制备的光学薄膜为非晶结构,具有很好的表面平整度,厚度为515nm,光学波长为550nm处的折射率为2.264,可见光波段的消光系数小于10-3,光学带隙为3.49eV.结果表明制备的五氧化二铌膜是性能良好的光学薄膜.     

运用有效介质理论研究Au/AAO纳米复合结构的光学特性

运用Maxwell-Garnett(M-G)有效介质理论模拟了Au/阳极氧化铝(AAO)纳米有序阵列复合结构在200~2 500 nm波段内的光学常数,并研究了300~1 000 nm波段Au组分的体积分数及长径比对Au/AAO复合结构的光学常数n和k的影响.结果表明,Au组分的体积分数和长径比对Au/AAO复合结构的光学常数有较强的调制作用.同时发现,Au组分体积分数对Au/AAO复合结构吸收、反射特性有较大影响.