镉气氛退火对CdS单晶材料性能的影响

硫化镉(CdS)是一种光电性能优异的Ⅱ-Ⅵ族直接跃迁、宽带隙化合物半导体材料。将本征高阻的CdS单晶材料在镉气氛中高温退火,并对退火后的CdS材料进行电学、光学特性表征。测试结果表明,镉气氛退火可使本征高阻的CdS单晶转变为低阻CdS材料,从而实现对CdS材料电学特性调控。     

原位退火对碲锌镉晶体第二相夹杂缺陷的影响

采用传统布里奇曼法生长碲锌镉晶体,在配料过程中添加适当过量的Cd,并在晶体生长结束阶段的降温过程中加入晶锭原位退火工艺,晶体的第二相夹杂缺陷得到了有效抑制.根据晶体第二相夹杂缺陷的形成机理,结合热扩散理论和碲锌镉晶体的P-T相图,研究了退火温度对晶体第二相夹杂缺陷密度和粒度(尺寸)的影响,获得了抑制碲锌镉晶体第二相夹杂...     

高温H2退火对Yb∶YAG晶体光谱性能的影响

研究了不同掺杂浓度的Yb∶YAG晶体氢气退火前后的色心吸收 ,发现随着Yb2 O3 浓度的增加 ,色心浓度并不增加。测量了退火前后不同浓度晶体的荧光光谱和荧光寿命 ,指出低浓度掺杂时 ,色心对发光强度和荧光寿命没有猝灭作用 ,只有在掺杂浓度大于 1 0at. %时 ,色心吸收的加强对发光强度和荧光寿命才有明显猝灭作用     

Cd饱和气氛退火对碲锌镉晶体导电类型转变界面的影响

在富Te生长条件下,通过垂直布里奇曼法制备的部分碲锌镉晶体内存在导电类型转变界面.采用富Te液相外延技术在含有导电类型转变界面的碲锌镉衬底上生长碲镉汞薄膜,制成的红外焦平面探测器响应图上存在明显的响应不均匀分界面.碲锌镉晶体的导电类型转变由缺陷类型的不同引起,为消除碲锌镉衬底的导电类型转变界面,提升碲镉汞红外焦平面的成...     

Nd:GSGG激光晶体的光谱性能研究

用提拉法成功生长出了Nd3 :Gd3Sc2Ga3O12(Nd:GSGG)晶体,并对其光谱性能进行了研究.测量了晶体在400～2700 nm波段内的吸收光谱.用808 nm波长激发,测量了晶体的荧光光谱和荧光寿命,计算了晶体的发射截面.与Nd:GGG和Nd:YAG的光谱参数进行了比较.     

高温退火对MgO晶体光致发光性能的影响

利用自行搭建的实验平台,测试了高纯MgO晶体和Sc掺杂MgO晶体的紫外光光致发光(PL)光谱,发射峰值分别位于389.31、498.61nm、712.44和749.06nm,其可见光发射区和红外发射区主要对应于MgO晶体中由O空位构成的F色心和F+色心通过激发和退激发机制发射;在不同温度退火条件下测试Sc掺杂MgO晶体的PL光谱,并利用高斯分解实现了Sc掺杂MgO晶体中F色心和F+色心的定位。结果表明,高温退火处理可以有效降低MgO晶体表面的污染,进而提高晶体的光电活性;Sc掺杂导致MgO晶体可见光发射区域的蓝移和增强,其中F+色心对于温度的依赖性较强。     

开管退火对碲锌镉单晶片沉积相影响的研究

报道了一种CZT单晶片退火的新装置和新工艺,可以方便有效的对CZT单晶片进行开管退火.主要研究了氢气氛下加Cd源开管退火对CZT晶片中沉积相的影响.研究发现:经过开管退火处理后CZT晶片中的沉积相颗粒的密度和尺寸都明显减小,有效消除了Te沉积相,大颗粒的Cd沉积相尺寸也明显减小.     

原位退火对磁控溅射制备的ZnS薄膜微结构和发光性能的影响

采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了系列ZnS薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计研究了Ar气氛中300～500℃原位退火对薄膜微结构和发光性能的影响.结果表明,退火温度对ZnS薄膜的结晶性能和晶粒大小的影响不大,但会显著影响其发光特性.低温退火处理的薄膜的PL谱具有多个发光峰,...     

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.     

p-GaN退火对InGaN量子阱光学性能的影响

近年来,N2退火和O2退火均被用于激活p-GaN中的Mg受主以提高p-GaN中的空穴浓度。基于两种退火技术,系统地研究了N2退火和O2退火对LED样品电学性能及光学性能的影响。电流电压特性的测试结果显示,在较低温度(500℃)下O2退火就可以达到与N2高温退火(800℃)相似的电学特性。变温光致发光测试表明,N2高温退火会在InGaN量子阱中形成In团簇,In团簇作为深的势阱增加了对载流子的束缚,能够将载流子更好地局限在势阱中。然而In团簇形成的同时也伴随着大量位错的产生,使其InGaN量子阱中的位错密度大幅度提高,因此室温下N2退火样品的辐射复合效率低于O2退火样品的辐射复合效率。     

退火时间对溶液法制备 Tips-Pentacene 电流传输特性的影响

通过测量p+Si/PEDOT∶PSS/Tips-PEN/Ag器件的J-V特性,研究了退火时间对溶液法制备Tips-PEN薄膜电流传输特性的影响。实验结果表明,在退火时间为2h和5h的条件下,随偏置电压的增加,双对数J-V曲线存在斜率依次为2,大于3以及2的不同区域,而在退火时间达到10h后,低电压下斜率为2的区域消失。根据空间电荷限制电流模型,分析了不同区域的电流传输机理,并提取了陷阱密度和空穴的迁移率。在退火时间为10h时,材料有最低的陷阱密度5.70×1018/cm3和最大的空穴迁移率1.68×10-4 cm2/(V·s),其在低偏置下传输特征的改变表明与溶剂残留有关的单一能级陷阱极大减小。     

退火过程对c轴择优取向的ZnO薄膜的光学性质的影响

利用溶胶凝胶法在石英衬底上采用旋涂法制备出ZnO薄膜,通过X射线衍射仪发现不同的退火温度对ZnO薄膜的择优取向有很大影响;通过紫外可见分光光度计和室温发光谱可以看出,制备的薄膜有很好的光学透过性和很强的紫外发光特性,而不同的退火温度对其光学性质有很大的影响。实验发现采用此种方法在650℃左右退火是一个合适的退火温度,结构特性和光学性质都相对较好;采用热分析方法可知ZnO将在375℃左右从非晶转向结晶状态,因而在常规ZnO薄膜制备方法中增加一步500oC的热处理将有助于提高ZnO薄膜的结晶质量。     

退火温度对ZnS/PS薄膜的晶体结构和光电性质的影响

用脉冲激光沉积法(PLD)在多孔硅(PS)衬底上生长ZnS薄膜,分别在300℃、400℃和500℃下真空退火。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了退火对ZnS薄膜的晶体结构和表面形貌的影响,并测量了ZnS/PS复合体系的光致发光(PL)谱和异质结的I-V特性曲线。研究表明,ZnS薄膜仅在28.5°附近存在着(111)方向的高度取向生长,由此判断薄膜是单晶立方结构的-βZnS。随着退火温度的升高,-βZnS的(111)衍射峰强度逐渐增大,且ZnS薄膜表面变得更加均匀致密,说明高温退火可以有效地促进晶粒的结合并改善结晶质量。ZnS/PS复合体系的PL谱中,随着退火温度升高,ZnS薄膜的自激活发光强度增大,而PS的发光强度减小,说明退火处理更有利于ZnS薄膜的发光。根据三基色叠加的原理,ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,ZnS/PS体系可以发射出较强的白光。但过高的退火温度会影响整个ZnS/PS体系的白光发射。ZnS/PS异质结的I-V特性曲线呈现出整流特性,且随着退火温度的升高其正向电流增加。     

富汞热处理对碲镉汞电学性能的影响

对液相外延方法(LPE)生长的碲镉汞(HgCdTe)材料进行了闭管富汞热处理,并研究了不同的热处理时间和热处理温度对碲镉汞材料电学性能的影响。HgCdTe材料经过富汞热处理后可以有效降低材料内的缺陷尺寸和密度。该方法不仅可以降低材料内的位错密度,而且还可以完成材料P型到N型的转变。工艺中的低温热处理对HgCdTe材料的电学性能有较大影响。研究发现,随着低温热处理时间的持续增加,HgCdTe材料的载流子浓度会明显增加。而当低温热处理温度在210℃~250℃范围内变化时,若保持低温热处理时间不变,则热处理后HgCdTe材料的载流子浓度在一定范围内波动,且无明显变化。通过对HgCdTe器件进行I-V曲线测试以及最终的组件测试,发现热处理后载流子浓度在1E13~1E14cm^-3范围内的HgCdTe芯片就可以得到很好的测试结果。     

Influence of thermal annealing on electrical and optical properties of indium tin oxide thin films

Transparent conducting indium tin oxide (ITO) thin films with the thickness of 300 nm were deposited on quartz substrates via electron beam evaporation, and five of them post-annealed in air atmosphere for 10 min at five selected temperature points from 200 °C to 600 °C, respectively. An UV–vis spectrophotometer and Hall measurement system were adopted to characterize the ITO thin films. Influence of thermal annealing in air atmosphere on electrical and optical properties was investigated in detail. The sheet resistance reached the minimum of 6.67 Ω/sq after annealed at 300 °C. It increased dramatically at even higher annealing temperature. The mean transmittance over the range from 400 nm to 800 nm reached the maximum of 89.03% after annealed at 400 °C, and the figure of merit reached the maximum of 17.79 (Unit: 10⁻³ Ω⁻¹) under the same annealing condition. With the annealing temperature increased from 400 °C to 600 °C, the variations of transmittance were negligible, but the figure of merit decreased significantly due to the deterioration of electrical conductivity. With increasing the annealing temperature, the absorption edge shifted towards longer wavelength. It could be explained on the basis of Burstein–Moss shift. The values of optical band gap varied in the range of 3.866–4.392 eV.     

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。     

Influence of annealing temperature on the structural and optical properties of nanocrystalline zirconium oxide

Nanocrystalline zirconium oxide powder was prepared by sol-gel method using zirconyl chloride octahydrate (ZrOCl₂·8H₂O) and ethylenediaminetetraacitic acid (EDTA) in ammonium hydroxide (NH₄OH) solution. The as-synthesized complex product was annealed at 650 °C, 750 °C and 850 °C for 2 h to get fine ZrO₂ powder. These samples were further analyzed by Scanning electron microscopy (SEM), X- ray diffraction (XRD), Energy-dispersive X- ray spectroscopy (EDX), UV-vis analysis, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, Photoluminescence spectroscopy (PL) and Raman Spectroscopy to study their structural and optical properties. The structural studies revealed that nanocrystalline ZrO₂ powder exhibits monoclinic phase with variation in crystallite size with annealing temperature. The UV–vis absorption band edge of ZrO₂ decreases from 514 nm to 451 nm as annealing temperature rises from 650 °C to 750 °C. It seems that the drastic reduction in band gap energy may be one of the novel unexpected characteristics of ZrO₂. The FTIR analyses further confirmed the formation of nanocrystalline monoclinic ZrO₂. PL analysis revealed the novel emission peaks at 305 and 565 nm. The Raman spectroscopy confirmed the transformation of amorphous zirconium hydroxide to m-ZrO₂ with increase in temperature from 650 °C to 850 °C.     

Si3N4膜对MOS电容器存储时间影响的研究

Si3N4薄膜淀积速率对MOS电容器存储时间影响很大。在850℃下，栅介质SiO2膜厚度100nm，MOS电容器存储时间420s。在50Pa真空压力下，通过淀积70nm厚Si2N4薄膜后，MOS电容器无存储时间。经900℃O2气氛退火40min，MOS电容器的存储时间也不到2s。采用声7孔径降低气体流速，从而降低淀积速率，在840℃下，栅介质SiO2膜厚度100nm，MOS电容器存储时间420s；在60．71Pa真空压力下，淀积70nm厚Si3N4薄膜后，MOS电容器存储时间曲线不正常，经900℃O2气氛退火40min，曲线恢复正常，MOS电容器存储时间达到400s以上。     

退火工艺对La-Nb共掺杂Bi_4Ti_3O_(12)薄膜结构的影响

采用sol-gel法制备了Si基Bi3.25La0.75Ti2.94Nb0.06O12.03(BLTN)铁电薄膜,研究了退火温度、升温速率和退火时间对BLTN薄膜微观结构的影响。结果表明:制备的BLTN薄膜具有单一的钙钛矿结构,且为随机取向,表面平整致密;退火温度由550℃升高到750℃时,薄膜的衍射峰强度增强,晶粒尺寸由65 nm增大到110 nm;退火升温速率由10℃/min提高为20℃/min时,薄膜的晶化程度降低;退火时间对薄膜的晶相结构影响不大,但时间超过30 min会造成薄膜表面孔洞增多、致密性下降。     

Effect of thermal annealing on structural and optical properties of titanyl phthalocyanine thin films

Thin films of titanyl phthalocyanine (TiOPc) have been deposited on both fused quartz and glass substrates by the thermal evaporation technique. The structural and optical properties of the as-deposited and annealed films have been reported. The structural features of the as-deposited and annealed films have been studied by X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FESEM), and Fourier-transform infrared (FT-IR) technique. The optical constants (refractive index, n, and absorption index, k) of the films have been presented for the first time in the wavelength range 200–2500 nm by using spectrophotometric measurements at nearly normal incidence. The band gaps of the as-deposited film at 1.48 eV and 2.5 eV corresponding to Q-band and B or Soret band were red-shifted to 1.15 eV and 2.19 eV, respectively, when the film annealed at 433 K.