溅射功率对射频磁控溅射Al掺杂ZnO（ZAO）薄膜性能的影响

用射频磁控溅射技术,在纯氩气氛中不同溅射功率（120 W~210 W）下于玻璃衬底上制备了Al掺杂ZnO（ZAO）薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、光谱仪和四探针测试仪等对所制备的薄膜进行了晶体结构、光学和电学性能分析。结果表明,纯氩气氛中不同溅射功率下玻璃衬底上原位沉积的ZAO薄膜具有明显的c轴择优取向性,它没有改变ZnO的六角纤锌矿结构;ZAO薄膜的可见光区平均透光率不强烈依赖于溅射功率,为75%左右;原位沉积ZAO薄膜的电阻率达到102Ω.cm数量级范围,随溅射功率由120 W增大到210 W时,薄膜电阻率从132.67Ω.cm降低到21.08Ω.cm。     

磁控溅射沉积透明导电薄膜的结构及光电特性研究

采用射频磁控溅射工艺、以氧化锌铝陶瓷靶为靶材制备透明导电ZAO薄膜 ,系统研究了各工艺参数 ,如工作气压、温度、射频功率和退火条件对其结构和光电特性的影响。在纯氩气中且补底温度为 30 0℃时制备的ZAO薄膜经热处理后电阻率降至 8 7× 1 0 -4Ωcm ,可见光透过率在 85 %以上。X射线衍射谱扫描电镜照片表明ZAO晶粒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。     

玻璃衬底温度对溅射制备SnO2-Al2O3双金属元素薄膜电学及光学特性的影响研究

采用射频(RF)磁控溅射法在玻璃衬底上制备了SnO₂-Al₂O₃ (SAO) 双金属元素薄膜. 通过扫描电镜(SEM)图像,X射线衍射(XRD)图谱,四探针测量,UV-IR及光致发光(PL)谱研究了衬底温度对薄膜表面形貌,晶体微结构,电学及光学特性的影响. 当衬底温度增加时,SAO薄膜的晶粒尺寸增大. SEM图像及XRD图谱所显示的均质表面结构及大晶粒尺寸表明薄膜具有良好的表面形貌和结晶度. 在400-800nm的可见光范围,薄膜的透射率可达~80%-90%, 计算得到薄膜的带隙约4.11-4.14eV, 表面电阻约7.0 -9.4 . 通过合理选择溅射温度, 薄膜的带隙可得到增宽, 表面电阻可被降低. 测量还发现所制备SAO薄膜的PL谱在UV及红光带发光. 这种多晶SAO薄膜可用于透明导电氧化物(TCO)薄膜, 太阳能电池窗, 传感器及光发射器.     

磁控溅射法ZnO-TiO2复合薄膜的制备及性能

采用双靶共溅射的方法在FJL600EI型超高真空多功能磁控溅射仪上制备不同复合量的ZnO-TiO2复合薄膜,对不同工艺参数制备的ZnO-TiO2复合薄膜进行形貌结构分析、光催化性测定和亲水性检测。结果表明,当Ti靶材的溅射功率为150 W时,得到了颗粒大小均匀的ZnO-TiO2复合薄膜,且复合薄膜对甲基橙的降解率最高,亲水性最优。ZnO-TiO2薄膜的光催化性明显高于单一ZnO薄膜。     

磁控溅射和退火制备ZnO/SiO2复合薄膜

采用射频磁控溅射和退火处理的方法在单晶硅衬底上制备了ZnO/SiO2复合薄膜,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角测量等测试手段研究溅射气压、溅射功率、氧氩比和退火温度等对复合薄膜成分组成、组织结构及润湿性能的影响。研究表明,复合薄膜中主要有ZnO、SiO2、Zn2SiO4 3种物相,且分别以六方纤锌矿结构、无定形态和硅锌矿型等形式存在。随着溅射和退火工艺的改变,复合薄膜的接触角在41°～146°间变化,组织形态由颗粒状向纳米竹叶状变化。溅射气压0.5 Pa,溅射功率120 W,氧氩比(O2∶Ar)为0∶30,退火温度为700℃的条件下获得具有六方纤锌矿结构的ZnO纳米组织,该组织呈现出竹叶状,在薄膜表面交错排列形成了无序多空隙的微观形貌,使复合薄膜具有超疏水性,接触角为146°。     

掺铝氧化锌薄膜的红外性能及机制

采用中频交流磁控溅射氧化锌铝(ZnO 2％Al2O3)陶瓷靶材的方法制备了掺铝氧化锌ZAO(ZnO：Al)薄膜．利用红外光谱仪测试了薄膜的红外反射性能,研究了薄膜厚度、基体温度和氩气压力对ZAO薄膜红外反射性能的影响规律,确定了制备具有高红外反射率的ZAO薄膜的工艺参数．     

能量过滤磁控溅射低温沉积ITO 膜及其光电性能研究

利用能量过滤磁控溅射技术,于低温条件下,在玻璃衬底上制备ITO薄膜,研究了过滤电极金属网栅目数、溅射功率、衬底温度对ITO薄膜光电性能的影响。结果表明:在网栅目数为60目、衬底温度为81℃、溅射功率为165W的条件下,所得ITO薄膜的电阻率为4.9×10-4Ω.cm,可见光区平均透过率达到87%。     

室温条件下射频磁控溅射法制备AZO薄膜的结构与光电性能（英文）

采用高致密度靶材在室温条件下玻璃衬底上RF磁控溅射制备铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜。用X射线衍射仪、冷场发射扫描电子显微镜、紫外可见光分光光度计、四探针测试仪和霍尔测试仪分析表征薄膜的显微组织、表面形貌和光电学性能。结果表明,所制备的薄膜均为多晶六方纤锌矿结构,溅射功率对AZO薄膜的光电学性能,尤其是电学性能有重要影响。不同溅射功率下薄膜可见光平均透过率均大于85%,当溅射功率为200 W时,获得最小电阻率4.5×10~(-4)?·cm和87.1%的透过率。AZO薄膜禁带宽度随溅射功率不同在3.48~3.68 e V范围内变化。     

射频磁控溅射ZrW2O8薄膜的高温退火研究

采用ZrW2O8陶瓷靶材,以射频磁控溅射法在不同基片上沉积制备ZrW2O8薄膜.利用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)研究靶材性能和退火温度、气氛以及基片对薄膜的相组成、表面形貌的影响.结果表明:ZrW2O8靶材具有较高的纯度和致密度,磁控溅射制备的薄膜为非晶态,在730℃左右通氧条件下退火后得到择优生长的ZrW2O8薄膜:在750℃左右退火得到三方相ZrW2O8薄膜;在1200℃密闭的条件下淬火得到立方相ZrW2O8薄膜;在15到700℃温度区间内,制备的立方相ZrW2O8薄膜负热膨胀系数为-14.47×10-6 K-1,随着退火温度的提高,薄膜出现一些孔洞和裂纹.     

Al掺杂ZnO薄膜的制备及红外光学性能的研究

采用溶胶-凝胶法合成Al掺杂ZnO胶体,通过浸涂法在石英衬底上制备不同退火温度的ZAO薄膜.通过XRD、FT-IR、IR-2型红外辐射仪等手段对薄膜进行表征并研究不同工艺条件对薄膜红外性能的影响.结果显示,Al的掺杂并未改变ZnO的晶型结构,薄膜材料具有沿(002)晶面趋向性生长的特点.ZAO薄膜在可见光区具有高透过率,平均透过率在80%左右,在红外波段具有较高的透过率,所得到的ZAO薄膜在红外波段具有较低的发射率.     

Preparation and Properties Of ZnO:Al (ZAO) Thin Films Eposited by DC Reactive Magnetron Sputtering

采用磁控溅射技术制备了ZnO:Al(ZAO)薄膜。研究了不同的工艺参数对薄膜的组织结构和光电特性的影响.实验结果表明，多晶ZAO薄膜具有（001）择优取向且呈柱状生长，能量机制决定其微观生长状态。讨论了薄膜的内应力，高的沉积温度和低的溅射功率可有效减小薄膜的内应力。优化的ZAO薄膜电阻率和在可见光区的平均透射率可分别达到310-4-410-4cm和80%以上。     

透明导电氧化物ZnO:Al(ZAO)薄膜的研究

用磁控反应溅射法制备了ＺｎＯ：Ａｌ薄膜,研究了薄膜方块电阻空间分布的均匀性及微观形貌,并对ＺｎＯ：Ａｌ薄膜表面各元素的化学状态和深度分布进行了ＸＰＳ和ＡＥＳ分析,同时也讨论了薄膜的光学电学性能。     

P-type transparent conducting SnO2:Zn film derived from thermal diffusion of Zn/SnO2/Zn multilayer thin films

Highly transparent, p-type conducting SnO₂:Zn thin films are prepared from the thermal diffusion of a sandwich structure of Zn/SnO₂/Zn multilayer thin films deposited on quartz glass substrate by direct current (DC) and radio frequency (RF) magnetron sputtering using Zn and SnO₂ targets. The deposited films were annealed at various temperatures for thermal diffusion. The effect of annealing temperature and time on the structural, electrical and optical performances of SnO₂:Zn films was studied. XRD results show that all p-type conducting films possessed polycrystalline SnO₂ with tetragonal rutile structure. Hall effect results indicate that the treatment at 400 °C for 6 h was the optimum annealing parameters for p-type SnO₂:Zn films which have relatively high hole concentration and low resistivity of 2.389 × 10¹⁷ cm^− 3 and 7.436 Ω cm, respectively. The average transmission of the p-type SnO₂:Zn films was above 80% in the visible light range.     

Conductivity enhancement in transparetn ZnO films via Al-dopping produced by CW-CO2 laser-induced evaporation

Highly conductive transparent aluminium-doped ZnO (ZnO:A1) films were successfully deposited by CW-CO₂ laser-induced evaporation. Optimisation of evaporation parameters was based on laser power, substrate temperature, O₂ partial pressure in the vacuum chamber and amount of Al in the ZnO source pellet. ZnO:A1 films with an electrical resistivity as low as 6.6 × 10⁻²Ω·cm and an optical transmission of 80% at 500nm were obtained at laser power of 15 W, substrate temperature of about 200°C, O₂ partial pressure of 6—7 × 10⁻⁴ Torr and 5wt.% Al. Conductivity of ZnO films can be increased one order via Al-doping in ZnO films. The films obtained by laser-induced evaporation have compared quite favorably with the high quality films obtained by sputtering.     

磁控溅射制备Mo薄膜的优化工艺和组织及性能研究

基于正交试验设计,采用射频磁控溅射技术在不同工艺条件下制备了一系列纯金属Mo薄膜。以薄膜的纳米硬度和结合强度为评价指标,考察分析了溅射靶功率、基片温度、氩气流量和真空度4个工艺参数对溅射Mo薄膜综合力学性能和组织结构的影响规律及机理。结果表明,所制备的多种Mo薄膜均为立方多晶结构,并在(110)和(220)晶面择优生长。薄膜由细小的"树枝"状颗粒随机堆叠而成,表面呈压应力状态。综合考虑薄膜的沉积质量和沉积效率,提出磁控溅射制备Mo薄膜的较佳工艺参数为Mo靶功率100 W,沉积温度120℃,氩气流量90 cm3/min,真空度0.2 Pa。采用优化工艺制备的Mo薄膜具有良好的结晶状态和均匀致密的组织结构,纳米硬度为7.269 GPa,结合强度高达33.8 N。     

功率对磁控溅射TbDyFe薄膜磁致伸缩性能的影响

采用直流磁控溅射工艺制备TbDyFe磁致伸缩薄膜，通过考察薄膜成分及其微结构，分析研究了溅射功率对薄膜磁致伸缩性能的影响。结果表明，同一薄膜内部成分相当均一，但不同溅射功率条件下的薄膜成分相异。溅射功率较低，薄膜内部微柱状体结构导致了磁各向异性的产生，磁致伸缩性能下降；溅射功率提高到120W，微柱状体结构消失，薄膜内部趋于均一连续，磁致伸缩性能较好。     

沉积温度对Ge2Sb2Te5溅射薄膜结构、电/光性质的影响

在衬底加热条件下利用磁控溅射法制备Ge2Sb2Te5薄膜,利用X射线衍射仪表征各种沉积温度下薄膜的结构,差示扫描量热法(DSC)确定的薄膜晶化温度为168℃(加热升温速率为5℃/min)。用四探针法测试薄膜的方块电阻,分光光度计测试薄膜的反射率谱,并根据反射率数据讨论在波长为405和650nm时薄膜的反射率对比度同沉积温度关系。结果表明:室温沉积的薄膜为非晶态;在衬底温度为140℃条件下薄膜已完全转变为晶态Ge2Sb2Te5,在300℃时出现少量的六方相;低于140℃时易形成非Ge2Sb2Te5组分的其它晶相,它们对薄膜的电/光性质有很大的影响,可能是导致此类相变光存储薄膜使用过程中反射率对比度下降的原因。