退火处理对MgO薄膜性能的影响

采用磁控溅射法在石英衬底上制备了MgO薄膜并分别在不同温度下进行退火处理。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了MgO薄膜的结构和表面形貌随退火温度的变化,发现退火可以改善薄膜的结晶质量,即随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,结晶性能更佳,表面更加平整。此外,通过紫外-可见光分光光度计研究了MgO薄膜光学特性的变化,发现随着薄膜退火温度的升高,可见光透射率下降,光学带隙值逐渐减小。     

基体温度对磁控溅射沉积ZAO薄膜性能的影响

利用中频交流磁控溅射方法 ,采用氧化锌铝陶瓷靶材 [w(ZnO) =98%、w(Al2 O3 ) =2 % ]制备了ZAO(ZnO∶Al)薄膜 ,观察了基体温度对ZAO薄膜的晶体结构、电学和光学性能的影响 ,采用X射线衍射仪对薄膜的结构进行了分析 ,采用光学分度计和电阻测试仪测量了薄膜的光学、电学特性 ,采用霍尔测试仪测量了薄膜的载流子浓度和霍尔迁移率。结果表明 :沉积薄膜时的基体温度对薄膜的结构、结晶状况、可见光透射率以及导电性有较大的影响。当基体温度为 2 5 0℃ ,Ar分压为 0 8Pa时 ,薄膜的最低电阻率为 4 6× 10 -4Ω·cm ,方块电阻为 35Ω时 ,可见光 (λ =5 5 0nm)透射率高达 92 0 %。     

热处理对溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜性能的影响

以(CH3COO)2Zn·2H2O为前驱物,利用溶胶-凝胶旋转涂膜法以普通玻璃为基底制备ZnO薄膜。分别采用X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和扫描电子显微镜等对ZnO薄膜的物相组分、透射率和表面形貌进行测量与表征。研究了热处理温度对ZnO薄膜的物相结构和光学特性的影响。实验结果表明,ZnO薄膜的物相结构和可见光透射率都与热处理温度有关,随着热处理温度升高,ZnO薄膜的晶粒尺寸增大,晶格常数逐渐减小,薄膜的透射率增大。     

沉积气压对磁控溅射Ta_2O_5薄膜光学性能的影响

本文采用射频磁控溅射技术分别在玻璃和硅基底上沉积Ta_2O_5薄膜,研究沉积气压的变化对薄膜光学性能的影响规律。利用UV-3600分光光度计、椭圆偏振谱仪对薄膜的光学常数及性能进行了测试。结果表明,薄膜的沉积速率随着沉积气压的增大而减小,0.6 Pa时沉积速率达最大为0.011 nm/s。在可见光区所有薄膜的平均透射率均大于80%,属于透明薄膜。薄膜的平均透射率随着沉积气压的增大而增大,当沉积气压为1.2 Pa时平均透射率最大值为85.37%,通过传输矩阵法拟合计算,验证了Ta_2O_5薄膜的光学常数。     

沉积气压对电弧离子镀制备MgO薄膜的结构及性能的影响

采用阴极真空电弧离子沉积技术在玻璃及Si衬底上成功地制备了具有择优结晶取向的透明MgO薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及紫外-可见吸收光谱仪分别对MgO薄膜微观结构、表面形貌及可见光透过率进行了测试与分析。XRD结果表明,所制备的MgO薄膜具有NaCl型立方结构的（100）、（110）和（111）3种结晶取向,在沉积气压为0.7～3.0Pa的范围内,薄膜的择优结晶取向随沉积气压的升高先由（100）转变为（110）,最后变为（111）。SEM图表明随着沉积气压的升高,MgO薄膜的晶粒逐渐变小,薄膜结晶质量变差。在380～900nm范围内,沉积气压为0.7Pa下制备的MgO薄膜其可见光透过率高于90%,随着沉积气压的升高,薄膜的可见光透过率有所下降。     

溅射功率对AZO透明导电薄膜的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积了AZO透明导电薄膜,并用原子力显微镜观测了薄膜表面形貌,XRD测试了薄膜相结构和单色仪测试了薄膜透射率。结果表明,制备的薄膜具有高度c轴择优取向性,其表面平整,晶粒均匀致密。当溅射功率为180W、溅射气体流量为15sccm、基片温度为200℃时制得的薄膜方阻为10Ω/□,在可见光区平均透射率大于85%。     

喷雾热分解法制备SnO2透明导电薄膜

利用压缩空气气雾化器,通过喷雾热分解法,以ＳｎＣｌ２．２Ｈ２Ｏ为原料,在载玻片上成功制备了ＳｎＯ２薄膜,在１１０℃到３６５℃间的不同沉积温度下进行镀膜,考察了沉积温度,沉积时间对ＳｎＯ２薄膜制备的影响,结果表明,在３２５℃的沉积温度下,薄膜已晶化,随着温度升高,喷雾时间增加,方块电阻降低３２５℃下的样品在可见光区透射率达８０％以上,近红外区透射率达９０％以上。     

离子束溅射沉积Co膜光学特性的尺寸效应研究

本文采用离子束溅射沉积了不同厚度的Co膜,利用Lambda-900分光光度计,对不同厚度的Co膜从波长为310nm到1300nm范围测量了薄膜的反射率和透射率.选定波长为310、350、400、430、550、632、800、1200nm时对薄膜的反射率、透射率和吸收率随薄膜厚度变化的关系进行讨论.实验结果显示,Co膜的光学特性都有明显的尺寸效应.对在可见光范围内同一波长时的反射率和透射率随薄膜厚度变化关系的实验结果作于同一图上,发现反射率曲线与透射率曲线都有一个处在网状膜阶段的交点,这个交点对应的厚度作为特征厚度,该厚度可认为是金属薄膜生长从不连续膜进入连续膜的特征判据.     

离子束辅助反应电子束蒸发TiO2薄膜的结构和光学性能

TiO2具有较高的折射率和介电常数,在光学和电子学方面有着广泛的应用。本论文采用离子束辅助反应电子束真空蒸镀法,以Ti为膜料,纯度为99．99％的O2为反应气体,通过电子束蒸发,在玻璃衬底上反应生成TiO2薄膜。使用XRD、SEM分别对50℃、150℃、300℃三个不同衬底温度下沉积的薄膜及其经过450℃真空退火1h后的结构进行了分析,对薄膜的折射率、透射率进行了测量。结果表明,与传统的电子束蒸发相比,离子束辅助电子束蒸发可以增加成膜原子的能量,使沉积的薄膜结构致密,所制备的薄膜具有较高的折射率,并且薄膜在可见光范围内具有良好的透过性能。     

直流磁控反应溅射制备ZAO薄膜工艺参数的研究

本文对直流磁控反应溅射制备ZAO薄膜的工艺作了具体分析，探讨了沉积温度、氧分压、Al含量和靶基距等对ZAO薄膜的电阻率、可见光区透射率的影响。     

离子束溅射制备CdS多晶薄膜及性能研究

采用离子束溅射的方法在玻璃衬底上制备CdS多晶薄膜,研究了沉积过程中基底温度(100～400℃)与薄膜厚度(35～200nm)对其微结构与光电性能的影响。结果表明,不同基底温度下制备的CdS薄膜均属于六方相多晶结构且具有(002)择优取向生长特征;随着基底温度的升高,(002)特征衍射峰强度增加,半高宽变小相应薄膜结晶度增大,有利于颗粒的生长;分析CdS薄膜的光谱图线可知,薄膜在可见光区平均透射率高于75%,光学带隙值随着基底温度升高而增大(2.33～2.42eV)且薄膜电阻高达109Ω;在基底温度为400℃条件下制备不同厚度的CdS薄膜,发现(50～100nm)较薄的CdS薄膜具有较为明显的六方相CdS多晶薄膜结构、较优光学性能和高电阻值,满足CIS基太阳电池中缓冲层材料的基本要求。     

基板温度对SnO2:Sb薄膜结构和性能的影响

以单丁基三氯化锡(MBTC)和 SbCl3 为反应原料,采用常压化学气相沉积法(APCVD 法)在不同的基板温度下制备 Sb 掺杂 SnO2 薄膜,用 XRD、SEM表征了薄膜的结构和形貌,通过测量薄膜的方块电阻、载流子浓度、霍尔(Hall)系数、紫外可见光谱等性质,详细研究了基板温度对薄膜结构和光电性能的影响。实验表明 550℃以上制备的样品为多晶薄膜,并保持四方相金红石型结构;在 650℃下沉积的薄膜具有最低的方块电阻值,为 72Ω/□;在可见光区域薄膜透射率和反射率随着基板温度的提高均有所下降。     

ZnO:Al薄膜的组织结构与性能

用直流磁控反应溅射合金制备了ＺｎＯ薄膜,研究了衬底温度和退火温度对薄膜的结构及电学和光学性能的影响。衬底温度升高能改善薄膜的电学特性,其原因是薄膜晶粒尺寸的增大。温度升高导致薄膜基本光学吸收边向短波移动,但对高透射区（４５０～８５０ｎｍ）的透射率影响不大。     

化学水浴法制备ZnS薄膜及其光学性能

以酒石酸与柠檬酸钠为络合剂,采用化学水浴法(CBD)沉积ZnS薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDAX)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)研究ZnS薄膜的结构、组成、形貌及光学性能,利用透射光谱计算ZnS薄膜的光学禁带宽度(Eg).结果表明:ZnS薄膜呈立方相晶体结构,经过300℃熟处理1h的ZnS薄膜原子比为Zn:S=1:0.85,表面均一致密,在可见光区的平均透射率达到80%,光学禁带宽度为3.74ev,适合作为太阳能电池过渡层.     

沉积温度对ZrO2薄膜相结构和透射率的影响

利用射频反应磁控溅射在显微玻璃、单晶硅片、NaCl片和石英上沉积ZrO2薄膜.薄膜厚度80 nm～100 nm.利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线能谱仪、分光光度计和原子力显微镜研究了沉积温度对薄膜相结构和O/Zr、透射率的影响.研究发现,沉积温度升高,非晶相减少,结晶相增多;晶粒尺寸增大;沉积温度为370 ℃,透射率明显下降.     

反应激光脉冲沉积法制备CoO和Co_3O_4薄膜

利用反应脉冲激光沉积法,以金属钴为靶材,通过改变衬底温度、反应气体氧气的流量等工艺参数,先后在玻璃衬底上成功制备了CoO薄膜以及Co3O4薄膜。通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见光吸收光谱（UV-Vis）研究了沉积工艺参数对沉积薄膜的晶体结构和光学特性的影响。结果表明,当氧气流量小于15sccm时,沉积的薄膜为岩盐矿结构的CoO,而当氧气流量大于15sccm时,沉积的薄膜为尖晶石矿结构的Co3O4。通过对紫外-可见吸收光谱的数据分析,证明CoO和Co3O4薄膜均为间接能带结构,禁带宽度分别为0.82eV和1.21eV。     

ZnS薄膜的水浴法制备及其光学性能

以酒石酸和柠檬酸钠为络合剂,采用水浴法(CBD)制备ZnS薄膜.利用X射线衍射(XRD)、X射线能谱仪(EDAX)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)研究ZnS薄膜的结构、成分、形貌及光学性能.利用透射光谱计算了ZnS薄膜的光学禁带宽度.结果表明:ZnS薄膜呈立方相晶体结构,水浴沉积时间为3h的ZnS薄膜原子比Zn∶S为1∶0.85,薄膜表面均一致密,在可见光区有着好的透射性能,在300～800 nm的光谱范围内平均透射率达到80.8%,光学禁带宽度为3.78eV,适合作为太阳能电池过渡层.     

用电子束蒸发法低温无损情况下在有机柔性衬底上制作ITO膜及其性能研究

在有机材料柔性衬底上沉积ITO膜,需要在低温及无损伤(即避免离子轰击及热损伤等)情况下进行.为满足此要求,采用电子束蒸发法来实现在PI衬底上沉积ITO膜,对沉积参数如电子束特性、氧分压及衬底温度对薄膜质量的影响进行了研究;对薄膜结构、表面形貌、电学及光学特性进行了检测.最后,在PI衬底上获得高质量ITO膜,其可见光透过率超过90%,电阻率低于5×10-4 Ω*cm.     

电化学沉积法制备氧化锌薄膜及性能研究

以硝酸锌为原料,CTAB和硝酸钾为电沉积添加剂,以导电石墨板为对电极,采用方波电位沉积的方法在氧化锡铟（ITO）导电玻璃基底上制备出透明的ZnO薄膜,采用X射线衍射、原子力显微镜和光学透过谱等技术对不同沉积条件下薄膜的结晶特性、表面形貌、光学性质等进行了研究,结果表明,应用方波电位法制备氧化锌薄膜的优化条件为：沉积时间6min、Zn（N03）2、浓度0．05mol／L、沉积温度为80℃、退火温度500℃。制备的ZnO薄膜在可见光范围内的平均透光率〉85％,且表面平整度高,晶粒尺寸较小。     

阴极电沉积高c轴取向ZnO薄膜及其光学性能的研究

以硝酸锌水溶液为电沉积液,采用两步法电沉积技术在ITO导电玻璃上电沉积出透明致密的ZnO薄膜.利用电势-pH计算和循环伏安实验得到适宜的溶液pH值和电沉积电势,采用X射线衍射、热重-差热、光致发光谱和透射光谱对ZnO薄膜的结构、组成和光学性能进行了表征.结果表明,所制备的ZnO薄膜在c轴方向上具有高度的择优取向性质,平均粒径为纳米级,性能稳定、单一,发光性能良好,可见光区透射率较高.此类产品在太阳能电池和光电子器件等光学材料方面具有很高的应用价值.