PCVD法制备ZrO_2和YSZ薄膜

以金属β-二酮类有机螯合物Zr(DPM)_4和Y(DPM)_3为挥发性源物质,采用微波等离子体化学气相淀积法于较低的温度下(420～560℃)成功地在多孔α-Al_2O_3陶瓷、非晶玻璃等衬底上制备出致密的ZrO_2和YSZ薄膜材料。XRD分析结果表明,纯ZrO_2薄膜中除了单斜相外还存在着亚稳态的四方相。当掺入的Y_2O_3摩尔百分含量大于或等于7％时,ZrO_2完全被稳定成立方相。SEM观察表明,在等离子体内的不同区域中生成的薄膜形貌有所不同。XPS检测了YSZ薄膜中Zr3d_(5/2)和Zr3d_(3/2)的电子结合能,发现较ZrO_2的标准值低0.7eV。由TEM观察和由XRD衍射蜂半宽度计算,所制备的ZrO_2和YSZ薄膜中微晶粒径在10nm左右。

YSZ薄膜材料的制备及电导性能

检测了用微波等离子体化学气相淀积制备的ＹＳＺ薄膜的光学性能．样品对２３０—９００ｎｍ光的透过率在７２％左右．用交流阻抗谱技术测定了ＹＳＺ薄膜在１００—７００℃的电导性能、以倒扭摆法检测了样品的低频内耗．并分析了ＹＳＺ薄膜中氧空位激活和晶界原子弛豫引起的电导变化．

微波等离子体化学气相淀积纳米级 ZrO_2薄膜

以β-二酮螯合物 Zr(DPM)_4为挥发性源,利用微波等离子体化学气相淀积方法成功地在低温(<300℃)下合成了 ZrO_2薄膜,SEM 观测表明薄膜形貌呈细粒结构,其晶粒尺寸为纳米量级.XRD指出,淀积物中除单斜相 ZrO_2外,还存在亚稳态的四方相.XPS 测量了 Zr3d 的电子结合能,发现较之标准 ZrO_2样品低约0.5eV,XPS 定量分析显示薄膜中含有一定量的 C 及过量的 O(?)对其原因以及在不同的淀积条件、薄膜的形成机制等进行了讨论.

微波等离子体化学气相淀积ZrO_2薄膜的表面形貌研究

以锆的β-二酮螫合物为源,以微波等离子体化学气相淀积方法合成ZrO_2薄膜过程中,观察到不同淀积条件下出现的四种不同表面形貌。从等离子体的电子温度、电子密度和源物质的浓度等方面对几种形貌的成因进行了讨论。同时用扫描电镜观察了高温退火及等离子体退火对薄膜形貌的影响,以及不同衬底薄膜形貌的差异。