氧分压对射频磁控溅射制备氧化锌薄膜光电学性质的影响

利用射频磁控溅射在石英基片上沉积ZnO薄膜.为了研究氧分压对ZnO薄膜的结构和光电学性质的影响,在氧分压0.00,2.54,5.06,7.57 mPa的条件下制备了4个样品.样品的微结构、表面形貌和光电学性质分别用X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计和Van der Pauw方法进行测量.结果表明,所有样品的主要衍射峰为(002)峰,随氧分压的增加,(002)峰的强度降低,且出现了(101)面的衍射峰.氧分压的升高,薄膜的表面粗糙度和载流子浓度减小,迁移率增大,电阻率从氧分压为0时的0.2Ωcm增加到7.57 mPa时的1 400Ωcm.所有样品在可见光区的平均透过率都大于83%,薄膜的折射率随氧分压的增加而增大,而消光系数和光学带隙则减小.

铜膜厚度对铜膜结构和光电学性质的影响

采用热蒸发方法在玻璃基片上沉积100 nm以内不同厚度的铜薄膜.利用X射线衍射仪、原子力显微镜和分光光度计分别检测薄膜的结构、表面形貌和光学性质,用Van der Pauw方法测量薄膜的电学性质.结果表明,可以将薄膜按厚度划分为区（0-11.5 nm）的岛状膜、区（11.5-32 nm）的网状膜和区（〉32.0 nm）的连续膜.薄膜的表面粗糙度随膜厚的增加,在、区时增加,区时减小.薄膜电阻在区时无法测量,在区随膜厚的增加急剧下降,而在区时随膜厚增加缓慢减小.薄膜的光学吸收与其表面粗糙度密切相关,其变化规律与表面粗糙度的变化相一致.

氧气流量对反应磁控溅射铜氧化物薄膜结构和光学性质的影响

反应磁控溅射方法在玻璃基片上沉积铜氧化物薄膜,研究氧气流量对薄膜结构和光学性质的影响.用X射线衍射仪检测薄膜的结构,分光光度计测量薄膜的透射和反射光谱,采用拟合正入射透射光谱数据的方法计算薄膜的折射率、消光系数及厚度.结果表明,薄膜沉积过程中,随着氧气流量的增加,铜氧化生成物从Cu2O逐步过渡到Cu4O3,最后为CuO;当氧氩流量比为6:25时,生成单相多晶结构的Cu2O薄膜,薄膜的折射率和消光系数随波长增加而减小,带隙为2.49 eV;不同氧气流量条件下制备的Cu2O,CuO薄膜的折射率和消光系数随氧流量的增加而增加.

反应磁控溅射Cu_2O薄膜的结构和电学性质

用X射线衍射仪检测薄膜的结构;用分光光度计测量薄膜的透射率和反射率,采用拟合正入射透射谱数据的方法计算薄膜的厚度;用Van der Pauw方法测量薄膜表面电阻和霍尔迁移率,并计算出电阻率和载流子浓度.结果表明,生成单相Cu2O薄膜的氧气流量范围很小,在氧气流量为5-7sccm范围,薄膜主要成分为Cu2O,其中氧氩流量比为6∶25时,生成单相多晶结构的Cu2O薄膜,其表面电阻0.68MΩ/□,电阻率58.29Ω.cm,霍尔迁移率4.73cm2·V-1·s-1,载流子浓度3×1016cm-3.

低压高温退火对Ag掺杂ZnO薄膜性质的影响

采用电子束蒸发在n-Si(100)衬底上沉积Ag掺ZnO(ZnO:Ag)薄膜,随后在200 Pa的O2气氛下分别在500、600、700和800℃退火4 h。用X射线衍射(XRD)仪、荧光光谱仪以及Van der Pauw方法测量ZnO:Ag薄膜的结构和光电学性质。结果表明,ZnO:Ag薄膜为多晶结构,且随着退火温度的升高,样品的结晶性能不断提高,晶粒尺寸从500℃的12.37 nm增加到800℃的32.36 nm;光致发光(PL)谱的紫外发射峰随着退火温度的增加向短波方向移动;薄膜的载流子浓度随退火温度升高而单调增加,电阻率则降低;迁移率的变化较为复杂,500℃退火的样品迁移率达到最大值58.80 cm2/Vs,800℃样品的最低为3.16 cm2/Vs。