射频磁控溅射法制备MoS_(2)薄膜的最佳工艺参数研究

采用射频(RF)磁控溅射法在石英衬底上制备了MoS_(2)薄膜。通过正交试验研究了溅射时间、溅射温度、氩气流量和溅射功率对MoS_(2)薄膜结构的影响。通过XRD、Raman、XPS、EDS和SEM对MoS_(2)薄膜的结晶度、薄膜厚度和表面形貌进行分析,得到了制备MoS_(2)薄膜的最佳工艺参数。发现溅射温度较高或较低结晶度都很差,在较低的溅射温度下样品的XRD衍射峰不明显。而当温度为250℃时,样品的XRD衍射峰较多,结晶度较好。根据正交试验法得出溅射温度对MoS_(2)的结晶效果起着至关重要的作用,其次是氩气流量。当溅射温度为250℃,氩气流量为6 mL/min,溅射时间为30 min,溅射功率为300 W或400 W时,MoS_(2)膜的结晶度较好。在这个条件下制备的膜较厚,但为以后的实验指明了方向。保持溅射温度、溅射功率和氩气流量不变,通过减少时间成功制备了厚度为58.9 nm的薄膜。

CdTe薄膜射频磁控溅射法制备研究

太阳能的规模化利用是解决当今全球能源短缺的重要途径。CdTe作为公认的高效、廉价的薄膜电池材料受到重视,文章介绍了射频磁控溅射法,总结了射频磁控溅射法制备的影响因素,包括溅射频率、脉冲偏压、沉积时间与射频功率、衬底靶距、衬底温度及沉积气氛等,以期为太阳能规模化利用提供助力,为薄膜电池材料的发展添砖加瓦。

射频磁控溅射法制备ZnO薄膜的发光特性

利用射频磁控溅射法在硅衬底上制备出具有 (0 0 2 )择优取向的氧化锌薄膜 ,用波长为 30 0nm的光激发 ,观察到在 44 6nm处有一强的光致发光峰 ,它来自于氧空位浅施主能级上的电子到价带上的跃迁。并讨论了发光峰与氧压的关系以及退火对它的影响 ,且给出了解释。

基底温度对射频磁控溅射PI基ITO薄膜的影响

采用射频(RF)磁控溅射法在柔性耐高温聚酰亚胺(PI)薄膜上沉积了氧化铟锡(ITO)薄膜,研究了基底温度对ITO薄膜性能的影响。运用四探针测试仪研究了基底温度对ITO薄膜方块电阻及电阻率的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)研究了基底温度对ITO薄膜表面形貌及结晶度的影响。采用X射线光电子能谱仪(XPS)、附着力测试仪分析电学性能最优的样品化学组成与附着力。研究结果表明,ITO薄膜方块电阻及电阻率随基底温度上升先下降后上升,在基底温度为250℃时,ITO薄膜方块电阻为14.1Ω/□,电阻率为1.9×10^(-4)Ω·cm,基膜附着力好,薄膜结晶度高,(222)晶面存在择优取向。

平面射频磁控溅射法制备YSZ薄膜及性能

研究了应用射频磁控溅射法在不同基板上制备ＹＳＺ薄膜和工艺条件对其微观结构的影响。结果表明，在清洁的基板上制备的ＹＳＺ 薄膜经６００ ℃以上热处理后，薄膜表面致密均匀，无裂纹，薄膜与基板的结合紧密。薄膜具有较高的电导率，完全可以作为固体电解质使用。

ITO薄膜射频磁控溅射法制备及性能研究

以10%SnO2和90%In2O3(以质量计)烧结成的ITO氧化物陶瓷为靶材,采用射频磁控溅射法在玻璃基片成功地制备出光电性能优异的ITO透明导电薄膜。研究了基片温度和氧分压溅射工艺参数对ITO薄膜的结构和光电性能的影响。实验结果表明,采用氧化铟锡陶瓷靶射频磁控溅射制备的ITO薄膜沿(222)晶面生长,薄膜紫外透射光谱的吸收截止边带随着衬底温度和氧分压的升高向短波长方向漂移。

用射频磁控溅射法在二氧化硅衬底上制备磁光Ce∶YIG薄膜

使用射频磁控溅射法在非晶态的二氧化硅衬底上制备Ce1YIG磁光薄膜。生成的Ce1YIG薄膜为非晶态形式 ,经过后续的热处理过程 ,转变为晶化薄膜 ,在用波长为 6 30nm的激光测量时 ,薄膜的饱和法拉弟旋转系数θF 为 80 0°/mm。晶化薄膜具有很强的平行于膜面的磁化强度 ,用VSM测得晶化薄膜的居里温度为 2 2 0℃。实验结果表明 :所制备的薄膜适宜于制备波导型磁光隔离器。同时 。

射频功率对反应磁控溅射法沉积的a-C:F薄膜的影响

以高纯石墨作靶、CHF3/Ar作源气体,采用反应磁控溅射沉积法制备了具有低介电常数(k～2.18)的氟化非晶碳(a C:F)薄膜.薄膜的结构和性质由红外吸收光谱、紫外可见光光谱、沉积速率及介电常数等作了表征.有关数据显示,薄膜的沉积速率随着射粒输入功率的增大而上升.所沉积的a C:F薄膜中存在着一定比例的苯环结构.改变射频功率可以改变薄膜中的F/C比值,调制薄膜中环式结构与链式结构的比例,从而影响薄膜的介电常数和光学带隙等性能.

射频磁控溅射法制备(Ba_(0.7)Sr_(0.3))TiO_3铁电薄膜

采用射频磁控溅射法制备了用于非致冷红外焦平面阵列的 ( Ba0 .7Sr0 .3) Ti O3( BST)铁电薄膜。研究了BST铁电薄膜的制备工艺 ,分析了 BST铁电薄膜的晶体结构和微观形貌。测试了其介电特性 ,测得的相对介电常数 -温度曲线表明制备的 ( Ba0 .7Sr0 .3) Ti O3铁电薄膜的居里温度在室温附近 ,约 3 0°C处。

粉末靶材射频磁控溅射法制备BaSn_(0.15)Ti_(0.85)O_3薄膜及其性能研究

采用粉末靶材射频磁控溅射技术在Pt/SiO2/Si基片上制备了厚度为300nm的BaSn0.15Ti0.85O3薄膜。薄膜的沉积速度达到40nm/min,比采用传统陶瓷靶材射频磁控溅射技术的沉积速度高出1个数量级。在10kHz～1MHz的测试条件下,薄膜的介电常数随着频率的增加而减少,介电损耗均小于0.02;在-5～5V的偏置电压下,介电可调比达到59.3%。实验结果表明采用粉末靶材射频磁控溅射技术可以实现高品质铁电薄膜的快速沉积。

射频磁控溅射沉积SiO_2膜的研究

研究以射频磁控溅射法在Ｓｉ衬底上沉积ＳｉＯ２膜．这一方法避免了高温氧化法对器件性能的损害．在结构和物理性能上对ＳｉＯ２进行了多方面的测试和分析．结果表明，ＳｉＯ２膜具有：１）微晶结构，结构致密、表面均匀、无针孔等．２）优良的物理性能，腐蚀速率（在Ｐ腐蚀液中）０．２０～０．２４ｎｍ／ｓ，击穿场强２．６×１０７～４．４×１０７Ｖ／ｃｍ．可以得出结论：射频磁控溅射法沉积的ＳｉＯ２膜与热氧化法沉积的ＳｉＯ２膜具有相同的物理性质．

射频磁控溅射室温下制备ITO薄膜的光学性能研究

靶材为铟锡氧化物(In_2O_3:SnO_2=1:1),用射频磁控溅射法在低温下制备了光电性能优良的 ITO 薄膜。质量流量计调节 Ar 气压强为0.2～3.0Pa,氧流量为0～10sccm,并详细探讨了溅射时氩气压强和氧流量变化对ITO 薄膜光学性能的影响。结果表明:溅射 Ar 气压强为0.8Pa,氧流量为2.4sccm 时,薄膜的折射率最低 n=1.97,较接近增透膜的光学匹配。薄膜厚度为241.5nm 时,薄膜的最大透过率为89.4%(包括玻璃基体),方阻为75.9Ω/□,电导率为8.8×10^(-4)Ω·cm。

同质缓冲层厚度对磁控溅射法制备玻璃基AZO薄膜的结构与光电性能影响

室温下在玻璃基片上用射频磁控溅射法制备了不同厚度的ZnO:Al(AZO)缓冲层,并在该同质缓冲层上溅射生长了AZO薄膜。用XRD测试了薄膜结构,用四探针法测量了薄膜方块电阻,用紫外-可见光谱仪测试了薄膜透过率,用双光束红外分光光度计测试了薄膜在中红外范围内的红外反射率。并比较并分析了引入同质缓冲层前后薄膜结构与性能的变化。结果表明,与没有缓冲层的样品相比较,适当厚度的同质缓冲层能降低AZO薄膜中的残余应力,使薄膜晶粒尺寸变大,降低AZO薄膜的方块电阻,使薄膜的紫外截止边发生蓝移,增加薄膜的红外反射率,并不明显影响薄膜的可见光透过率。

磁控溅射法在玻璃基片制备VO_2薄膜的结构与性能

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备了VO2薄膜。采用XRD、AFM和红外光谱仪研究了不同基片温度所得薄膜的结构、光学性能和相变特性。实验结果表明,薄膜的结晶程度随基片温度的增加而增加,并且VO2具有(011)择优取向。基片温度在400℃以上的VO2薄膜均出现较好的相变特性,500℃时的薄膜相变特性最佳。薄膜的红外透过率随着沉积温度的增加而逐渐增加。

RF偏置功率对磁控溅射AlN薄膜性能的影响

采用射频（RF）反应磁控溅射法,以氩气和氮气为反应气体,在不同的RF偏置功率下,在Si（100）和Si（111）衬底上制备了具有六方纤锌矿结构的AlN薄膜。使用扫描电子显微镜（SEM）表征了薄膜的截面形貌和厚度;利用原子力显微镜（AFM）和X射线衍射仪（XRD）研究了RF偏置功率对Si（111）和Si（100）衬底上沉积的AlN薄膜微观结构和表面粗糙度的影响。结果表明,在RF偏置功率为5~15 W时,两种衬底均可生长（002）择优取向AlN薄膜。RF偏置功率为20 W时,AlN薄膜（002）择优取向变弱,薄膜质量变差。当RF偏置功率为10 W时,Si（111）和Si（100）两种衬底沉积的AlN薄膜的半高宽（FWHM）值和表面均方根粗糙度均最小,其表面均方根粗糙度的最小值分别为2.427和2.836 nm。

磁控溅射工作压强对β-Ga2O_(3)薄膜特性的影响

作为新兴的第三代半导体材料,β-Ga_(2)O_(3)高质量薄膜是制备高效Ga_(2)O_(3)基器件的基础,β-Ga_(2)O_(3)薄膜的制备、表征及光电特性的研究具有深刻的意义。通过分析研究磁控溅射工作压强变化对薄膜性能和形貌的影响,为制备更高质量的薄膜提供了一种新的方法。基于射频磁控溅射方法,在单晶c面蓝宝石(Al_(2)O_(3))衬底上沉积生长Ga_(2)O_(3)薄膜,并进行900℃、90min的氮气退火处理,以得到β-Ga_(2)O_(3)薄膜。沉积过程不改变其他实验参数,仅改变工作压强,研究工作压强对β-Ga_(2)O_(3)薄膜特性的影响。X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)表征结果显示,β-Ga_(2)O_(3)薄膜具有不同取向的衍射峰,沿着■晶向择优生长,薄膜呈多晶状态。适当增大工作压强可使β-Ga_(2)O_(3)薄膜内氧空位缺陷有效减少,从而提高薄膜结晶质量。但工作压强过高会增大Ar^(+)与靶材镓、氧原子团撞击概率,靶材原子团能量也将消耗,致使薄膜的结晶性能降低、生长速率下降。此外,工作压强对β-Ga_(2)O_(3)薄膜光学吸收特性的影响较大,总体而言,增大工作压强可提高β-Ga_(2)O_(3)薄膜紫外吸收特性。

多步磁控溅射法制备ZnO薄膜

实验采用射频磁控溅射法,通过多次短时沉积和热处理工艺,以玻璃为衬底在不同射频功率下制备了ZnO薄膜,探讨了射频功率对薄膜结构、光及电性能等方面的影响。结果表明,在低于300 W的功率下,采用多步法制备的薄膜表面平整致密,晶粒均匀,具有良好的c轴定向。且薄膜的可见光透过率在80%以上,电阻率达到1010Ω.cm。

溶胶-凝胶法与磁控溅射法制备ZnO薄膜性能对比研究

分别采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法和射频(RF)反应磁控溅射法在普通玻璃片上制备出ZnO薄膜,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、分光光度计、台阶仪等检测手段分别对其进行了分析比较。结果表明:相同基底和退火温度下,RF磁控溅射法制备的ZnO薄膜具有更优异的晶化质量;在波长390～850nm范围内的透射率都在80%以上,薄膜的吸收长波限值分别约为375nm和390nm,计算出其禁带宽度分别为3.31eV和3.18eV。

射频磁控溅射ITO薄膜对TOPCon太阳电池光电性能的影响

通过射频(RF)磁控溅射分别在光学玻璃基底上和多晶硅薄膜层上沉积了氧化铟锡(ITO)薄膜,采用Hall效应测试仪测试了ITO薄膜的电阻率和载流子浓度等参数,研究溅射功率和溅射时间等参数对ITO薄膜的光电特性影响。测试多晶Si对称结构沉积ITO薄膜前后及退火后的隐开路电压和反向饱和电流密度等参数,研究ITO薄膜对n型晶硅太阳电池钝化接触的影响。研究结果表明:在纯氩气氛围下、溅射功率为200 W、溅射时间为15 min、转速为10 r/min、工作气压为1 Pa,在250℃退火10 min条件下,ITO薄膜光电性能最佳,退火后的电阻率为2.863×10^(-4)Ω·cm,退火后的隐开路电压为721 mV,n型隧道氧化物钝化接触(TOPCon)太阳电池平均光电转换效率为23.6%。