不同的氧氩比对ZnO薄膜性能的影响

利用直流反应磁控溅射法在硅衬底上沉积C轴择优取向的ZnO晶体薄膜,在其他反应条件不变的情况下,改变氩氧比,测量了样品的晶体结构和导电性能.随着反应气氛中氩气含量的增加,(002)面衍射峰的强度有所提高,说明薄膜的结晶质量有所改善,衍射峰略向θ角减小的方向移动.随着反应气氛中氩气含量的增多、氧气含量的减少,ZnO薄膜的方块电阻明显减小,说明薄膜的电阻率随反应气氛中氩气的增加而明显减小.

氧氩比和退火温度对AZO薄膜结构与性能的影响

在通氩气和不同比率氧氩混合气体的条件下,利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备铝(Al)掺杂氧化锌(AZO)薄膜(溅射功率为180W,衬底温度为300℃),并对部分薄膜样品进行400℃或500℃退火处理。采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和分光光度计对薄膜的结构、表面形貌和光学性能进行测试研究。结果表明,制备的所有薄膜均呈现(002)晶面择优生长;与氩气溅射相比,当采用氧氩混合气体溅射时,生长的AZO薄膜晶粒尺寸显著增大;退火处理使2类薄膜的表面粗糙度都明显减小,晶粒也有所增大(7%~13%)。其中,在氧氩比为1∶2的混合气体中制备的薄膜,经过500℃退火后,晶粒尺寸最大(39.4nm),薄膜表面更平整致密,在可见光区平均透过率接近最大(89.3%)。

氧氩比对ZnO薄膜晶体结构和导电性能的影响

探讨氧氩比对ZnO薄膜晶体结构和导电性能的影响。利用直流反应磁控溅射法在硅衬底上沉积C轴择优取向的ZnO晶体薄膜,在其他反应条件不变的情况下,改变氩氧比,测量了样品的晶体结构和导电性能。随着反应气氛中氩气含量的增加,(002)面衍射峰的强度有所提高,说明薄膜的结晶质量有所改善,衍射峰略向θ角减小的方向移动。随着反应气氛中氩气含量的增多、氧气含量的减少,ZnO薄膜的方块电阻明显减小,说明薄膜的电阻率随反应气氛中氩气的增加而明显减小。

氧氩比对Ti掺杂ZnO薄膜结构和光电性能的影响

为优化Zn O∶Ti复合薄膜制备工艺,采用射频磁控溅射法在不同氧氩比条件下沉积Zn O∶Ti复合薄膜,得到的样品经由EDS能谱仪检测Ti掺杂质量分数为3%.分别利用台阶仪、扫描电子显微镜、X线衍射仪、分光光度计和霍尔效应仪对样品的沉积速率、微观结构和光电性能进行表征.结果表明:随着氧氩比逐渐增大,薄膜的沉积速率呈现先增加后减小的变化.所有Zn O∶Ti薄膜均为六角纤锌矿结构,具有(002)晶面择优取向;当氧氩比为1∶1时,薄膜样品的表面形貌和结构优于其他样品.经过在空气中500℃的退火处理,薄膜样品的结晶质量明显提高.所有Zn O∶Ti薄膜在可见光区透过率均大于90%.随着氧氩比的增加,薄膜样品的电阻率先减小后增加,当氧氩比为1∶1时,电阻率最小,为6.5×10-4Ω·cm,薄膜的综合性能达到最优.

氧氩比对Ta_(2)O_(5)栅介质薄膜晶体管电学性能的影响

为了有效提高薄膜晶体管的电学性能,采用了高介电常数的材料代替传统的SiO_(2)作为栅介质。相比传统的SiO_(2)薄膜,Ta_(2)O_(5)薄膜具有较大的介电常数,又能够与传统的半导体制备工艺很好地兼容,有很大潜力成为新一代的栅介质材料,更适用于新一代薄膜晶体管的发展。采用磁控溅射方法制备了Ta_(2)O_(5)薄膜,并以Ta_(2)O_(5)作为栅介质制备了AZO-TFT。研究了氧氩比条件对Ta_(2)O_(5)薄膜性质的影响,以及对AZO-TFT电学性能的影响;分析了Ta_(2)O_(5)薄膜的表面形貌及粗糙度对薄膜晶体管性能的影响;最后,对比了SiO_(2)栅介质与Ta_(2)O_(5)栅介质薄膜晶体管的电学性能。实验结果表明氧氩比为10∶90时Ta_(2)O_(5)栅介质TFT器件电学性能最优,与传统SiO_(2)栅介质TFT相比,电流开关比由1.02×10^(3)提升到2×10^(4),亚阈值摆幅从5 V·dec^(-1)降到1.5 V·dec^(-1),迁移率从1.6 cm^(2)/(V·s)增加到12.2 cm^(2)/(V·s),器件电学性能得到一定改善。

氧氩比对铒镱掺杂氧化锌薄膜的结构和光波导特性的影响

氧化锌作为一种良好的发光材料广泛应用于太阳能电池、气敏传感器、紫外探测器、光电器件、透明电极等诸多领域。文章应用磁控溅射技术制备铒镱掺杂的氧化锌薄膜,利用X射线(XRD)和棱镜耦合技术,分析研究了氧氩比对铒镱掺杂的氧化锌薄膜的结构和光波导特性的影响。结果表明:氧氩比对薄膜的结构和光波导特性有重要影响,当氧氩比为2:16时,薄膜的衍射峰的强度较大,半高宽(FWHM)较窄,有效折射率接近ZnO薄膜的折射率,降低氧氩比有利于增强薄膜的c轴择优取向。

氧氩比变化对于ZnO薄膜结构及其荧光发射的影响

不同氧氩比对于ZnO薄膜的结构及其荧光发光的影响。随着氧氩比的增加,ZnO薄膜(002)面的衍射峰明显增高,且变得更尖锐,薄膜的晶化得到改善。所有制备的样品均出现了波长位于446nm左右的蓝光峰。随氧分压逐渐增大,样品的PL谱中蓝光峰相对强度比增加。

氧氩比对SnO_2/Ag/SnO_2透明导电膜光电性能的影响

在室温及不同的氧氩比条件下,采用射频磁控溅射Ag层和直流磁控溅射SnO2层,在载玻片衬底上制备出了SnO2/Ag/SnO2多层薄膜.用霍尔效应测试仪、四探针电阻测试仪和紫外-可见-近红外光谱仪等表征了薄膜的电学性质和光学性质.实验结果表明:当氧氩比为1∶14时,所制得的薄膜的光电性质优良指数最大,为1.69×10-2Ω-1;此时,薄膜的电阻率为9.8×10-5Ω.cm,方电阻为9.68Ω/sq,在400～800nm可见光区的平均光学透射率达85%;并且,在氧氩比为1∶14时,利用射频磁控溅射Ag层和直流磁控溅射SnO2层在PET柔性衬底上制备出了光电性质优良的柔性透明导电膜,其在可见光区的平均光学透过率达85%以上,电阻率为1.22×10-4Ωcm,方电阻为12.05Ω/sq.

氧氩比对ZnO薄膜微观结构及光电特性的影响

采用JGP300型超高真空磁控溅射系统,在蓝宝石(Al2O3)、p-Si和氧化铟锡(ITO)导电玻璃衬底上制备了ZnO薄膜。使用X射线衍射仪(XRD)、紫外分光光度计(UV)、原子力显微镜(AFM)分析了氧氩比对ZnO薄膜晶体结构、光学特性和表面形貌的影响。测试结果表明:ZnO薄膜均为单一六方纤锌矿结构,且均表现出c轴择优取向。随着氧氩比的减小,ZnO(002)衍射峰强度增大,衍射峰半高宽(FWHM)减小。氧氩比为1∶4条件下制备的ZnO薄膜结晶质量较好。随着氧氩比的增大,ZnO薄膜表面粗糙度先增大后减小。在可见光范围内(波长400~700 nm),氧氩比为3∶2条件下制备的ZnO薄膜,平均透过率超过70%。

氧氩比及基底温度对脉冲磁控溅射Cu2O薄膜结构和光学性能的影响

利用脉冲磁控溅射制备技术,采用单质金属铜靶作为溅射靶,在氧气(O2)和氩气(Ar)的混合气氛下在石英玻璃基底上制备Cu2O薄膜,研究了O2和Ar流量比(O2/Ar)及基底温度对沉积的Cu2O薄膜结构、表面形貌及光学性能的影响。结果表明:在O2/Ar为30∶80的气氛条件下,基底温度在室温(RT)和100℃时均可获得单相的Cu2O<111>薄膜;薄膜表面致密、颗粒呈球状,粗糙度的均方根(RMS)值随基底温度增加而增大;薄膜的光谱吸收范围为300～650 nm,紫外区吸收较强,可见光区吸收强度较弱,吸收强度隨基底温度的增加而增强,光学带隙(E g)随基底温度的增加而减小。

溅射功率和氧氩比对TiO_2薄膜亲水性的影响

用直流磁控溅射制备TiO2薄膜,分析了氧氩比和溅射功率两项制备参数对退火后形成的锐钛矿二氧化钛薄膜亲水性的影响。实验结果表明,适中的氧氩比2∶3和功率126W下制备的薄膜具有很好的亲水性。

氧氩比对镓掺杂氧化锌薄膜晶体管性能的影响

在室温条件下使用射频磁控溅射设备在100 nm热氧化SiO_(2)上沉积镓掺杂氧化锌(GZO)薄膜,并制备成薄膜晶体管器件.研究薄膜沉积过程中氧氩比对GZO薄膜及器件的影响.使用紫外可见分光光度计表征薄膜的光学特性,通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察薄膜的表面形貌.实验结果表明,不同氧氩比条件沉积的GZO薄膜在可见光区的平均透过率均在90%以上.合适的氧氩比可以降低氧空位缺陷,使薄膜的陷阱态密度最小,当氧氩比为10∶90时GZO器件的电学性能达到最佳,迁移率为0.82 cm^(2)/Vs,阈值电压为5.01 V,亚阈值摆幅为2.51 V/dec,开关电流比达到1.27×10^(7).

氧氩比对MoZnO薄膜晶体管性能的影响

在室温下使用射频磁控溅射技术,在表面长有100 nm厚的氧化硅绝缘层的硅衬底上制备了MoZnO薄膜及其薄膜晶体管(TFTs).研究了溅射过程中氧氩比对MoZnO薄膜及其TFT性能的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)表征MoZnO薄膜的结晶特性,用紫外可见分光光度计来表征MoZnO薄膜的光学特性.结果显示,不同氧氩比下制备的MoZnO薄膜均呈现(002)晶面择优生长,平均透过率均在90%以上.氧氩比为25∶75时器件性能最佳,电流开关比为3.42×10^7,阈值电压为17.8 V,亚阈值摆幅为4.2 V^-1·decade^-1,载流子迁移率为0.72 cm^2·V^-1,界面缺陷态密度Nit为3.04×10^18 cm^-2·eV^-1.

氧氩比对磁控溅射CuO薄膜特性的影响

采用射频磁控溅射法利用铜靶在硅片和蓝宝石衬底上制备CuO薄膜,研究氧氩比对CuO薄膜的晶体结构、表面形貌和光电特性的影响。X射线衍射测试结果显示,较低的氧氩比下,薄膜样品由Cu2O和CuO组成;在氧氩比达到5∶35时,薄膜成份仅为CuO;且随着氧氩比的增加,CuO薄膜由(002)取向逐渐转向(111)取向。扫描电子显微镜图像显示CuO薄膜均匀,随氧氩比增加晶粒尺寸逐渐变小。光学测试结果显示,CuO薄膜在近红外区域具有良好的透射性,利用吸收值经过线性外推法测得禁带宽度为1.6~1.8 eV。电学测试结果显示,制备的薄膜样品均为p型导电;且随氧氩比的增加,CuO薄膜样品迁移率由0.027 cm2/(V·s)增加至0.201 cm2/(V·s),载流子浓度由近1021 cm^-3减小至1019 cm^-3,电阻率减小1 kΩ·cm。

304不锈钢氩氧脱碳精炼过程中炉渣成分预测模型

针对304不锈钢氩氧脱碳(Argon-Oxygen Decarburization,AOD)精炼过程中存在炉渣成分难以测量等问题,本研究综合考虑了顶枪吹氧、供气比例变化、物料熔化速度以及初始渣量对渣-钢反应和精炼炉渣成分的影响,建立了炉渣成分预测模型,并用于计算精炼过程中的炉渣和钢液成分变化。此模型计算的渣成分与钢液硫含量与实测值吻合较好,AOD精炼终点渣中SiO_(2)含量平均偏差为1.434%,CaO含量平均偏差为1.848%,Cr_(2)O_(3)含量平均偏差为0.080%,MnO含量平均偏差为0.016%,钢液终点S含量平均偏差为0.002%。

磁控溅射氧氩体积流量比对β-Ga_(2)O_(3)薄膜的影响

利用射频磁控溅射在c面单晶蓝宝石(Al_(2)O_(3))衬底上制备Ga_(2)O_(3)薄膜,研究了溅射过程中通入氧气与氩气的体积流量比对经过异位高温后退火处理得到的β-Ga_(2)O_(3)薄膜特性的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜进行表征,结果表明β-Ga_(2)O_(3)薄膜沿着■晶面择优生长,具备较好的单一取向性。在氧氩体积流量比约为1∶20时,薄膜的结晶性能相对较好、表面晶粒分布较均匀、均方根粗糙度较小、晶粒尺寸较大。此外,吸收光谱表征结果表明,不同氧氩体积流量比下制备得到的β-Ga_(2)O_(3)薄膜的带隙变化范围为4.53~4.64 eV,在较低氧氩体积流量比下制备的β-Ga_(2)O_(3)薄膜表现出较优的光学性质,在波长200~300 nm内具有较好的吸收特性,表现出良好的深紫外光学特性。

新疆萨瓦亚尔顿金矿床年代学、氦氩碳氧同位素特征及其地质意义

新疆萨瓦亚尔顿金矿位于西南天山西端,受NNE向脆—韧性剪切带控制。对绢云母化蚀变岩进行了40Ar/39Ar法年龄测定,表明金主成矿时代为三叠纪。根据黄铁矿流体包裹体氦、氩同位素、石英流体包裹体的碳、氧同位素组成,讨论了萨瓦亚尔顿金矿成矿流体的来源。结果表明石英流体包裹体中δ18OSMOW变化于14.51‰~24.2‰,CO2的δ13CPDB变化范围较大,为-8.69‰^+4.98‰,暗示成矿流体中的碳来源于地幔和海相碳酸盐岩。黄铁矿流体包裹体的3He/4He变化较大,为0.04~1.11R/Ra,40Ar/36Ar变化较小,介于301~348。综合分析认为萨瓦亚尔顿金矿的成矿流体为地幔流体和地壳流体混合的产物,以地壳流体为主。

碳分子筛分离氧氩过程的实验研究

基于碳分子筛动态吸附机理,建立了分离氧氩的实验装置.实验研究了流程形式、清洗比、吸附时间对碳分子筛分离氧氩过程性能的影响.结果表明,循环过程中增加产品气清洗阶段可以显著提高解吸气的纯度.为了得到质量分数为99.0%以上的氧气,循环过程中清洗比应控制在0.4左右,最佳吸附时间为60s.以95%氧、5%氩的混合气作为原料气,实验装置的产品气纯度可以达到99.4%,氧气回收率为42%.

氩-氧氛围下天然气缸内燃烧特性试验

通过一台改装的直列双缸柴油机,将进气由空气改为比热比更高的氩气和氧气的混合气,研究了氩-氧氛围下天然气的缸内燃烧特性.结果表明:氩-氧氛围下发动机获得了较高的热效率,且热效率随氩气比例的升高而提高,在化学当量比下的试验工况中,当进气中氩比例为82%,时,指示热效率最高达到了47.8%,,相比空气氛围相对提高近33%,.相比于空气氛围,氩-氧氛围下天然气的着火延迟期缩短,燃烧更为迅速,缸内压力峰值更高.需要选择合适的进气氩比例和点火时刻以降低燃烧的粗暴性.氩-氧氛围下氩气比例为75%,时缸内易出现爆震,当提高进气氩气比例至82%,时,能有效避免爆震发生.

氩氧大气压等离子体射流放电特性的研究

研究氧气的添加对射流放电特性的影响对获得含氧高活性的低温等离子体具有重要意义。本文通过电压-电流波形测量、发光图像拍摄以及光谱分析等诊断手段研究了氧气添加对Ar气等离子体射流特性的影响,计算了放电功率和传输电荷量等重要放电电气参量以及分子转动温度、分子振动温度和电子激发温度等等离子体参量,研究了这些参量、射流模式和射流长度等随氧气含量变化规律,并结合放电机理对实验结果进行分析。结果表明,氩氧射流等离子体放电可分为电晕放电、介质阻挡放电和射流放电三个阶段,氧含量对等离子体射流的影响主要表现在射流放电阶段,氩气中加入氧气后电流脉冲个数增多,脉冲持续时间增加,随着含氧量的增加射流长度变短,放电功率和传输电荷下降。加入氧气后发射光谱中大部分谱线强度都随着氧含量的增加而有所减小,但OH谱线强度在氧气浓度为0.5%时达到最大值,转动温度和振动温度均随氧含量的增大而略有升高,氧含量为0.5%时等离子体射流的电子激发温度为0.637 eV。