脉冲准分子激光CuO－SnO_2薄膜沉积及其结构分析

采用脉冲准分子激光沉积（ＰＬＤ）技术，分别在Ｓｉ（１１１）单晶及玻璃基片上外延沉积了具有高ａ轴（２００）取向的ＣｕＯ掺杂的ＳｎＯ２薄膜。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）及透射电镜（ＴＥＭ扫描附件）分析表明：在Ｓｉ（１１１）片上沉积，４００～５００℃退火温度处理的薄膜，只有（２００）峰存在；当退火温度升高到６００～７００℃时，ＳｎＯ２的其余诸峰相应出现，薄膜呈多晶态，取向度降低，晶粒尺寸变大，晶粒分界明显．在玻璃基片上沉积的薄膜，经４００℃低温处理后，（２００）取向度很小；随着退火温度的升高，达到５００℃时薄膜呈高ａ轴（２００）取向生长，结晶度较好，晶粒分布均匀．

脉冲准分子激光沉积纳米WO_3多晶电致变色薄膜的研究

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术 ,在不同条件下 ,在透明导电衬底SnO2 ∶In2 O3 (ITO)及Si ( 111)单晶衬底上沉积了非晶WOx 薄膜 .采用X射线衍射 (XRD)、Raman光谱 (RS)、Fourier红外光谱 (FT -IR)及透射电镜扫描附件 (STEM )对在不同条件下沉积及不同温度退火处理的样品进行了结构分析 ,结果表明 :氧气氛和衬底温度是决定薄膜结构和成分的主要参数 .采用三斜相的WO3 靶材 ,在 10 0℃及2 0Pa氧压下沉积 ,经 30 0℃以上退火处理 ,在Si( 111)及ITO衬底上得到了三斜相的纳米晶WO3 薄膜 .随着氧压的减少 ,薄膜中氧缺位增多 .采用ITO基片 ,氧压 2 0Pa,经 30 0℃热处理的薄膜 ,呈多晶态 ,晶粒分布均匀 ,晶粒平均尺寸为 2 0～ 30nm .经 40 0℃热处理的薄膜 ,呈多晶态 ,晶界明显 ,晶粒分布呈开放型多孔结构 ,晶粒平均尺寸为 30～ 5 0nm .这一典型的结构有利于离子的注入和抽出 .

脉冲准分子激光扫描沉积(PLD)高c轴取向V_2O_5/Si薄膜及结构分析

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术 ,在Si(111)单晶衬底上沉积了多晶V2 O5 薄膜 ,经 3 0 0℃以上退火处理得到了具有高c -轴取向生长的V2 O5 薄膜 .3 0 0℃以上热退火处理的薄膜表面具有正常的化学计量比 (无氧缺位 ) ,晶粒间界明显 ,晶粒呈针棒状 ,晶粒尺寸在10 0～ 2 0 0nm之间 .采用X射线衍射 (XRD)、Raman光谱 (RS)、Fourier红外光谱 (FT -IR)及透射电镜扫描附件 (STEM )对沉积及不同温度下退火处理的样品进行了结构分析 .研究结果表明 :V2 O5 /Si薄膜经 40 0℃热处理后表面部分处于低价态的钒离子已被氧化为V2 O5 .

脉冲准分子激光大面积扫描沉积V_2O_5光电薄膜及光谱分析

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术 ,在透明导电玻璃 (ITO)及Si(1 1 1 )单晶基片上沉积了尺寸达 4× 4cm2 ,具有高c轴 (0 0 1 )取向生长的V2 O5薄膜。采用X射线衍射 (XRD)、拉曼光谱 (RS)、傅里叶红外光谱 (FT IR)对沉积及不同温度下退火处理的样品结构和光谱特性进行了研究。

WO_3/Si纳米晶薄膜的脉冲准分子激光沉积及结构分析

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术，在Ｓｉ（１１１）单晶衬底上沉积了 ＷＯｘ薄膜．采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、喇曼光谱（ＲＳ）、付里叶红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）及透射电镜扫描附件（ＳＴＥＭ）对不同条件下沉积的样品进行了结构分析．结果表明，氧分压和沉积温度是决定薄膜结构和成份的主要参数．在沉积温度３００℃以上及２０Ｐａ氧压下得到了三斜相纳米晶ＷＯ３薄膜．

利用脉冲准分子激光在ZnS上沉积类金刚石薄膜

利用氟化氪（KrF）脉冲准分子激光烧蚀沉积（PLD）技术，通过对激光等离子体的粒子成分以及空间分布的诊断，实现了等离子体成分的选择性沉积。在不降低光谱范围和透过率指标的前提下，解决了类金刚石（DLC）薄膜和硫化锌（ZnS）基底的牢固结合问题；通过改进基底平台的扫描方式，在激光烧蚀沉积工艺中沉积了φ80 mm的大面积均匀类金刚石薄膜。制备的类金刚石／ZnS镀膜样品，光谱范围为0．53～12μm，其中1．3～11μm波段透过率在70％以上，膜层均匀性优于95％，可耐受环境湿度95％～100％，工作温度-45～85℃，附着力达到国军标要求。研究表明，利用类金刚石薄膜可以明显提高ZnS材料的耐冲击、耐高温、耐辐射和抗沙粒、盐、雾和尘埃的磨损侵蚀等能力。

AlN薄膜的KrF准分子脉冲激光沉积

研究了采用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上AlN薄膜的制备及其性质。结果表明,衬底温度从室温到800℃的范围内,所得到的AlN薄膜为(002)择优取向的纤锌矿结构。随着衬底温度的升高,AlN薄膜从纳米晶结构转为多晶结构,同时表面微粗糙度上升。AlN晶粒呈柱状生长机制。

用KrF准分子脉冲激光在低基板温度下制备AlN薄膜的研究

用KrF准分子脉冲激光在 2 0 0℃的Si(111)基板上通过改变制备条件 ,采用沉积后直接保温处理的方式制备出了具有不同择优取向的AlN薄膜 ,并得出了较高的处理温度和过长的时间不利于AlN相的形成的结论。

准分子激光淀积氧化物薄膜

自 1 98 7年贝尔实验室首次用脉冲准分子激光制备出高温超导薄膜以来 ,脉冲激光淀积技术已得到了蓬勃发展 ,现在已成为最好的薄膜制备技术之一 .本文简要介绍了准分子激光的原理。

脉冲激光退火纳米碳化硅的光致发光

采用XeCl准分子脉冲激光退火技术制备了纳米晶态碳化硅薄膜(nc -SiC) ,并对薄膜的光致发光(PL)特性进行了分析。结果表明,纳米SiC薄膜的光致发光表现为30 0～6 0 0nm范围内的较宽发光谱带,随退火激光能量密度的增加,nc- SiC薄膜398nm附近的发光峰相对强度增加,而4 70nm附近发光峰相对减小。根据nc SiC薄膜的结构特性变化,认为这两个发光峰分别来源于6H -SiC导带到价带间的复合发光和缺陷态发光,并且这两种发光过程存在竞争。

功能梯度类金刚石薄膜的脉冲激光制备

长期以来 ,高质量的纯类金刚石薄膜的成功制备一直受其巨大内部压应力的阻碍 ,因为这种压应力导致严重的附着问题。厚度大于 50 0nm的类金刚石薄膜中的压应力常使薄膜与基体剥离。作者采用功能梯度的设计概念 ,应用准分子脉冲激光沉积方法 ,成功制备了厚度超过 1 0 μm的高质量类金刚石薄膜。薄膜中的SP3碳原子含量超过 6 0 %。纳米硬度测试表明 ,薄膜的弹性模量高达 50 0GPa ,纳米硬度高达 6 0GPa ,薄膜与基体间附着良好。证明功能梯度的设计概念可以用于制备较厚的超硬类金刚石薄膜。

准分子脉冲激光沉积法制备的ZrO_2薄膜结构和电学性能的研究

采用准分子脉冲激光沉积法 (PLD)分别在Pt/Ti/SiO2 /Si和SiO2 /Si衬底上制备了ZrO2 薄膜 ,采用扩展电阻法 (SRP)研究了薄膜纵向电阻分布 ;采用X射线衍射法 (XRD)研究了衬底温度对ZrO2 薄膜结晶性能的影响 ;精确测试了薄膜的表面粗糙度 ;讨论了薄膜结晶性能与其电学I V特性之间的关系。

用饱和吸收体压缩KrF准分子激光脉冲

用ＫｒＦ准分子激光脉冲（ＦＷＨＭ＝２３ｎｓ），结合速率方程模型，研究了芳香族三环有机染料的衍生物——吖啶的饱和吸收特性，得到了饱和强度和剩余吸收比等参数。把放电泵浦ＫｒＦ准分子激光的脉冲宽度（ＦＷＨＭ），由２３ｎｓ压缩到５．４ｎｓ。

氧离子束辅助激光制备具有织构的YBCO薄膜

应用氧离子束辅助准分子脉冲激光沉积薄膜技术，先在ＮｉＣｒ合金（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ ｃ－２７５）基底上在室温下淀积具有平面织构的钇稳锆（ＹＳＺ） 缓冲层薄膜，再在 ＹＳＺ／ＮｉＣｒ基底上在 ７５０℃下制备具有平面织构和高临界电流密度的 ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－Ｘ（ＹＢＣＯ）薄膜、 ＹＳＺ和 ＹＢＣＯ薄膜都为 ｃ－轴取向和平面织构的， ＹＳＺ（２０２）和 ＹＢＣＯ（１０３）的 Ｘ射线扫描衍射峰的全宽半峰值分别为 １８＇和 １１＇．ＹＢＣＯ薄膜的临界温度和临界电流密度分别为 ９０Ｋ（Ｒ＝０）和 ７．９ｘ１０５Ａ／ｃｍ２（７７Ｋ，零磁场）．

氧离子束辅助激光制备平面织构的YBCO膜

应用氧离子束辅助准分子脉冲激光沉积薄膜技术 ,先在不锈钢基底上室温下淀积出平面织构的钇稳锆(YSZ)缓冲层薄膜 ,再在YSZ/不锈钢上 750℃下制备出了平面织构和高临界电流密度YBa2 Cu3 O7-x(YBCO)薄膜 .YSZ和YBCO薄膜都为C 轴取向和平面织构的 ,YSZ( 2 0 2 )和YBCO( 1 0 3 )的X射线 (扫描衍射峰的全宽半峰值分别为 2 0°和 1 2°.YBCO薄膜的临界温度和临界电流密度分别为 91K(R =0 )和 7.2× 1 0 5A/cm2 ( 77K ,无外磁场 ) .

单个准分子激光脉冲和位相光栅模板制作表面周期结构

近年来,准分子激光器(excimer laser)以其高能量的脉冲式紫外(193nm或248nm)激光输出特征而被人们用于部分薄膜材料的加工和制备,其原理是用聚焦后的准分子激光脉冲对靶材进行轰击,一定条件下将轰击出来的靶材颗粒均匀沉积在基片上便可以生长出薄膜结构,这种方法又称为PLD(Pulse laser deposition)技术.利用准分子激光器和石英位相光栅模板,人们已经在光敏光纤和光敏光波导中写入了性能良好的Bragg折射率光栅,由于LiNbO_3(LN)和 LITaO_3(LT)这两种重要的光学晶体均对准分子激光波长(248 nm)产生强烈吸收,所以当它们被该激光照射时,激光能量将被晶体吸收并产生热量.

激光科研应用

O644.18 96042421利用准分子激光制备Cu,Al化合物的纳米粒子=Synthesis of nanometer Cu and Al compoundpowders by excimer laser ablation[刊,中]/郑隽,楼祺洪,董景星,魏运荣,宁东(中科院上海光机所.上海(201800))∥中国激光.—1995,22(12).—942—944利用准分子脉冲激光(XeCl,λ=308nm)对Cu,Al靶进行消融,从而得到Cu。

近视眼SMILE与SPT-TransPRK术后早期视觉质量比较

目的探讨飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(SMILE)与智能脉冲技术辅助经上皮准分子激光角膜切削术(SPT-TransPRK)术后早期视觉质量的差异和变化情况。方法采用队列研究方法,选取2021年2—5月于大连医科大学附属大连市第三人民医院行角膜屈光手术者92例92眼,均为右眼入组,其中SMILE组40例40眼,SPT-TransPRK组52例52眼。分别于术前及术后1个月、3个月检查受检者视力,计算有效性,有效性=术后裸眼视力(UCVA)/术前最佳矫正视力;采用AR-1自动电脑验光仪测量屈光度;采用Sirius角膜地形图测量角膜高阶像差(HOA),包括总HOA、球差和彗差;采用OQASⅡ视觉质量分析系统测量客观散射指数(OSI),调制传递函数截止频率(MTF cut-off),斯特列尔比(SR),模拟对比度视力VA100、VA20和VA9(白天、黄昏、夜晚)。结果术后3个月,SMILE组与SPT-TransPRK组UCVA、有效性比较差异均无统计学意义(Z=0.880,P=0.380;t=0.920,P=0.058),SPT-TransPRK组术后表现为低度远视。术前、术后1个月和术后3个月SMILE组总HOA分别为(0.47±0.18)、(0.70±0.22)和(0.74±0.19)μm,SPT-TransPRK组分别为(0.40±0.14)、(0.98±0.35)和(0.94±0.22)μm;术前、术后1个月和术后3个月SMILE组球差分别为(-0.20±0.09)、(-0.44±0.14)和(-0.44±0.15)μm,SPT-TransPRK组分别为(-0.20±0.10)、(-0.71±0.23)和(-0.75±0.20)μm。2个组术眼手术前后不同时间点总HOA和球差比较,差异均有统计学意义(总HOA:F_(分组)=13.851,P=0.001;F_(时间)=29.960,P<0.001.球差:F_(分组)=31.037,P<0.001;F_(时间)=48.005,P<0.001),其中2个组术后角膜总HOA、球差均较术前增加,差异均有统计学意义(均P<0.05);术后1个月和3个月,SMILE组术眼总HOA和球差均小于SPT-TransPRK组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。2个组术后1个月、3个月角膜彗差较术前增加,差异均有统计学意义(均P<0.05)。SMILE组术后1个月OSI高于术前,MTF cut-off、SR和VA9低于术前,差异均有统计学意义(均P<0.05);术后3个月OSI高于术前,SR和VA9低于术前,差异均有统计学意义(均P<0.05)。SPT-TransPRK组术后1个月OSI高于术前,MTF cut-off、SR、VA100、VA20和VA9低于术前,差异均有统计学意义(均P<0.05),术后3个月OSI、MTF cut-off、SR、VA100、VA20和VA9与术前比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。2个组间术眼彗差、OSI、MTF cut-off、SR、VA100、VA20和VA9总体比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论SMILE和SPT-TransPRK均是矫正近视的有效方法,术后早期视觉质量相似,但相较SPT-TransPRK,SMILE引起更小的角膜总HOA与球差改变。

BIT/PLZT/BIT多层铁电薄膜的I-V特性研究

为了有效阻止锆钛酸铅镧(PLZT)与半导体界面发生反应和互扩散,根据锆钛酸铅镧和钛酸铋(BIT)各自的铁电性能,采用脉冲准分子激光淀积(PLD)方法制备了BIT/PLZT/BIT多层结构铁电薄膜,测量和分析了它的I-V特性曲线.结果表明,这种结构吸收了锆钛酸铅镧和钛酸铋的优点,提高了铁电薄膜的铁电性能,为进一步研究薄膜的存储特性提供了基础.

BIT/PLZT/BIT多层铁电薄膜结构设计及制备的实验研究

为了有效阻止锆钛酸铅镧(PLZT)与半导体界面发生反应和互扩散,根据锆钛酸铅镧和钛酸铋(B IT)各自的铁电性能,提出了一种新的设计思想———多层铁电薄膜.采用脉冲准分子激光淀积(PLD)方法制备了B IT/PLZT/B IT多层铁电薄膜.采用Sawyer-Tower电路测量,其剩余极化强度Pr=34μC/cm2,矫顽场Ec=40 kV/cm.这种结构吸收了锆钛酸铅镧和钛酸铋的优点,提高了铁电薄膜的铁电性能.