脉冲反应磁控溅射氧化钒薄膜的光谱椭偏研究

采用脉冲直流反应磁控溅射技术在不同的占空比条件下制备了氧化钒薄膜。利用X射线光电子能谱仪测定了薄膜的组分,用光谱椭偏仪在300~850nm的波长范围内对薄膜的光学性质进行了研究。实验结果表明降低占空比具有促进金属钒氧化的作用,而通过采用TaucLorentz谐振子色散模型结合有效介质近似模型对椭偏参数Ψ和Δ进行拟合,得到了较为理想的拟合结果。薄膜的复折射率和透过率均由椭偏拟合结果确定,结果发现占空比的下降,导致了可见光范围内薄膜折射率和消光系数的降低以及透过率的提高。

直流反应磁控溅射制备二氧化钛薄膜的光催化性研究

在磁控溅射器中用钛板作阴极 ,采用直流反应磁控溅射在玻璃基板上制备二氧化钛薄膜 ,溅射气体为氧、氩混合气体 ,O2 与Ar比例为 1∶2 ,溅射总气压范围为 0 5～ 6 65Pa ,溅射时基板温度范围为 1 0 0～ 40 0℃ ,薄膜厚度范围为 1 4 0～ 1 1 0 0nm。XRD结果显示薄膜具有纯锐钛矿结构或锐钛矿和金红石的混合结构。在高的基板温度和适宜的溅射总气压下制备的薄膜以及厚度较厚的薄膜在紫外光照射后 。

直流反应磁控溅射Al,N共掺方法生长p型ZnO薄膜及其特性

报道了利用直流反应磁控溅射以Al,N共掺杂技术生长p型ZnO薄膜 .ZnO薄膜在不同衬底温度下沉积于α Al2 O3 (0 0 0 1)衬底上 ,N来自NH3 与O2 的生长气氛 ,Al来自ZnxAl1-x(x =0 9)靶材 .利用XRD ,AFM ,Hall,SIMS和透射光谱对其性能进行了研究 .结果表明 ,ZnO薄膜具有高度c轴择优取向 ,4 5 0℃、6 0 0℃分别实现了p型转变 ,电阻率为 10 2 ～ 10 3 Ω·cm ,载流子浓度为 10 15～ 10 16cm-3 ,迁移率为 0 5～ 1 32cm2 / (V·s) .薄膜中Al原子促进了N原子的掺入 .实验还表明 ,p ZnO薄膜在可见光区域具有很高的透射率 (约为 90 % ) ,室温下光学带宽为 3 2 8eV .而在 4 5 0℃生长的p

直流反应磁控溅射方法制备碳掺杂TiO_2薄膜及其可见光活性

室温下通过直流反应磁控溅射的方法,利用碳钛镶嵌靶在Ar/O_2气氛中制备了碳掺杂纳米TiO_2薄膜,并通过X射线衍射(XRD)、UV-Vis透射光谱以及光电化学的方法对薄膜进行了表征.XRD测试结果表明,靶中碳和钛的面积比小于0.10时,碳掺杂的引入有利于TiO_2薄膜的晶格生长,并随靶中碳面积的增加,薄膜的结晶度也相应提高.由透射光谱计算得到的禁带宽度表明,靶中碳和钛的面积比为0.05时,薄膜的禁带宽度由纯TiO_2薄膜的3.4 eV减小到3.1 eV.光电测试结果表明,靶中碳和钛的面积比小于0.10时,碳的引入可以提高薄膜的光电响应,面积比为0.10时,可见光下0 V时薄膜的光电流密度为0.069μA·cm^(-2);但碳和钛的面积比增加到0.16时,测得的薄膜光电响应异常.

直流反应磁控溅射制备氧化铝薄膜

采用直流反应磁控溅射,以高纯Al为靶材,高纯O2为反应气体,在镍基合金和单晶硅基片上制备了氧化铝薄膜,并对氧化铝薄膜的沉积速率和表面形貌进行了研究。结果表明,氧化铝薄膜的沉积速率随溅射功率的增大先几乎呈线性增大而后增速趋缓;随溅射气压的增加,沉积速率先增大,在1.0Pa时达到峰值,而后随气压继续增大而减小;随Ar/O2流量比的不断增加,沉积速率也随之不断增大,但是随着负偏压的增大,沉积速率先急剧减小而后趋于平缓。用扫描电子显微镜对退火处理前后的氧化铝薄膜表面形貌进行观察,发现在500℃退火1h能够使氧化铝薄膜致密化和平整化。

直流反应磁控溅射法制备锐钛矿TiO_2薄膜

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在玻璃衬底上制备了TiO2薄膜。用XRD测试了TiO2薄膜的结构,研究了工艺因素中衬底温度、溅射气压、氧氩气体流量比和退火温度对薄膜结构的影响。实验结果表明:衬底温度高于200℃、溅射气压不高于0.7 Pa、氧氩流量比为1/4、退火温度为650℃时,锐钛矿TiO2薄膜更容易结晶。

直流反应磁控溅射生长p型ZnO薄膜及其特性的研究

本文报道了利用直流反应磁控技术生长p型ZnO薄膜。ZnO薄膜在不同的衬底温度沉积于α Al2 O3 (0 0 0 1)衬底上 ,生长气氛为NH3 O2 中。利用X射线衍射、Hall试验和透射光谱对其性能进行研究 ,结果表明 ,ZnO薄膜为高度c轴取向 ,在 5 0 0℃的衬底温度下具有很好的结晶性能 ,而且 ,该温度下ZnO还实现了p型转变 ,电阻率为 10 3 Ω·cm ,载流子浓度 10 15cm-3 ,Hall迁移率 3 4cm2 / (V·s)。这是利用溅射技术首次制备出p ZnO薄膜。实验还表明p ZnO薄膜在可见光区域具有 90 %的高透射率 ,室温下光学带宽约为 3 2 1eV。

直流反应磁控溅射WO_3薄膜气敏特性研究

用直流反应磁控溅射法制成纳米结构的WO3薄膜气敏传感器,通过XRD,SEM和XPS对该薄膜的晶体结构和化学成分进行分析,研究了不同基片上制备的WO3薄膜的氨敏特性与薄膜厚度、退火温度的关系.实验得到的薄膜粒径大小约30-50nm,结果表明:在未抛光的三氧化二铝基片上沉积厚度为40nm的WO3薄膜,经过400℃退火,在体积分数为5×10-5NH3中的灵敏度达到300,而且气体选择性好,响应-恢复时间短,可以作为理想的氨敏元件.

温度对直流反应磁控溅射制备TiO_2薄膜光学性质的影响

应用DC(直流 )反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2 薄膜 ,在固定的电源功率下 ,氩气流量为 4 2 .6sccm ,氧流量为 15sccm ,溅射时间为 30分钟的条件下 ,通过控制温度改变TiO2 薄膜的光学性质。应用n&kAnalyzer 12 0 0测量 ,当温度增加时薄膜的平均反射率降低同时反射低谷向长波方向移动 ;温度对消光系数k影响不大 ;当温度低于180℃薄膜的折射率变化不大 ,当温度达到 2 4 0℃左右时薄膜的折射率明显降低。通过XRD和SEM表征发现 ,随着温度的增加TiO2 的晶体结构由混晶变为单一的锐钛矿相 ,薄膜表面的颗粒由多变少 ,表面形貌由粗糙多孔变得细腻平滑。

直流反应磁控溅射制备的Mo掺杂TiO_2薄膜的光电特性

通过直流反应磁控溅射制备了不同Mo掺杂量的Mo-TiO2薄膜.用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)仪、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计详细研究了Mo掺杂量对薄膜表面形貌、晶体结构、元素价态及吸收带边的影响.用瞬态光电流和循环伏安法考察了不同Mo含量ITO/Mo-TiO2电极的光电特性.结果表明:在TiO2薄膜中掺入的Mo以Mo6+和Mo5+两种价态存在;随着Mo掺杂量的增加,Mo-TiO2薄膜的晶粒尺寸逐渐减小,晶格畸变增大,吸收阈值显著红移;薄膜的禁带宽度先减小后增大,在Mo掺杂量为2.7%(n(Mo)/n(Ti))时禁带宽度最小;Mo掺杂量为0.9%的样品在氙灯下的光生电流最大,且随着所加阳极偏压的提高光生电流并未呈现出饱和的趋势.此后随着掺杂量的提高,薄膜的光生电流开始下降,当Mo掺杂量达到3.6%时,薄膜的光电流小于未掺杂的样品;说明适当浓度的Mo掺杂能够提高Mo-TiO2薄膜光电性能,光生电流最大可达未掺杂的2.4倍.

总气压对直流反应磁控溅射制备TiO_2薄膜的光学性质的影响

用DC(直流 )反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2 薄膜 ,在固定电源功率、氩气流量 4 2 .6sccm、氧流量 15sccm、溅射时间 30min的条件下 ,通过控制总气压改变TiO2 薄膜的光学性质。应用n&kAnalyzer12 0 0测量 ,当总气压增加时薄膜的平均反射率降低 ,同时反射低谷向短波方向移动 ,总气压对消光系数k影响不大 ;随着总气压的增加薄膜的折射率出现了下降的趋势 ,但当总气压达到一定量值时折射率的变化趋于稳定。通过XRD和SEM表征发现 ,随着总气压的增加TiO2 的晶体结构由金红石相向锐钛矿相转变 ,薄膜表面的颗粒度大小由粗大变得微小细密。

低温等离子体辅助脉冲直流磁控溅射制备TiN薄膜

采用一种新型的等离子体辅助脉冲直流磁控溅射溅射沉积方法,在低温状态(100℃)下制备了氮化钛薄膜,利用X射线衍射仪、轮廓仪、分光光度计、原子力显微镜对氮化钛薄膜进行了表征,研究了等离子体源在薄膜制备过程中的作用。结果表明采用该方法可在低温环境下制备高温抗氧化性能良好的氮化钛薄膜。当离子源功率为500 W时,制备的氮化钛薄膜表现良好氮化钛(111)择优取向,薄膜表面粗糙度为1.43 nm,红外反射率可达到90%。

室温直流反应磁控溅射制备透明导电In_2O_3∶Mo薄膜

在室温条件下采用直流反应磁控溅射法制备了新型透明导电In2O3:Mo薄膜.研究了溅射压强中氧气百分含量[P(O2)]为8.0%～18.0%时对薄膜光电特性以及表面形貌结构的影响.结果表明,薄膜的光电性能对溅射压强中P(O2)非常敏感.分析显示P(O2)决定了薄膜中的氧空位含量和载流子浓度,从而影响了薄膜的光电特性.原子力显微镜观察表明,适量的P(O2)条件下可以获得平均粗糙度为0.3 nm、颗粒均匀、表面平整的薄膜.室温制备的IMO薄膜在可见光区域的平均透射率(含玻璃基底)高达82.1%,电阻率低至5.9×10-4 Ω·cm.

直流反应磁控溅射相关工艺条件对TiO2薄膜反射率性质的影响

应用直流反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2薄膜,利用n&k仪对薄膜的反射率进行检测,结果表明TiO2薄膜可以作为太阳电池减反射薄膜应用,并且通过改变工艺条件可以调控薄膜的反射低谷。当总压强为2×10-1Pa、O2流量为15 sccm、靶基距为190 mm、温度为60℃的条件下制备的TiO2薄膜的减反射效果最好。

Ar气压强对直流脉冲磁控溅射制备Mo薄膜性能的影响

利用直流脉冲磁控溅射方法在玻璃衬底上制备太阳电池背接触Mo薄膜。通过台阶仪、四探针电阻仪、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计等研究了Ar气压强对薄膜结构及光电性能的影响,结果表明,在低的Ar气压强下制备的Mo薄膜晶粒尺寸较大,薄膜结晶质量好,薄膜具有优良的光电性能,Ar气压强的增加将导致薄膜的晶粒尺寸减小,薄膜结晶质量差,结构疏松,从而降低薄膜的光电性能。Ar气压强为0.4 Pa时制备薄膜的晶粒尺寸为21.02 nm,电阻率最低,为14μΩ.cm,波长190 nm^850 nm范围内的平均反射率可达到66.94%。

锑在直流反应磁控溅射制备二氧化钛薄膜中的作用

用直流反应磁控溅射方法在玻璃基底上制备了Sb修饰TiO2 薄膜 ,利用XRD ,Raman光谱以及SIMS研究了Sb对其表面结晶情况的影响并用XPS及SIMS分析了薄膜的成分。结果表明一定程度Sb的修饰对TiO2 薄膜成晶有优化作用 ,起到了类似表面活性剂的作用 ,并使薄膜表面的光致亲水性能得到改善。当Sb修饰过量时 ,破坏了TiO2 原有的晶格结构 ,劣化了薄膜表面的光致亲水性。

直流反应磁控溅射法制备CdIn_2O_4薄膜的光电性能研究

利用直流反应磁控溅射法制备了CdIn2O4(CIO)薄膜,研究了氧浓度、基片温度、溅射时间和退火处理对薄膜光电性能的影响。结果表明:电阻率随着氧浓度的增加和溅射时间的减小而增加,随着基片温度的升高先减小后增加;透光率随着氧浓度、基片温度的增加和溅射时间的减小而增加。退火处理后,薄膜的电阻率降低,光吸收边发生"蓝移"。点缺陷对薄膜的光电性能产生重要影响,光吸收边的移动是"Burstein-Moss"效应和多体效应共同作用的结果。综合实验结果和理论研究,推荐了直流反应磁控溅射法制备CIO薄膜的最佳条件。此条件下制备薄膜的电阻率为2.95×10-4Ω.cm,波长为628 nm时薄膜的透光率高达91.7%。

磁控溅射和脉冲直流化学气相沉积Ti-Si-N薄膜摩擦磨损性能对比研究

分别利用磁控溅射和脉冲直流化学气相沉积(PCVD)技术制备了Ti-Si-N薄膜,测定了2种Ti-Si-N薄膜的显微硬度,并采用球-盘式高温摩擦磨损试验机对比考察了其高温摩擦磨损性能.结果表明,当薄膜中Si含量(原子分数)约为10%时,2种薄膜的显微硬度达到最大值;2种Ti-Si-N薄膜的耐磨性能同其硬度之间不存在对应关系,其中采用PCVD方法制备的Ti-Si-N薄膜的高温抗磨性能较优;2种薄膜在高温下的摩擦系数均有所降低,这归因于高温下氧化膜的润滑作用.

溅射气氛中O_2/Ar比及热处理对直流反应磁控溅射法制备玻璃基TiO_2薄膜结构与亲水性的影响

在工作气压为0.80Pa的氧氩气混合气氛下,改变氧与氩的流量比(O2/Ar:0.10,0.20,0.30),在预先镀10nm左右SiO2的普通玻璃基片上用直流(D.C.)磁控溅射法制备了300nm左右的TiO2薄膜试样。离线在500℃、氧气氛下对试样热处理2h。用X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射仪(XRD)分别研究了试样热处理前后的表面元素组成、离子状态和物相组成,用接触角分析仪测试了试样在紫外光(UV)照射后的水润湿角。

直流反应磁控溅射法制备二氧化钛薄膜的光响应(英文)

采用直流反应磁控溅射的方法在镀有ITO的导电玻璃衬底上沉积了二氧化钛薄膜 ,分别用拉曼光谱和吸收光谱研究了薄膜的结构 ,通过光电流研究了二氧化钛薄膜的紫外光响应。在 10 0s的时间内光电流能达到最大值的96 % ,当停止紫外光照射时 ,光电流在 2 0 0s的时间内能恢复到暗电流 ,二氧化钛薄膜对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明二氧化钛薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料。