溅射功率对射频磁控反应溅射制备的Ag_2O薄膜微结构的影响

利用射频磁控溅射技术,通过调节溅射功率(P)在200℃、氧氩比为2∶3条件下在玻璃衬底上制备了一系列氧化银(Ag2O)薄膜。利用X射线衍射谱和扫描电子显微镜重点研究了P对Ag2O薄膜微结构的影响。研究结果表明Ag2O薄膜具有(111)择优取向,这可能归结于(111)面的表面自由能最低。随着P从120 W增大到240 W,Ag2O薄膜(111)方向的平均晶粒尺寸从22.92 nm增大到27.96 nm,薄膜的表面结构呈现了从均匀、致密的表面结构向疏松、多孔洞的表面结构的演变。Ag2O(111)衍射峰的2θ角与标准值偏差(2θshift)随P的增大先减小后增大,(111)衍射峰峰位向2θ增大的方向发生了明显的移动。根据量子尺寸效应,薄膜的应力与晶粒尺寸呈反比关系,因此薄膜的应力随P的增大先减小后增大。P=240 W时薄膜的应力最小。从应力的角度,这基本可以合理解释P=210 W时制备的Ag2O薄膜的结晶质量最好,尽管与实验结果有些差异。

Ag/Ag_2O/Pt非易失存储的双极性电阻转变

采用脉冲激光沉积系统制备了Ag/Ag2O/Pt器件并对其电致电阻特性进行了研究.结果表明,所制备的器件在电场触发下具有较好的高低电阻转变特性,器件具有较好的抗疲劳性和温度、时间稳定性.微区XPS测试证明样品电致电阻效应的内在机制是Ag2O的氧化还原反应.

氧化银薄膜的微结构对其反射率和透射率的影响

保持150℃的衬底温度不变,通过调节氧氩比(OFR=[O2]/[Ar]),利用直流反应磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了一系列氧化银薄膜。利用X射线衍射谱、扫描电子显微镜和分光光度计重点研究了薄膜的微结构对其反射率和透射率的影响。研究表明随着OFR的升高,氧化银薄膜呈现了从Ag+Ag2O多晶结构到Ag2O多晶结构的演变。薄膜的表面相应地呈现了从疏松的多孔结构到类金字塔结构的演变。较高的Ag2O含量和致密的表面形貌有利于薄膜可见和红外区的透光性,而较高的银含量和疏松的多孔结构则造成对光的强烈吸收,急剧地降低了薄膜的透射率和反射率。特别是在OFR为0.5条件下成功制备了具有(111)择优取向的Ag2O多晶薄膜,有效地将氧化银热分解的临界温度降低到200℃左右。

真空热退火温度对单相Ag_2O薄膜微结构和光学性质的影响

利用直流磁控反应溅射技术在玻璃衬底上沉积了单相Ag2O薄膜,并采用真空热退火对单相Ag2O薄膜在不同热退火温度(TA)下进行了1h热处理.利用X射线衍射谱、扫描电子显微镜和分光光度计研究了TA对单相Ag2O薄膜微结构和光学性质的影响.研究结果表明,TA=300℃时Ag2O薄膜中开始出现Ag纳米颗粒,且随着TA的升高薄膜中Ag的含量明显增加.特别是当TA=475℃时Ag2O相完全转化为Ag.随着TA的升高,薄膜的表面形貌发生了由致密到疏松的结构演变.薄膜微结构的变化显示在真空热退火过程中伴随着Ag2O相热分解为Ag和O原子及O原子在体内的扩散和从表面的逃逸过程.薄膜的透射率、反射率和吸收率随TA的变化归结于热退火过程中Ag2O的热分解和薄膜结构的演变.