退火温度对蓝宝石衬底上Mg_(2)Si薄膜质量和光学性质的影响

采用磁控溅射法在蓝宝石衬底上制备了结晶良好的Mg2Si多晶薄膜,研究了退火温度(375~475℃)对薄膜晶体结构、表面形貌、拉曼光谱和光学性质的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,当退火温度为400 ℃时Mg_(2)Si(220)衍射峰强度最强,样品结晶质量最好,未见明显可观测的MgO相。扫描电镜(SEM)结果表明,所有样品表面均呈现清晰可见的规则六边形,且退火温度对形貌影响较小。拉曼光谱结果显示所有样品均呈现出Mg_(2)Si薄膜的特征峰(256 cm^(-1)附近的F_(2g)振动模),同时出现345 cm^(-1)附近的F_(1u)(LO)声子模,表明生成样品均为结晶良好的Mg_(2)Si薄膜。对薄膜光学性质的研究结果表明,随着退火温度升高,样品光学带隙先增大后减小。

有机衬底SnO_2∶Sb透明导电膜的研究

采用射频磁控溅射法在有机薄膜衬底上制备出 Sn O2 ∶ Sb透明导电膜 ,并对薄膜的结构和光电特性以及制备参数对薄膜性能的影响进行了研究 .制备的样品为多晶薄膜 ,并且保持了纯二氧化锡的金红石结构 .Sn O2 ∶ Sb薄膜中 Sb2 O3的最佳掺杂比例为 6 % .适当调节制备参数 ,可以获得在可见光范围内平均透过率大于 85 %的有机衬底 Sn O2 ∶ Sb透明导电薄膜 ,其电阻率～ 3.7× 10 - 3Ω· cm ,载流子浓度～ 1.5 5× 10 2 0 cm- 3,霍耳迁移率～ 13cm2 · V- 1 ·

有机衬底SnO_2掺Sb透明导电膜的制备

采用射频磁控溅射法在有机的柔性衬底上制备出了SnO2 :Sb透明导电膜 ,讨论了薄膜的结构和光电性质对制备条件的依赖关系。制备的样品为多晶薄膜 ,并且保持了二氧化锡的金红石结构。对衬底适当的加热 ,当衬底温度为2 0 0℃时 ,在PI(Polyisocyanate聚酰亚胺 )胶片上制备出了性能良好的薄膜 ,薄膜相应的自由载流子霍耳迁移率有最大值为 13cm2 /VS ,载流子浓度为 15 .5× 10 19cm-3 ,薄膜的电阻率有最小值 3.7× 10 -3 Ω·cm。在可见光范围内 ,样品的相对透过率为 85

图形化蓝宝石衬底上有序微米半球形SnO_2的生长、结构和光学特性研究

利用化学气相沉积法,在图形化蓝宝石衬底上,无需引入催化剂,通过改变反应源锡粉量生长出了不同尺寸、规则排列的有序微米半球形SnO_2.测试结果表明,微米半球形SnO_2呈选择性生长特性,并且随着反应源锡粉量的增加,微米半球的直径逐渐增大,结晶质量变差.此外,随着锡粉量的增加,在吸收谱中还观测到了吸收边的红移现象.这种选用图形化衬底的制备方法为制备高密度、有序排列的SnO_2微/纳米结构提供了一种可行和有效的方法.

Si和6H-SiC衬底上β-FeSi_2薄膜的制备

以6H-SiC(0001)Si面和Si(100)为衬底,采用磁控溅射Fe-Si合金靶和Si靶两靶共溅射的方法,并经过后续的快速退火成功制备了β-FeSi2薄膜。通过X射线衍射(XRD)、拉曼(RAMAN)和电子扫描电镜(SEM)研究了不同衬底对薄膜生长过程的影响。结果表明:与Si衬底不同,6H-SiC为衬底所生长的FeSix薄膜与衬底之间很难产生相互扩散,导致薄膜中的Si原子主要来源于靶材。同时分析不同退火温度对6H-SiC衬底和Si衬底上的FeSix薄膜的影响,并相比较。结果表明:不同衬底Si(100)和6H-SiC(0001)Si面所生长的薄膜经900℃退火时皆完全转化为多晶β-FeSi2相,其择优取向皆为(220)/(202),且随温度从500℃到900℃的不断上升,(220)/(202)衍射峰的强度增强,半高宽变小,得到900℃下的半高宽为0.33°。

射频磁控溅射有机衬底SnO_2∶Sb透明导电膜性能的研究

采用射频磁控溅射法在聚丙烯己二酯有机薄膜(polypropyleneadipate,PPA)衬底上低温制备出锑掺杂的氧化锡(SnO2∶Sb)透明导电膜。研究了薄膜的厚度效应对SnO2∶Sb薄膜的结构、光学和电学特性的影响。制备薄膜为多晶膜,并且保持了纯二氧化锡的金红石结构。载流子浓度和迁移率随着薄膜厚度的增加而增大,电阻率随着薄膜厚度的增加而减小,最低电阻率为2×10-3Ω·cm。

脉冲激光沉积法在SiO_2/Si衬底上生长c轴取向LiTaO_3薄膜

本文利用脉冲激光沉积法,系统研究了衬底温度和氧压对硅基LiTaO3薄膜质量及c轴取向性的影响,结果表明衬底温度和氧压对LiTaO3薄膜的c轴取向性及结晶质量有很大的影响,在650℃、30Pa时可以生长出高c轴取向LiTaO3薄膜。采用扫描电镜和原子力显微镜对最佳条件下制得薄膜的表面形貌进行了分析,发现薄膜表面光滑,晶粒尺寸均匀致密,薄膜表面粗糙度约为3.6nm。

电子束蒸发在Si衬底上制备MgB_2超导薄膜

利用电子束蒸发法在 Si(111)衬底上制备了 Mg B2 超导薄膜。首先在衬底上按照 1∶ 2的原子比交替蒸发 Mg和 B,所形成的夹层先驱膜在 15 0 Pa99.99% Ar气氛下进行原位热处理 6 30℃× 30 m in。实验发现超导薄膜在正常态下无半导体电阻特性 ,超导起始转变温度为 2 4 .7K,零电阻温度为 16 .5 K。

SiO_2/Si衬底上聚苯乙稀薄膜的退湿润过程观测

采用光学显微镜和原子力显微镜观测了光滑SiO2衬底上聚苯乙稀薄膜的退湿润过程.观测到成核退湿润过程为:初态时,在聚苯乙稀薄膜中出现随机分布的小孔,并且小孔随着时间的增加而逐渐变大,孔的尺寸的变化与时间成正比;终态时观测到聚苯乙稀小球在SiO2衬底上的蜂窝状分布,聚苯乙稀小球的分布与薄膜表面的缺陷密切相关.

退火温度和退火时间对不同衬底上Mg_(2)Si薄膜结构的影响

以Mg_(2)Si烧结靶为靶材,采用磁控溅射法在Si、石英和Al_(2)O_(3)衬底上先沉积一层Mg_(2)Si非晶薄膜,再进行退火处理,研究了衬底类型、退火温度及退火时间对Mg_(2)Si多晶薄膜结构的影响。结果表明:Si、石英、Al_(2)O_(3)三种衬底上Mg_(2)Si薄膜的最优退火温度和退火时间均为350◦C和1 h。Al_(2)O_(3)衬底上的Mg_(2)Si薄膜结晶质量最佳,Si衬底上的薄膜次之,石英衬底上的薄膜结晶质量最不理想,分析表明这种差异主要源于衬底与薄膜之间的热失配不同。

Si(111)衬底上Mg_(2)Si薄膜的XRD和拉曼光谱研究

采用磁控溅射方法在Si(111)衬底上分别沉积不同厚度的Mg膜,然后低真空退火处理得到结晶良好的Mg_(2)Si薄膜。一定条件下,Mg膜的最优沉积厚度为2300 nm,对应的Mg_(2)Si(220)衍射峰最强。所有样品均出现256 cm^(-1)附近的拉曼散射峰,该峰归因于Mg_(2)Si的F_(2g)振动模,且该振动模的积分强度随膜厚增加先增加后减小,硅衬底上2300 nm Mg膜退火后的Mg_(2)Si样品的拉曼积分强度最强。

氧浓度和衬底温度对透明导电Cd_2SnO_4薄膜光学性质的影响

采用射频溅射方法在Ａｒ＋ Ｏ２ 气氛中制备了Ｃｄ２ＳｎＯ４（ＣＴＯ）透明导电薄膜，报道了在不同氧浓度和衬底温度下该膜的透射率、消光系数和折射率随波长变化的情况。研究发现：氧浓度越高，衬底温度越高，则薄膜透射率、折射率越大，而消光系数越低。对这些结果，从ＣＴＯ膜的晶格常数、氧空位等角度进行了理论分析。

H_2气氛对采用MOCVD法在Si衬底上外延生长AlN薄膜性能的影响

采用金属有机化合物气相沉积法(MOCVD)在Si(111)衬底上外延生长AlN薄膜,用高分辨X射线衍射、扫描电子显微镜和原子力显微镜对外延生长所得AlN薄膜的性能进行表征,并研究了适量H_2的引入对AlN薄膜的晶体结构和表面形貌的影响.结果表明:在Si衬底上外延生长AlN薄膜过程中引入适量H_2,有利于提高AlN岛间愈合程度,薄膜表面缺陷减少,表面粗糙度由4.0nm减少至2.1nm;适量H_2的引入可使AlN薄膜的(0002)和(10-12)面的X射线摇摆曲线的半峰宽(FWHM)值从0.7"及1.1"分别减小到0.6"和0.9",即刃型穿透位错密度和螺型穿透位错密度减少.

Si衬底电沉积制备ZnO及其特性研究

采用不同浓度的ZnCl2的非水二甲基亚砜溶液做电解液,用阴极电沉积法在Si衬底上制备出了一系列的ZnO薄膜。实验发现ZnCl2的浓度对ZnO薄膜的结构和光学性质有着重要的影响。薄膜的X射线衍射(XRD)表明ZnCl2浓度较低时,ZnO的特征峰被衬底Si的衍射峰掩盖而较弱,当ZnCl2浓度为0.05mol/L时ZnO的特征峰非常明显。随着ZnCl2浓度的减小,薄膜的光致发光的发射谱变好,当ZnCl2溶液浓度为0.01mol/L时光学性能最好,此时出现两个峰,分别对应紫峰和绿峰。同时研究了沉积时间和退火对薄膜的光学性能的影响。

分层溅射法制备晶向可控的Mg_(2)Si薄膜

采用分层溅射法在石英衬底上制备了结晶良好的Mg_(2)Si多晶薄膜。当Si膜的溅射时间均为25 min、Mg膜的溅射时间为18~22 min、退火温度为375℃时,随着膜厚增加,Mg_(2)Si薄膜的织构由(311)向(220)转变;退火温度为400℃时,薄膜的最强衍射峰均为Mg_(2)Si(220)。所有样品均在256 cm^(-1)附近出现了较强的拉曼散射特征峰,在347 cm^(-1)附近出现了较弱的拉曼散射特征峰,这两个峰分别属于Mg_(2)Si的F_(2g)和F_(1u)(LO)声子模。在石英衬底上,改变溅射条件和退火温度,可实现Mg_(2)Si薄膜的晶向可控制备。

直流溅射法制备SnO_2纳米颗粒的机理及工艺研究

采用直流溅射法成功制备出了SnO_2纳米颗粒,分析了SnO_2纳米颗粒的形成机理,研究了不同溅射时间、不同衬底材质对SnO_2纳米颗粒形成的影响规律。结果表明,溅射时间对SnO_2纳米颗粒的尺寸有显著影响。随溅射时间延长,颗粒尺寸呈线性增长,从约20 nm(1 min)增长到约80 nm(10 min)。衬底材质则对SnO_2纳米颗粒的形态及分布有显著影响。对比单晶硅、载玻片、喷金载玻片三种不同衬底材质,发现以单晶硅为衬底的纳米颗粒分布均匀,而以载玻片为衬底的纳米颗粒分布不均,并且随溅射时间延长,以载玻片为衬底的纳米颗粒发生团聚生长,颗粒粗大。载玻片衬底喷金处理后可使纳米颗粒的形貌及分布得到改善。

离子束溅射沉积Fe/Si多层膜法合成β-FeSi_2薄膜的研究

采用离子束溅射沉积Fe/Si多层膜的方法在石英衬底上制备了β-FeSi2薄膜,研究了不同厚度比的Fe/Si多层膜对β-FeSi2薄膜的结构性能、形貌及光学性能的影响。结果表明,厚度比为Fe(2nm)/Si(7.4nm)的多层膜在退火后完全生成了β-FeSi2相,表面致密均匀,其光学带隙为0.84eV,能量为1.0eV光子的吸收系数>105cm-1。

MOCVD法制备SnO2单晶薄膜的结构和光学性质

用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）法在蓝宝石（0001）衬底上制备出高质量的氧化锡（SnO2）单晶薄膜。对制备薄膜的结构和光学性质进行了研究。制备样品具有纯snO2的四方金红石结构，其外延生长方向为SnO2（100）∥Al2O3（0001）。薄膜均匀、致密，具有很好的取向性和结晶性。透射谱测量结果表明，在可见光区薄膜的绝对透过率达到了90％以上。

直流溅射法制备SnO_2纳米薄膜及其表征

采用直流溅射法,以纯锡为靶材制备出了SnO_2纳米薄膜,并利用X射线衍射仪、透射电镜及台阶仪对纳米薄膜的物相结构及厚度进行了分析测试。结果表明:采用单晶硅作为衬底时可以制备出晶态的SnO_2纳米薄膜,该纳米薄膜由粒径几纳米到十几纳米的SnO_2小颗粒组成,而采用载玻片作为衬底时则制备出了非晶态的SnO_2纳米薄膜;通过控制溅射时间,可以得到一系列不同厚度的SnO_2纳米薄膜,直流溅射法制备SnO_2纳米薄膜的膜厚公式为d=0.29UIt(其中d为薄膜厚度,,1=0.1 nm;U为溅射电压,V;I为溅射电流,A;t为溅射时间,s)。

有机衬底SnO_2:Sb透明导电膜的制备与特性研究

常温下 ,采用射频磁控溅射法在有机的柔性衬底上制备出了SnO2 :Sb透明导电膜 ,并对薄膜的结构和光电性质进行了研究 .制备的样品为多晶薄膜 ,并且保持了二氧化锡的金红石结构 .性能良好的薄膜电阻率为 6 .5× 10 - 3Ω·cm ,载流子浓度为 1.2× 10 2 0 cm- 3 ,霍耳迁移率是 9.7cm2 ·V- 1 ·s- 1 .薄膜在可见光区的平均透过率达到了 85 %.