CVD法制备Sb掺杂SnO2薄膜的结构与性能研究

采用化学气相沉积法（CVD）制备了Sb掺杂SnO2薄膜（ATO），研究了Sb掺杂量对ATO薄膜结构和性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）等分析手段对所制得薄膜的结构、形貌、成分等进行了表征，XRD结果表明在基板温度为665 ℃时能够制得结晶性能较好的多晶薄膜，XPS分析确定掺杂后的Sb以Sb5+离子形式存在。讨论了Sb掺杂量对方块电阻、透射率和反射率等薄膜性质的影响，结果表明,当Sb掺杂量为2%时取得最小方块电阻为7.8 Ω/□,在可见光区薄膜的透射率和反射率随着Sb掺杂量的增加呈下降趋势。最后探讨了Sb掺杂SnO2薄膜的显色特性，认为Sb5+离子的本征吸收是薄膜显色的主要原因。     

水热法制备ZnO∶Sb粉体结构及光学性质

采用水热法在石英衬底上以ZnCl2和SbCl3水溶液为源溶液,在较低温度下制备了Sb掺杂的ZnO粉体。采用X射线衍射(XRD)和EDS能谱仪对所生长ZnO粉体的晶体结构和元素成分进行了表征,考察了Sb掺杂对ZnO微观结构和发光性能的影响。结果表明:Sb掺杂的ZnO粉体呈六方纤锌矿结构。室温光致发光(PL)谱检测显示,Sb掺杂ZnO粉体具有很强的近带边紫外发光峰,而与深能级相关的缺陷发光峰则很弱。     

溶胶凝胶法制备掺杂锑(Sb)的透明导电膜

采用溶胶 凝胶方法制备了SnO2 掺杂Sb的透明导电膜 (简称ATO膜 ) ,并讨论了掺杂量和热处理条件对膜可见光透过率及膜电阻率的影响 ,用XRD ,SEM ,TG DTA以及IR等研究了所得薄膜的结构性质 ,制备出导电性能优良的透明导电膜     

稀土掺杂对TiO_2薄膜光催化性能的影响

用溶胶-凝胶法于玻璃表面分别制备了镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)对其结构和形貌进行了表征,并通过对紫外光照射下亚甲基蓝溶液的光催化降解率评价其光催化性能,研究了不同掺杂量、热处理温度对镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜光催化性能的影响,探讨了其光催化影响机制.研究发现:镧掺杂可以抑制由锐钛矿相向金红石相的转变,并且镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜都存在最佳热处理温度和最佳掺杂浓度.     

溶胶—凝胶法制备掺铝氧化锌薄膜及微观形貌研究

利用溶胶—凝胶旋涂技术在玻璃衬底上制备了不同铝掺杂量ZnO薄膜,再利用氮气气氛在500℃条件下对样品进行热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描探针显微镜(SPM)和紫外一可见光谱仪对薄膜结构形貌及光学性能进行分析表征。结果表明,所制薄膜具有六方纤锌矿结构,且随着掺杂量的变化,薄膜择优取向发生转变;薄膜可见光透过率与掺杂量呈负相关关系,掺杂量越高,可见光透过率越低;SPM结果显示在2.at%铝掺杂量下的样品表面出现柱状结构形貌,且晶粒粒度最小,表面粗糙度最低,表明薄膜表面形貌形成过程与铝掺杂量密切相关。     

晶种诱导电化学沉积法制备AZO薄膜

通过晶种诱导辅助电化学沉积法制备Al掺杂ZnO薄膜(AZO),利用XRD和SEM对薄膜的物相和形貌进行了表征,紫外-可见分光光度计和四探针式方阻仪分析了薄膜的光电性能,研究了不同Al掺杂浓度下AZO薄膜的晶体结构和光电性能。研究表明,一定含量的Al元素掺杂并不影响晶体的结构类型;制备的AZO薄膜均为六方纤锌矿结构,且掺杂后薄膜的电阻呈数量级下降;当Al ~(3+)掺杂浓度为0.005mol/L时,AZO薄膜的结晶性最好,薄膜均匀致密,方块电阻为0.85kΩ,光透过率达85%,禁带宽度为3.37eV。     

掺杂与热处理对VO_2膜的微观结构及可见光透过率的影响

采用溶胶凝胶法制备了钨掺杂和不掺杂的二氧化钒薄膜,研究了不同退火温度、退火时间对薄膜微观结构的影响,以及不同掺杂量的钨离子对薄膜可见光透过率的影响。XRD结果表明:薄膜样品为VO_2(M)相结构;SEM结果分析表明:薄膜晶粒尺寸大小和间距随退火温度的升高、退火时间的增加而变大;UV-vis测试结果表明:与未掺杂氧化钒薄膜相比,W离子掺杂有利于提高VO_2薄膜可见光的透过率,在400nm处透过率从47%增加到67%,在VO_2薄膜表面涂覆SiO_2膜,该涂层可以提高可见光的透过率(在600 nm附近提高3%)。     

Sol-gel法制备ZAO薄膜及其红外发射率的研究

采用溶胶-凝胶工艺在石英玻璃基底上制备了ZAO(掺铝氧化锌)薄膜,系统研究了各工艺参数,如溶胶浓度、Al掺杂量及热处理温度对其结构和性能的影响.XRD分析结果表明,ZAO薄膜具有ZnO晶体结构并具有沿(002)晶面择优生长的特性.SEM结果显示,所制薄膜的晶粒尺寸约为50 nm,浸涂1次溶胶所得薄膜的厚度约为2.6μm.溶胶浓度为0.3 mol.L-1,掺杂Al为3 at.%的薄膜试样在700℃热处理后,8~14μm波段的平均红外发射率降至0.568.     

退火温度对Nb掺杂TiO_2薄膜结构与性能的影响

采用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了Nb掺杂TiO_2透明导电薄膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外可见光谱(UV-Vis)及双电测四探针仪对薄膜的结构和性能进行了表征.结果表明:退火温度250℃以上时,得到锐钛矿相Nb掺杂TiO_2薄膜,且薄膜结构和光电性能随温度升高而改善;300℃时薄膜可见光透过率最高可达80%,电阻率降至2.5×10-3Ω·cm;当温度升至350℃时,薄膜晶体开始出现金红石相,光电性能也随之下降.另外,Nb掺杂有利于降低TiO_2薄膜晶体的晶相转变温度;掺杂后TiO_2薄膜的吸收限发生蓝移现象,并且随着退火温度改变,薄膜吸收限产生蓝移的程度有所不同.     

低氮掺杂对含氢类金刚石结构和力学性能的影响

为探讨低氮掺杂对含氢类金刚石组织结构和力学性能的影响.采用非平衡磁控溅射和等离子增强化学气相沉积(PECVD)复合技术,在316不锈钢和硅片上制备碳化钨过渡层和不同掺氮量的含氢类金刚石薄膜(a-C:H(N)).通过拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)对薄膜组织结构进行表征,薄膜的硬度和残余应力采用微纳米力学综合测量系统和薄膜应力测量仪进行表征.结果表明随着氮掺杂,薄膜形成碳氮键(CN)且其主要以C=N键形式存在,C=N/CN的比值随着薄膜氮含量增加逐渐下降.同时当掺氮量从0增至0.12 at%时,薄膜I_D/I_G比值迅速下降,sp~2C=C/sp~3C-C比值由0.65降至0.563,而薄膜硬度基本不变,约为20.4 GPa,残余应力则由3.35 Gpa降至1.31 GPa;随着掺氮量进一步增加,sp~2C=C/sp~3C-C比值增加,薄膜硬度迅速下降,残余应力则缓慢降低.可知氮的掺杂对DLC薄膜结构的影响有临界值0.12 at%,当掺氮量低于该值时,氮掺杂促进sp~3杂化的形成,薄膜具有较高的sp~3杂化含量.而随着薄膜含氮量进一步增加,sp~3杂化含量下降.同时当低氮掺杂时,可获得具有较高硬度以及较低残余应力的薄膜.