Electrochemical C-V Characteristics and Photoluminescence of a-C∶N Films

Amorphous carbon (a-C) films and amorphous carbon films incorporating with the nitrogen (a-C∶N) were deposited on silicon substrates in a radio-frequency driven plasma enhanced chemical vapour deposition system, while the surface electrical properties of films were investigated by electrochemical capacitance-voltage measurements. It was examined the effect of the interface defects on the properties and deduced that the conducting type of a-C∶N films was n-type. Subsequently, a comparative studies of a-C and a-C∶N films were performed by photoluminescence spectra depending on the temperature. With the decrease of the temperature, the main band with peak energy of 2.48 eV in the a-C∶N films was more intense compared with the other three bands caused by amorphous C in the a-C films.     

Electrochemical C——V Characteristics and Photoluminescence of a—C ： N Films

Amorphous carbon (a—C) films and amorphous carbon films incorporating with the nitrogen (a-C : N) were deposited on silicon substrates in a radio-frequency driven plasma enhanced chemical vapour deposition system, while the surface electrical properties of films were investigated by electrochemical capacitance-voltage measurements. It was examined the effect of the interface defects on the properties and deduced that the conducting type of a--C : N films was n--type. Subsequently, a comparative studies of a--C and a- C : N films were performed by photoluminescence spectra depending on the temperature. With the decrease of the temperature, the main band with peak energy of 2.48 eV in the a-C：N films was more intense compared with the other three bands caused by amorphous C in the a-C films.     

氢化非晶碳膜与硅的界面特性

利用直流辉光放电分解碳氢气体来淀积ａ－Ｃ：Ｈ膜，通过测量Ａｌ／ａ－Ｃ：Ｈ／ＳｉＭＩＳ结构的高频Ｃ－Ｖ曲线讨论了ａ－Ｃ：Ｈ／Ｓｉ界面的电子特性，结果表明ａ－Ｃ：Ｈ／Ｓｉ膜有可能用作半导体器件的表面钝化膜。     

电子束共蒸发Al2O3-La2O3和ZrO2-Ta2O5复合薄膜的介电性能研究

Al2O3、ZrO2、Ta2O5和La2O3薄膜在栅介质、无机EL介质和光学薄膜方面有着重要用途,但对其复合薄膜介电性能方面的研究很少。文章采用电子束共蒸发法制备了厚度分别为414nm和143nm的Al2O3-La2O3（ALO）和ZrO2-Ta2O5（ZTO）复合薄膜,用Sawyer—Tower电路测得介电常数分别为17和34,反映介电损耗的参数△Vy分别为0．013V和0．56V,击穿场强分别为128MV／m和175MV／m,在50MV／m场强下,ALO的正、反向漏电流密度分别为3．1×10-5／cm2和4．1×10-5A／cm2,ZTO的正、反向漏电流密度分别为3．9×10-5／cm2和3．7×10-5A／cm2。另外,实验还与电子束蒸发和反应溅射制备的Al2O3、ZrO2、Ta2O5的介电性能做了比较,结果表明,上述复合薄膜单独作为无机EL绝缘层是不合适的。     

液晶光阀的光吸收层吸收系数的研究

用射频 等离子体化学汽相沉积法 ,在硼玻璃基片上淀积了厚为 1.8μm的a C∶H光吸收层 ,实验证明这种光吸收层的吸收系数受工艺条件的影响。测得在最佳工艺条件下 ,该吸收层对红光、绿光和蓝光的吸收系数分别为 3.4× 10 4 ,5.4× 10 4 和 9.8× 10 4 cm- 1。讨论了典型的液晶光阀投影机对吸收层光吸收系数的要求。     

掺胺碳膜及其对甲酸蒸气传感特性

用射频等离子体化学沉积方法制备氢化非晶碳（a-C:H)膜。在等离子体气氛中引入胺基团,则能够在a-C:H薄膜沉积过程中将胺基团掺入薄膜的网络结构中。喇曼光谱表明薄膜具有无序态结构。红外分析表明薄膜中有胺基团存在,将掺胺a－C：H薄膜作为质量传感膜沉积到石英晶体表面制成气相质量传感器。测试表明掺胺a－C：H膜对甲酸蒸气具有高的响应灵敏度,好的线性相关系数和线性响应范围。     

玻璃和聚酰亚胺衬底上磁控溅射沉积的ZnO:Al透明导电膜的结构、电学和光学性能(英文)

利用射频磁控溅射方法在玻璃和聚酰亚胺膜(PI)衬底上沉积了氧化铝质量分数为2%的掺铝氧化锌透明导电薄膜(ZnO∶Al)。系统地研究了不同衬底材料对薄膜的结构、电学以及光学性能的影响。分析表明,衬底材料对薄膜的结晶性和电学性能有较大的影响,对可见光透射率却影响不大。X射线衍射(XRD)分析得出所有的ZnO∶Al具有良好的c轴择优取向性,在可见光区(400～800nm)两种衬底上的薄膜都达到了85%的透射率。玻璃衬底上的薄膜呈现出更强的(002)衍射峰及相对更小的半峰全宽(FWHM),薄膜电阻率达到了2.352×10-4Ω.cm。电镜分析表明,相对于PI上的ZnO∶Al膜,玻璃上ZnO∶Al膜表面有更致密的微观结构及更大的晶粒尺寸。PI衬底上的ZnO∶Al膜也有相对较好的电、光学性能,其中电阻率达到了6.336×10-4Ω.cm,而且由于PI衬底柔性可弯曲,使得它适于在柔性太阳电池和柔性液晶显示中做窗口层材料及透明导电电极。玻璃上的ZnO∶Al膜则可应用在平板显示和太阳电池技术中。     

射频功率对a-C:F薄膜沉积速率和结构的影响

用射频等离子体增强型化学气相沉积法制备了a-C:F薄膜,并研究了射频功率对a-C:F薄膜沉积速率和结构的影响。用椭偏仪测量了薄膜的厚度,并用红外谱(FITR)结合Raman谱研究了其结构的变化。结果表明:薄膜沉积速率在10~14 nm/min之间,主要含有CFx和C=C键。随射频功率的升高,沉积速率先增大后减小,CF3的含量迅速减小,CF和CF2的含量略有增加,薄膜中r(F/C)呈下降的趋势。在较高功率下沉积的薄膜中出现了由sp2和sp3混合微晶结构。     

低介电常数氟化非晶碳薄膜的制备与检测

氟化非晶碳(a-C∶F)薄膜具有介电常数低、热稳定性好等优点,普遍认为是下一代集成电路互联层绝缘介质的最佳候选材料之一。结合研究实践,综述了国内外低介电常数氟化非晶碳薄膜主要的制备技术、工艺参数及性能检测技术,指出了介电常数和热稳定性的矛盾是阻碍该薄膜实用化的主要原因。     

用PECVD法沉积α-C:H薄膜的研究

本文报导了使用PECVD方法沉积的α-C:H溥膜的工艺条件、薄膜结构和物性之间的联系。指出,α-C:H膜中石墨和金刚石成分的比值密切相关于反应气氛CH_4/(CH_4+H_2)的比例以及沉积系统中的衬底温度和施加在平行板电极之间的直流偏压。最后,利用化学反应平衡方程讨论了α-C:H膜的沉积机理以及[H]基对生成膜结构的影响。     

nc-Si∶H薄膜的三阶非线性光学性质

用简并四波混频技术 (DFWM)研究了nc Si∶H薄膜的三阶非线性光学性质 ,观察到了这种纳米薄膜材料的位相共轭信号 ,测得晶态比为XC1 =15 %和XC2 =30 % 的二个样品在光波波长为 5 89nm处的三阶非线性极化率分别为 χ1(3 ) =3 8× 10 - 6 esu和 χ2(3 ) =4 3× 10 - 7esu ,并对其光学非线性产生机理作了探讨     

射频等离子体气相沉积a－C：N薄膜

用Ｃ２Ｈ２－Ｎ２射频等离子体化学气相沉积法在单晶硅、锗衬底上沉积了无定形碳化氮膜（ａ－Ｃ：Ｎ）。通过改变反应气中氮气分压，得到不同掺氮含量的ａ－Ｃ：Ｎ膜，该膜的显微硬度高达３９００ｋｇ．ｆ／ｍｍ２。电阻率和掺氮量随反应气氛中氮分压的升高而增加。ＸＰＳ分析表明，ａ－Ｃ：Ｎ膜中可能存在三种不同的Ｃ－Ｎ键合状态，键能分别位于４０１．０ｅＶ、３９９．０ｅＶ和３９８．０ｅＶ，红外吸收谱分析表明掺入的氨是以化学键的形式存在于膜中。     

利用射频磁控溅射法在柔性衬底上制备ZnO∶Zr透明导电薄膜

利用射频磁控溅射法首次在室温水冷柔性衬底 PET上制备出了可见光透过率高、电阻率低的掺锆氧化锌(ZnO∶Zr)透明导电薄膜.X射线衍射和扫描电子显微镜表明,ZnO∶Zr薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有平行于衬底方向的择优取向.实验获得ZnO∶Zr薄膜的最小电阻率为1.55×10-3 Ω·cm.实验制备的ZnO∶Zr薄膜具有良好的附着性能,其可见光区平均透过率超过90%.     

Sb∶SnO2/SiO2纳米复合薄膜的光学及气敏特性

采用溶胶 凝胶 (sol gel)工艺制备了Sb∶SnO2 /SiO2 复合膜。通过原子力显微镜 (AFM )观察了薄膜样品的表面形貌 ,利用紫外 可见光谱 ,p 偏振光反射比角谱研究了复合薄膜的光学特性。结果表明 ,薄膜中的晶粒具有纳米尺寸 (～ 35nm)的大小 ,比表面积大 ,孔隙率高 ;薄膜的透光率高 ,可见光波段近 95 % ;其光学禁带宽度约 3 6 7eV。因此Sb∶SnO2 /SiO2 纳米复合膜可作为气敏薄膜的理想选择。通过对三种不同的气体C3 H8,C2 H5OH及NH3气敏特性的测试表明 ,Sb掺杂大大提高了SnO2 薄膜对C2 H5OH的灵敏度 ,纳米Sb∶SnO2 /SiO2 复合膜的气敏灵敏度高于纯SnO2 薄膜及Sb掺杂的SnO2 薄膜     

一种新型透明导电氧化物薄膜—ITO∶Ta

利用磁控溅射,在玻璃基底上沉积了ITO∶Ta薄膜。研究了在不同衬底温度下ITO和ITO∶Ta薄膜的光电性能。高价金属元素Ta掺杂促进薄膜晶化的同时,导致了(400)晶面择优取向的形成。低温沉积的ITO∶Ta薄膜比ITO薄膜展示了较好的光电性能,Ta掺杂使得室温沉积ITO薄膜的效益指数分别由0.003×10-3Ω-1上升到了0.880×10-3Ω-1。透射谱表明,参数的变化引起明显的Burstin-Moss效应,通过直接跃迁的模型研究了光学禁带的变化。     

A reliability of different metal contacts with amorphous carbon

The reliability of metal contacts to amorphous diamond-like carbon (DLC) is important. It has been proposed by various workers that DLC can be used as a low dielectric material. In the light of this, we have investigated the reliability of devices that comprise a DLC layer, in contact with different metals. This investigation shows that Al is not a good metal to use, to make contacts to a-C:H films, while Cu and Cr are quite stable as metal contacts to a-C:H. This study shows the importance of the selection of the metal that is to be used to form contacts to a-C:H. This investigation was carried out for the first time on a-C:H films.     

Studies on morphology,electrical and optical characteristics of Al-doped ZnO thin films grown by atomic layer deposition

Al doped ZnO (AZO) films deposited on glass substrates through the atomic layer deposition (ALD)technique are investigated with various temperatures from 100 to 250 ℃ and different Zn ∶ Al cycle ratios from 20 ∶ 0 to 20 ∶ 3.Surface morphology,structure,optical and electrical properties of obtained AZO films are studied in detail.The Al composition of the AZO films is varied by controlling the ratio of Zn ∶ Al.We achieve an excellent AZO thin film with a resistivity of 2.14 × 10-3 Ω·cm and high optical transmittance deposited at 150 ℃ with 20 ∶ 2 Zn ∶ Al cycle ratio.This kind of AZO thin films exhibit great potential for optoelectronics device application.     

ZnO薄膜紫外光敏特性及晶界势垒的研究

以二水合醋酸锌为原料,采用sol-gel法在石英衬底上制备了ZnO薄膜。用AFM观察表面形貌,通过测量真空条件下不同温度热处理后薄膜的I-V特性,拟合计算晶界势垒高度。研究了热处理温度对ZnO薄膜性能的影响。结果表明:经650℃热处理制备的ZnO薄膜样品具有较佳性能,结构均匀致密,粒径分布为20～32nm。在10V偏压和1.24×10–3W/cm2光强下,紫外光灵敏度为43.95;无光照条件下晶界势垒高度为0.079eV。紫外光照使晶界势垒高度下降为0.011eV,薄膜的紫外光灵敏度与势垒高度的相对变化密切相关。     

氟化非晶碳薄膜(a-C:F)的制备与表征

以C4F8和CH4为源气体,采用电子回旋共振等离子体化学汽相沉积(ECR-CVD)方法,在不同气体混合比条件下沉积了非晶氟化碳(a-C:F)薄膜低k层间介质.实验中薄膜的沉积速率可达220nm/min,测得的介电常数为2.14～2.58.X光电子能谱表明,随着甲烷含量增大,薄膜中CF3,CF2结构含量减少而CF和C*-CFx(x=1～3)交联结构增多;原子力显微镜表明,在采用C4F8为前驱气体时,高分子基团C Fy在成膜时造成了粗糙不平、多孔渗水的薄膜表面形貌.结果表明,CF基团成分增加而CF2基团成分减小导致了薄膜电子极化增强,介电常数增大.