高分子辅助沉积法(PAD)制备LaBaCo_2O_(5+δ)薄膜的研究

用高分子辅助沉积法在Si(001)基底上以SiO2为缓冲层成功地制备出LaBaCo2O5+δ(LBCO)薄膜。X射线衍射谱证明了LBCO/Si(001)薄膜是(111)择优取向的单相赝立方结构。从LBCO薄膜样品的SEM照片可以看出,LBCO薄膜的晶粒大小并不均匀,其大的晶粒尺寸为1~2μm,小的晶粒尺寸为0.1~0.2μm;同时,可以明显观察到一些小的空隙,这些空隙有利于氧气的吸附及扩散。在LBCO薄膜的电阻(R)-温度(t)曲线测试中,电阻随温度的升高先急剧下降后缓慢下降,表明LBCO薄膜具有典型的半导体材料性质。LBCO薄膜在纯氧和空气中电阻的最低值分别为36Ω和382Ω,前者为后者的1/10,说明LBCO薄膜对氧气具有敏感性。     

Bi_2Cu_(0.1)V_(0.9)O_(5.35-δ)固态电解质化学溶液法的合成与性能

用化学溶液法合成了Bi2Cu0.1V0.9O5.35-δ(BICUVOX.10)材料,研究了材料的物相、表面形貌和电学特性.BICUVOX.10薄膜具有室温稳定的高电导γ相.在LaNiO3/Si衬底上,BICUVOX.10薄膜具有(001)择优取向,平均晶粒大小约为200nm.低频范围的介电损耗来源于氧空位的短程扩散,BICUVOX.10薄膜主要表现为晶粒电导特性.BICUVOX.10薄膜中氧离子电导激活能约为0.3 eV,氧离子电导率约为5×10-2S.cm-1.     

ZnO:Ag薄膜的生长及电学性质研究

p-型ZnO材料因在紫外光电器件方面的潜在应用价值而受到人们的广泛关注.采用反应电子束蒸发法在白宝石上生长了ZnO:Ag薄膜,生长温度范围从150～250℃.研究表明:在该温度范围生长的ZnO:Ag薄膜具有n-型导电特征,但通过退火可以实现p-型导电.当退火温度为300℃时,ZnO:Ag薄膜的空穴浓度为2.8×1016cm-3,电阻率为1.0 kΩ·cm,空穴的迁移率为0.22 cm2/V·s.当在350℃下进一步退火,薄膜仍为p-型导电,但空穴浓度减小为2.1×1015cm-3,电阻率增大到5.0 kΩ·cm.通过对ZnO:Ag薄膜的X射线衍射谱分析发现,ZnO:Ag电学性质的变化与薄膜中Ag+替代Zn2+的浓度有关.     

直流磁控溅射ZnO：Al薄膜过程中氧气浓度的研究

采用直流磁控溅射的方法制备ZnO:Al(ZAO)透明导电薄膜,研究了氧气浓度对ZAO薄膜的结构、光电性质的影响。实验表明适当的氧气浓度是制备优质ZAO透明导电薄膜的关键。本实验条件下制备的ZAO薄膜最低电阻率为3.67×10-4Ω.cm,可见光部分透过率高于90%。     

ITO玻璃衬底上PLZT铁电薄膜的制备与电性能

用sol-gel法在掺Sn的In2O3导电透明膜(ITO)衬底上,制备了La掺杂的PbZr0.5Ti0.5O3(PLZT)铁电薄膜。研究了La掺杂量对薄膜的铁电、介电和漏电性质的影响。结果表明,x(La)为5%的PLZT薄膜经650℃退火,有优良的铁电特性,外加15V电压下,剩余极化强度为35.4×10–6C/cm2,矫顽场强为111×103V/cm。100kHz时的εr和tgδ分别为984和0.13。在外加电场小于9V时,薄膜的漏电流密度不超过10–8A/cm2。     

Mn0.1Ti0.9O2-δ稀磁半导体薄膜的MBE生长及表征

采用OPA-MBE方法在SrTiO3(STO)衬底上成功制备了Mn0.1Ti0.9O2-δ(MTO)稀磁半导体薄膜.利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外可见光分度计以及直流四探针测试仪研究了薄膜的晶体结构、化学组成、光吸收和电荷输运性质.MTO薄膜具有锐钛矿和金红石的混合相,光吸收带边界发生"红移",电荷输运性质明显提高,室温环境下电阻率仅为37.5Ω·m.     

Mn0.1Ti0.9O2-δ稀磁半导体薄膜的MBE生长及表征

采用OPA-MBE方法在SrTiO3(STO)衬底上成功制备了Mn0.1Ti0.9O2-δ(MTO)稀磁半导体薄膜.利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外可见光分度计以及直流四探针测试仪研究了薄膜的晶体结构、化学组成、光吸收和电荷输运性质.MTO薄膜具有锐钛矿和金红石的混合相,光吸收带边界发生"红移",电荷输运性质明显提高,室温环境下电阻率仅为37.5Ω·m.     

快速退火Co/Si固相反应及CoSi_2薄膜特性研究

本文研究了利用离子束溅射、快速退火等技术,通过 Co/Si 固相反应,形成高电导均匀CoSi_2薄膜.对Co/Si 固相反应过程,氧在其中的行为等进行了分析.制备的COSi_2薄膜电阻率达15μΩcm.在快速退火条件下,Co/(111)Si固相反应形成的薄膜具有择优晶向,表明存在固相外延机制.在 4—300 K范围内,对 CoSi_2薄膜的电学输运性质进行了系统研究,CoSi_2具有正值霍尔系数,表明其具有空穴导电机制.低温载流子霍尔迁移率达到 56 cm~2/V.3。     

金属/SiO2/Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜的J-V特性

采用sol-gel方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜。测试了其在直流电场下流过铁电薄膜的漏导电流J-V特性。测量结果显示正向漏电流明显小于负向漏电流。并讨论了金属–铁电薄膜所形成的整流接触特性,以及金属/SiO2/Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜系统在不同电压范围(0~±6V)的导电机制。     

渠道火花烧蚀法制备In2O3:Mo透明导电薄膜

采用渠道火花烧蚀技术在普通玻璃基板上制备了掺钼氧化铟In2O3:Mo透明导电薄膜,研究了烧蚀时氧气压强对薄膜光电性能的影响.在基板温度Ts=350℃时,薄膜的电阻率和载流子浓度随氧气压强增大分别呈凹形和凸形的变化趋势.薄膜电阻率最小值是4.8×10-4Ω·cm,载流子浓度为7.1×1020 cm-3.载流子迁移率最高可达49.6cm2/(V·s).可见光区域平均透射率大于87%以上,由紫外光电子谱分析得到薄膜的表面功函数为4.6eV.X射线衍射分析表明,薄膜结晶性良好并在(222)晶面择优取向生长.原子力显微镜观察薄膜样品表面得到方均根粗糙度为0.72nm,平均粗糙度为0.44nm,峰谷最大差值为15.4nm.     

渠道火花烧蚀法制备In2O3:Mo透明导电薄膜

采用渠道火花烧蚀技术在普通玻璃基板上制备了掺钼氧化铟In2O3:Mo透明导电薄膜,研究了烧蚀时氧气压强对薄膜光电性能的影响.在基板温度Ts=350℃时,薄膜的电阻率和载流子浓度随氧气压强增大分别呈凹形和凸形的变化趋势.薄膜电阻率最小值是4.8×10-4Ω·cm,载流子浓度为7.1×1020 cm-3.载流子迁移率最高可达49.6cm2/(V·s).可见光区域平均透射率大于87%以上,由紫外光电子谱分析得到薄膜的表面功函数为4.6eV.X射线衍射分析表明,薄膜结晶性良好并在(222)晶面择优取向生长.原子力显微镜观察薄膜样品表面得到方均根粗糙度为0.72nm,平均粗糙度为0.44nm,峰谷最大差值为15.4nm.     

磁控溅射低阻ITO薄膜的气体参数优化

用直流磁控溅射系统在不同气压和氩氧流量比(V(Ar):V(O2),体积比)下制备铟锡氧化物(ITO)薄膜。测试了薄膜的方阻和透过率,得到不同沉积气压和V(Ar):V(O2)对薄膜电光特性的影响大小和趋势。X-射线衍射(XRD)测试表明ITO薄膜的晶粒尺寸随膜内氧的摩尔分数增加而增大,随氧气比例增加薄膜(400)晶向消失。优化参数为气压266.664 mPa,V(Ar):V(O2)=15:0,制备的ITO薄膜方阻为22Ω/□,在可见光区域平均透过率为85%。     

锰钴镍氧浸没式探测器制备及性能

基于化学溶液法制备了尖晶石结构氧化物锰钴镍氧Mn1.56Co0.96Ni0.48O4(MCNO)薄膜材料,研究了其电学性质及红外器件的探测性能,包括器件的响应率,时间常数和探测率.制作了厚度为8μm的MCNO薄膜及红外热敏探测器件,测量了材料的阻值-温度曲线.制作了基于半球形锗透镜的浸没式MCNO薄膜探测器,具有时间常数较小(~18 ms),响应率高(~4.4×103V/W)和探测率高(~5×108cm·Hz0.5/W)的优点.     

脉冲激光沉积法制备ITO薄膜及性质研究

本文采用脉冲激光沉积法(PLD)制备了ITO导电薄膜,并对其形貌、光学性质和电学性质进行了研究.结果表明,使用PLD方法制备的ITO导电薄膜在可见光区的平均透光率约为80%,方块电阻在100～200Ω/□之间.当衬底温度控制在300℃,氧压控制在1.33Pa时,可以得到具有较高透光率和电导率的ITO导电薄膜.     

室温红外探测用VOx薄膜的工艺研究

用反应溅射法制备了VOx薄膜.利用XPS分析技术,研究了薄膜组分与氧分压、基片材料、沉积厚度等工艺条件的关系.结果表明本工艺得到V2O5、VO2、V2O3复相膜,氧气流量大和较厚薄膜容易获得高价态V,衬底表面吸附氧会改变薄膜组分,V2O5、VO2含量高的薄膜电阻温度系数相对较高,V2O3不利于红外探测.     

塑料基底a-Si∶H TFT制备技术

采用PECVD工艺,在300℃下在50μm厚的Kapton E高分子塑料片上制备了底栅结构a-Si∶H TFT阵列(20×20)。用傅里叶变换红外光谱仪表征了a-Si∶H薄膜的结构,用二探针法和四探针法分别表征了a-Si∶H薄膜和n+a-Si∶H薄膜的电导率。a-Si∶H薄膜中的H(原子数分数)约为15.6%,H主要以Si H和Si H2基团的形式存在,其电导率为8.2×10-7~8.8×10-6S/cm;n+a-Si∶H薄膜的电导率为3.8×10-3S/cm。所制备的TFT具有以下性能:Ioff≈1×10-14A,Ion≈1×10-9A,Ion/Ioff≈105,Vth≈5V,μ≈0.113cm2/(V.s),S≈2.5V/dec,满足TFT-LCD等平板显示器件的开关寻址电路要求。     

La0.7Ca0.3MnO3薄膜的电学输运特性与膜厚之间关系的研究

利用溶胶-凝胶工艺在SrTiO3单晶衬底上制备了一系列不同厚度的La0.7Ca0.3MnO3薄膜.X射线衍射表明这些薄膜均具有高度的择优取向性和结晶学质量.电学输运性质的研究结果凸显了膜厚的重要作用,主要归因于衬底施加的应力引起的薄膜晶格参数的改变.进一步的分析揭示,在厚度较小的膜中,小极化子的变程跃迁是高温下La0.7Ca0.3MnO3薄膜的主要导电机制,而在较厚的膜中,即使在低温下小极化子也是主要的载流子.     

氧含量对RF磁控溅射ZnO薄膜结构特性的影响

采用射频(RF)磁控溅射的方法,通过改变工作气氛中氩气和氧气的比例,在Si(100)衬底上沉积出具有高度C轴择优取向的ZnO薄膜.实验发现随着O2/(Ar+O2)比的增加,薄膜的沉积速率下降.O2/(Ar+O2)比对薄膜结晶状态有明显影响,O2/(Ar+O2)比约为0.45,薄膜结晶质量较好.     

纳米硅异质结二极管

在 p型单晶硅衬底上沉积一层掺磷 N+ 型纳米硅薄膜 ,形成 nc- Si∶ H/ c- Si构成的 N+ / p异质结构。文中报道了它的独特性能 :其反向击穿电压可达 75V,反向漏电流仅 n A量级 ,反向开关时间为 1.5ns,可望应用于微波波段。由其 I- V及 C- V特性初步分析了结的性质及电输运机制。     

MOCVD法制备磷掺杂p型ZnO薄膜

利用金属有机化学气相沉积方法在玻璃衬底上生长了掺磷的p型ZnO薄膜.实验采用二乙基锌作为锌源,高纯氧气和五氧化二磷粉末分别作为氧源及磷掺杂源.实验表明:生长温度为400～450℃时获得了p型ZnO薄膜,而且在420℃时,其电学性能最好,空穴浓度为1.61×1018cm-3,电阻率为4.64Ω·cm,迁移率为0.838cm2/(V·s).霍尔测试和低温光致发光谱证实了该ZnO薄膜的p型导电特性,并观察到薄膜位于3.354eV与中性受主束缚激子相关的发射峰.