真空退火La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3薄膜的光诱导特性

用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备La0.7Sr0.3.MnO3(LSMO)靶材,用脉冲激光沉积(PLD)法在LaAlO3a(012)基片上沉积出厚度约为187 nm的LSMO薄膜,研究了真空退火对薄膜的输运和光诱导特性的影响.结果表明,薄膜的相变温度随着退火时间的增加而降低,薄膜的电阻率升高.在低温金属相光照使电阻率降低,在高温绝缘相光照则使电阻率升高.随着退火时间的增加,光电导(△p)先增大而后减小,在真空条件下退火40 min的薄膜光电导(△p)达到最大值为0.013 Ωcm.根据双交换作用解释了薄膜光电导的变化规律.     

β-FeSi2/Si异质结的制备及性质研究

采用直流磁控溅射和真空退火方法制备β-FeSi2/Si异质结,首先在n型Si(100)衬底上沉积Fe膜,经真空退火形成β-FeSi2/Si异质结,Fe膜厚度约238nm,退火后形成的β-FeSi2薄膜厚度约为720nm。利用XRD、SEM和红外光谱仪分别研究了β-FeSi2薄膜的晶体结构、表面形貌和光学性质。霍尔效应结果表明,制备的β-FeSi2薄膜为n型导电,载流子浓度为9.51×1015cm-3,电子迁移率为380cm2/(V.s)。     

铁磁(La0.7Ca0.3MnO3)/高温超导（YBa2Cu3O7）双层薄膜微结构的高分辨电镜研究

采用脉冲激光沉积法在LaAlO3(LAO)衬底上生长了YBa2Cu3O7/La0.7Ca0.3MnO3(YBCO/LC-MO)和La0.7Ca0.3MnO3/YBa2Cu3O7(LCMO/YBCO)两种外延薄膜,利用高分辨电子显微镜研究了其微观结构。在YBCO/LCMO/LAO薄膜中,LCMO以层-岛模式生长,并形成层状取向畴结构。YBCO层均由c轴取向晶粒组成,其中含有c/3平移畴界、额外CuO层及Y2O3第二相等缺陷结构。在LCMO/YBCO/LAO薄膜中,LAO衬底上初始生长的YBCO为c轴取向,至一定厚度(几个纳米)转为c与a轴混合生长。LCMO层在YBCO上外延生长并具有[100]m与[011]m混合取向畴结构。在LCMO/YBCO界面未观察到失配位错,因此二者界面属应变型界面。     

Si（111）基片上Mg2Si薄膜的脉冲激光沉积

采用脉冲激光沉积方法在Si(111)基片上制备了Mg2Si薄膜。研究了激光能量密度、退火气氛及压强、退火温度、退火时间等工艺条件对Mg2Si薄膜生长的影响。用X射线衍射仪分析了Mg2Si薄膜的物相,用原子力显微镜、高分辨场发射扫描电镜表征了薄膜的形貌。实验结果表明:在激光能量密度为2.36 J/cm2,Si(111)基片上室温、真空(真空度10-6Pa)条件下沉积,在Ar气压强为10 Pa,500℃,30 min条件下原位退火得到了纯相、结构均匀、表面平整、厚度约为900 nm的Mg2Si多晶薄膜。     

Zn0.9Mg0.1O:Ga宽带隙导电膜的 PLD制备及性能研究

利用脉冲激光沉积法(PLD)制备了Ga掺杂的Zn0.9Mg0.1O(ZMOGa)宽带隙透明导电薄膜.采用各种分析手段研究了沉积温度和真空退火处理对薄膜结构、表面形貌及光电性能的影响.结果表明,制备的薄膜具有ZnO(002)择优取向;200℃下沉积的薄膜通过3×10-3Pa的真空400℃退火2h后,其电阻率由8.12×10-4Ω·cm减小到4.74×10-4Ω·cm,禁带宽度则由原来的3.83eV增加到3.90eV.退火处理增强了薄膜的择优取向和结晶度、增加了禁带宽度、提高了载流子浓度并使其透射谱线的光学吸收边发生蓝移现象.     

SiO2层上沉积的纳米多晶硅薄膜及其特性

采用低压化学气相沉积(LPCVD)系统以高纯SiH4为气源,在p型10.16 cm<100>晶向单晶硅衬底SiO2层上制备纳米多晶硅薄膜,薄膜沉积温度为620℃,沉积薄膜厚度分别为30 nm、63 nm和98 nm.对不同薄膜厚度的纳米多晶硅薄膜分别在700℃、800℃和900℃下进行高温真空退火.通过X射线衍射(XRD)、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对SiO2层上沉积的纳米多晶硅薄膜进行特性测试和表征,随着薄膜厚度的增加,沉积态薄膜结晶显著增强,择优取向为<111>晶向.通过HP4145B型半导体参数分析仪对沉积态掺硼纳米多晶硅薄膜电阻I-V特性测试发现,随着薄膜厚度的增加,薄膜电阻率减小,载流子迁移率增大.     

真空热蒸发镀CIAS薄膜

采用真空热蒸发方法在普通玻璃基底上制备Cu In0.7Al0.3Se2(CIAS)薄膜,并对之进行450℃真空硒化退火处理。结果表明,制备的CIAS薄膜具有黄铜矿结构并且以(112)晶面优先生长。真空硒化退火后,薄膜晶体结构更完整,晶粒长大,成分分布均匀,更接近CIAS晶体的化学计量比。薄膜为P型半导体,退火后的薄膜禁带宽度减小至1.38 e V,带电粒子数下降至2.41E+17 cm-3,带电粒子迁移率增加至5.29 cm2/(N·s),电阻率升高至4.9Ω·cm。     

氧气压强对脉冲激光沉积法制备的CuO薄膜性能的影响

采用脉冲激光沉积法(PLD)在玻璃衬底上沉积CuO薄膜，研究了氧气压强对CuO薄膜结构和光学、电学性能的影响。结果表明：在氧压为3×10^-3Pa,3～5Pa，和8～12Pa时，沉积的薄膜分别为单一Cu₂O相、混合Cu₂O/CuO相和单一CuO相；当氧压从5Pa增加到8Pa时，CuO薄膜的取向从(111)变化到(002)；霍尔测试表明，在3～5Pa下沉积的CuO薄膜为p型，而在8～12Pa下沉积的薄膜为n型；氧气压强为5Pa时，薄膜电阻率较小，载流子浓度最大。     

Ga_2O_3薄膜的常温磁控溅射制备对其结构及光学特性的影响

本文通过常温射频磁控溅射在单抛硅片和石英玻璃基底上溅射制备Ga_2O_3薄膜。采用分光光度计和椭偏仪测试薄膜的紫外光波段的透过率、折射率和光学吸收,利用X射线光电子能谱(XPS)测试了不同氧气氛下Ga_2O_3薄膜中氧元素的化学价态及其含量,X射线衍射(XRD)测试和拉曼散射光谱测试研究退火对薄膜生长及晶相结构的影响,采用微控四探针测试仪测试了薄膜的电阻率。研究了溅射功率、氩氧比、退火等工艺参数对薄膜结构及光电性能的影响。研究发现经过常温溅射后,再经过后退火处理的薄膜,无论在结构还是光学性能都优于之前传统制备工艺。结果显示:在氩氧比为80∶20、溅射功率为175 W、压强1.5 Pa条件下溅射2 h,沉积的薄膜厚度为197.6 nm,在紫外光波段吸收峰在284 nm,峰值透过率达到92.82%。在900℃退火下,薄膜的导电性能最好,电阻率达到137.21 m·cm。XRD测试和拉曼散射光谱结果表明,随着退火温度的升高,薄膜表现出择优生长趋势,发现β-Ga_2O_3的(201)、(401)和(403)的衍射峰随着退火温度的增加进一步增强。利用Tauc公式由透过率数据计算光学带隙结果表明,随着退火温度升高薄膜光学带隙由在4.93～5.28 eV范围内变化。     

铜上溅射沉积铀薄膜AES研究

在俄歇电子能谱仪超高真空室内,采用离子束溅射沉积方法在多晶cu上沉积了铀薄膜,采用俄歇电子能谱技术(AES)研究铀薄膜的生长方式,铀、铜的相互作用及退火引起u膜成分结构变化.沉积初期观察到铀与铜发生相互作用,随着铀薄膜厚度的增加,UOPV/CuLMM俄歇跃迁峰强度值变化说明铀薄膜为层状+岛状生长.退火促进了界面扩散,随着温度的升高,铀与铜发生了相互作用和扩散,温度继续升高,铀与碳形成了铀碳化物.