TiO2薄膜制备及其氧敏特性

采用直流磁控溅射法制备TiO2薄膜，在不同温度下对薄膜进行退火，研究了薄膜晶体结构随退火温度的转化情况．对TiO2薄膜氧敏器件特性进行了测试，结果表明，在400℃下灵敏度随氧分压增加最快，并且在400℃具有最高的灵敏度．得到的激活能为0.41eV，并对TiO2薄膜氧敏器件的氧敏可逆性进行了讨论．     

一般性问题

TN032005050001TiO2薄膜制备及其氧敏特性/戴振清,孙以材,潘国峰,孟凡斌,李国玉(河北工业大学微电子研究所)//半导体学报.―2005,26(2).―324～328.采用直流磁控溅射法制备TiO2薄膜,在不同温度下对薄膜进行退火,研究了薄膜晶体结构随退火温度的转化情况.对TiO2薄膜氧敏器件特性进行了测试,结果表明,在400℃下灵敏度随氧分压增加最快,并且在400℃具有最高的灵敏度.得到的激活能为0.41eV,并对TiO2薄膜氧敏器件的氧敏可逆性进行了讨论.图5表1参15一般性问题…     

不同金属掺杂对TiO2薄膜氧敏性能影响

该文讨论了TiO2对氧气的吸附过程及敏感机理、重点分析了掺铁和掺钨对氧敏特性的影响,并比较了两者的异同.制作了掺铁和掺钨的TiO2薄膜,并在400℃下对薄膜氧敏特性进行了测试.结果表明.TiO2具有低电阻的特点,在高温下能够有效感应氧气浓度的变化.     

掺TiO2的ZnO薄膜气敏特性研究

用直流磁控溅射法分别在Si(111)基片及陶瓷基片上制备掺有TiO2的ZnO薄膜,并进行500℃、700℃退火处理,对掺杂前后ZnO薄膜进行XRD分析,测试各掺杂样品气敏特性.500℃退火后,各掺杂样品对有机气体有较高的灵敏度,随着掺杂时间延长,气敏特性提高.700℃退火后,2 min掺杂的样品对乙醇有很高的灵敏度和很好的选择性,最佳工作温度为220℃左右.而其他掺杂量的样品对乙醇气体灵敏度低,随着掺杂时间延长,气敏特性降低.     

ZnO薄膜的丙酮气敏特性研究

用直流磁控反应溅射法,分别在Si(111)基片及Al2O3陶瓷基片上制备了ZnO薄膜,并进行TiO2、SnO2、Al2O3或CuO的掺杂和退火处理。用XRD分析了退火前后晶型的变化,利用气敏测试系统对各样品进行了气敏特性测试。结果表明:经过700℃退火后的样品,在最佳工作温度为220℃时,对丙酮有很好的选择性和很高的灵敏度(34.794)。掺杂TiO2或SnO2,可提高ZnO薄膜传感器对丙酮的灵敏度(57.963)。     

退火温度对WO_3薄膜结构及气敏性能的影响

采用直流磁控溅射法制备了WO3薄膜,并在350~550℃时对薄膜进行退火处理,研究了退火温度对薄膜结构及气敏性能的影响。结果表明:退火前及350℃退火后的薄膜为非晶态,450℃和550℃退火后的薄膜为WO3–x型晶态;随退火温度的提高,薄膜厚度增加,晶粒度增大。550℃退火后薄膜的厚度,较450℃退火后薄膜厚30nm,晶粒度相差8nm;450℃和550℃退火后的薄膜,在150℃时对体积分数为0.05%的NO2的灵敏度接近于22。     

直流反应磁控溅射法制备锐钛矿TiO2薄膜

采用直流反应磁控溅射的方法，溅射高纯钛靶在玻璃衬底上制备了TiO2薄膜。用XRD测试了TiO2薄膜的结构，研究了工艺因素中衬底温度、溅射气压、氧氩气体流量比和退火温度对薄膜结构的影响。实验结果表明：衬底温度高于200℃、溅射气压不高于0．7Pa、氧氩流量比为1／4、退火温度为650℃时，锐钛矿TiO2薄膜更容易结晶。     

Ni2+掺杂浓度对TiO2薄膜的制备及性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英(SiO2)衬底上制备了多层TiO2及Ni3+掺杂TiO2薄膜.利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD),拉曼光谱(Raman)及紫外分光光度计(UV-Vis)对薄膜样品进行结构性能表征.实验结果表明,在400℃下退火3h得到的TiO2薄膜均为锐钛矿相,Ni2+的掺杂对退火处理TiO2薄膜...     

退火对Mn-Co-Ni-O薄膜器件性能的影响

采用磁控溅射法制备了厚度为6.5μm的Mn_(1.95)Co_(0.77)Ni_(0.28)O_4组分的薄膜材料,把材料分别在400℃,500℃,600℃,700℃,800℃下进行后退火处理.结果表明,室温下的负电阻温度系数α295值随退火温度增加先增大后减小,而电阻率ρ_(295)则是随退火温度增加逐渐减小的;在相同频率下,500℃退火样品的归一化噪声谱密度(S_V·V_R/V~2)最小,700℃退火样品的归一化噪声谱密度最大.退火温度越高会造成越多的晶体缺陷,从而降低有效导热系数、增大时间常数τ和器件噪声.     

(Pb,La)TiO3薄膜电畴生长的压电响应力显微镜研究

压电响应力显微镜为铁电薄膜电畴的研究提供了一种有效的检测方法.本实验用压电响应力显微镜(PFM)对不同退火温度的(Pb,La)TiO3铁电薄膜进行表征,得到了各个样品相应的形貌像、面外电畴像和面内电畴像.结果表明,随退火温度升高,(Pb,La)TiO3铁电薄膜的表面形貌表现出从粘连到结晶较好,到出现抱团的变化过程;此外,随退火温度升高,铁电薄膜的自发极化强度先增强后减弱.通过对这一系列铁电薄膜电畴进一步研究得到:在625℃退火1 h后,(Pb,La)TiO3铁电薄膜以非铁电相为主;而在650℃和675℃退火1 h后,(Pb,La)TiO3铁电薄膜以铁电相为主.