(Ba0.5Sr0.5)TiO3/LaNiO3异质薄膜的介电调谐特性

用脉冲激光沉积工艺制备Ba0.5Sr0.5TiO3(简称BST)薄膜和Ba0.5Sr0.5TiO3/LaNiO3(简称BST/LNO)薄膜。在650℃原位退火10 min,获得了(100)和(110)择优取向生长的BST和BST/LNO薄膜,薄膜晶粒呈柱状结构,BST薄膜和BST/LNO异质结构薄膜的晶粒尺寸分别为150~200 nm和50~80 nm。在室温和1 MHz条件下,BST薄膜和BST/LNO异质结构薄膜的相对介电常数和介电调谐率分别达811和58.9%、986和60.1%;用LNO作底电极,可增益介电常数和介电调谐率。     

快速退火对Pt/BST/Pt电容器结构和性能的影响

采用脉冲激光沉积(PLD)法在Pt/Ti/SiO2/Si(001)基片上制备了Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,对Pt/BST/Pt电容器在空气中进行400℃快速退火(RTA)处理,研究了快速退火对Pt/BST/Pt电容器的结构和性能的影响。结果表明:快速退火虽然对BST薄膜的结晶质量影响较小,但却极大改善了Pt/BST/Pt电容器的电学性能。当测试频率为100kHz、直流偏压为0V时,介电损耗从快速退火前的0.07减小到0.03,介电常数和调谐率略有增加。快速退火后负向漏电流过大现象得到了明显抑制,正负向漏电流趋于对称,在300×103V/cm电场强度下,漏电流密度为4.83×10–5A/cm2。     

Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的耐压特性研究

采用射频磁控溅射法制备了Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,研究了基片、退火温度及膜厚对薄膜耐压特性的影响。结果显示,铝酸镧(LaAlO3)基片上制备的BST薄膜表面较平整,有较好的耐压;随着退火温度从750℃提高到850℃,BST薄膜晶粒长大,电击穿概率有所增加,750℃是一个较合理的退火温度。在优化的工艺条件下,BST薄膜耐压可达125V/μm。     

退火时间对ZnO:Al薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了Al/Zn原子比为0.1%的ZnO:Al薄膜,在500℃的氩气中进行了1~5h不同时间退火处理,利用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)、透射光谱和四探针法研究了退火时间对薄膜性能的影响.结果显示,退火1h时,样品出现了c轴择优取向,深能级发射(DLE)提高,可见光区光学透过率约为80%,电阻率仅为4×10-2Ω·cm.更长时间退火后,随着退火时间增加,薄膜结晶质量逐渐变差,电阻率逐渐增大.     

多层PT/PZT薄膜的结构特性研究

通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO_2/Si基底上制备了多层PT/PZT(PbTiO_3/Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3)薄膜,研究了不同退火时间对其纳米结构、结晶性能及相变特性的影响。利用FESEM测试了不同退火时间对薄膜纳米结构的影响,选用XRD与Raman分析了薄膜的结晶取向及相变特点。实验结果表明,随着退火时间的增加,薄膜的三方相向四方相转变,并具有(110)择优取向。退火时间为20min是PZT薄膜的最佳退火时间,此时薄膜的结晶效果良好、晶粒大小均匀、具有纯钙钛矿结构,此种结构的薄膜有望应用于MEMS器件中。     

磁控溅射法制备LiTaO3薄膜及其结晶性能研究

用射频磁控溅射法在Pt/Ti/SiO₂/Si(100)基片上沉积了LiTaO₃薄膜,并在氧气气氛中不同温度下进行退火。采用SEM、XRD、XPS等表征方法分析了薄膜的结晶性能、各元素化学价态和元素原子百分比。结果表明,经700℃退火处理1h得到的薄膜结晶性能最好,在(104)晶向上具有强烈的择优取向性。薄膜退火温度的升高导致薄膜中Li空位缺陷和O空位缺陷减少。研究表明,薄膜中O/Li的原子比对结晶性能有着非常明显的影响,原子值越接近晶体化学计量比,结晶性能越好。     

氧气氛退火对BST薄膜电阻热敏特性的影响

利用氩离子束镀膜技术在 SiO2/Si 衬底上淀积 BST 薄膜,研究了氧气氛下退火对 BST 薄膜热敏特性的影响。结果表明,当退火温度不太高时(≤600℃),薄膜热敏特性随退火温度升高而变差;但当退火温度较高时(>600℃),薄膜热敏特性随退火温度升高而得到改善。在室温至 200℃范围内 BST 薄膜具有较好的热敏特性,其温度系数最大值为–5.3 %℃–1。并利用 SEM 和 AES 分析了退火条件对薄膜电阻热敏特性的影响机理。     

多层PT/PZT薄膜的结构特性研究

通过溶胶-凝胶（Sol-Gel）法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上制备了多层PT/PZT（PbTiO3/Pb(Zr0.52Ti0.48)O3）薄膜,研究了不同退火时间对其纳米结构、结晶性能及相变特性的影响。利用FESEM测试了不同退火时间对薄膜纳米结构的影响,选用XRD与Raman分析了薄膜的结晶取向及相变特点。实验结果表明,随着退火时间的增加,薄膜的三方相向四方相转变,并具有（110）择优取向。退火时间为20 min是PZT薄膜的最佳退火时间,此时薄膜的结晶效果良好、晶粒大小均匀、具有纯钙钛矿结构,此种结构的薄膜有望应用于MEMS器件中。     

倒筒式射频溅射频偏压对Ba0.65Sr0.35TiO3热释电薄膜结构及性能的影响

采用倒筒式射频溅射方法,在Pt、Ti/SiO2/Si基片上制备了Ba0.65Sr0.35TiO3(简称BST)薄膜.研究了自偏压对BST薄膜结构及电学性能的影响.在较高自偏压下制备的BST薄膜具有高度的(100)择优取向,且结晶性好,表面平整,耐压能力强.在25℃时薄膜的热释电系数高达6.73×10-7C.cM-2.K-7.研究结果表明,利用倒筒式射频溅射方法适当提高自偏压,可以制备出热释电性能优良的BST薄膜.     

退火温度对铁电薄膜钛酸锶钡的影响

用醋酸盐和钛酸酯为原料，采用改进的Sol—gel工艺在Pt／Ti／SiO2／Si基片上制备出Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)铁电薄膜，然后进一步对薄膜进行退火实验：对(110)方向生长BST薄膜在550～750℃进行恒温退火。X射线衍射分析表明：退火温度在650℃以上时，BST薄膜转变为较为完整的ABO3型钙钛矿晶体结构，更高的退火温度将提高晶体的取向度。     

PECVD制备纳米晶多晶硅薄膜

以Si(100)为衬底,采用磁控溅射和射频等离子体增强化学气相沉积系统制备了Si(100)/Al膜/非晶Si膜结构的样品。对该样品进行Al诱导真空退火以制备多晶硅薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)和AFM分析薄膜微结构及表面形貌。实验结果表明,在经过500℃、550℃Al诱导退火后,形成了择优取向为〈111〉晶向的多晶硅薄膜。AFM给出了550℃退火后薄膜表面形貌,为100～200nm大小的圆丘状硅晶粒,密集排列在薄膜表面;并对Al诱导真空退火晶化的机理进行了分析。     

后处理工艺对PCT薄膜形貌与结构的影响

采用射频磁控溅射技术,利用快速退火工艺制备出了大面积(φ120 mm)表面光滑、连续、均匀的(Pb,Ca)TiO3(PCT)薄膜。原子力显微镜和X射线衍射分析结果表明,快速退火处理工艺较常规退火处理工艺具有晶化温度低、晶化时间短、薄膜结晶性能好、易与微电子工艺兼容等优点。经500～550快速退火处理后,PCT薄膜已完全形成钙钛矿结构,最佳晶化温度约为550。     

PT种子层对PZT薄膜结晶及压电性能的影响

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在Pt/Si衬底上制备了PbTiO3 (PT)薄膜和Pb (Zrx,Ti1-x)O3(PZT)薄膜,研究了退火温度以及PT种子层对PZT薄膜结晶及压电性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,制备的PZT薄膜为纯钙钛矿结构的多晶薄膜,有PT种子层的PZT薄膜晶粒尺寸更大,(110)面取向度更高,结晶性能更好;原子力显微镜(AFM)结果表明,制备的薄膜表面形貌比较平整、均匀、无裂纹;压电力显微镜(PFM)结果表明,压电力显微镜(PFM)结果表明,有PT种子层时,PZT薄膜的平均压电系数d33为128～237 pm/V,无PT种子层时平均压电系数d33为21～29 pm/V。在升温速率为10 ℃/s的退火条件下保温10 min时,随着退火温度的升高,PZT薄膜晶粒尺寸增大,粗糙度增大,(110)面取向度升高,平均压电系数d33增大。PT种子层能够有效的改善PZT薄膜的结晶性能和压电性能。     

磁场退火对FePt/Ag薄膜磁性能的影响

采用磁控溅射法室温沉积获得FePt/Ag薄膜,然后在500℃下,于真空磁退火炉中对薄膜进行退火处理。利用XRD和振动样品磁强计(VSM),研究了磁场退火对薄膜结构和磁性能的影响。结果表明,500℃零磁场退火获得了矫顽力为0.763 4 MA.m–1、平均晶粒尺寸21 nm的L10-FePt薄膜。磁场提供了FePt成核生长的驱动力,0.8 MA.m–1磁场退火后FePt的平均晶粒尺寸为26 nm,矫顽力增大至0.804 3 MA.m–1。非磁性Ag的掺杂可有效抑制磁性FePt晶粒的团聚生长。     

Crystallization and ablation in annealing of amorphous-Si thin film on glass and crystalline-Si substrates irradiated by third harmonics of Nd:YAG laser

In the present research, an approach of converting amorphous-silicon (a-Si) thin films into polycrystalline thin films using the third harmonics of an all-solid-state pulsed Nd³⁺:YAG laser (355 nm) is studied. Two different samples of a-Si thin films on alkali-free glass (a-Si/glass) substrates and a-Si thin film on crystalline-Si substrates (a-Si/c-Si) are laser treated at different laser fluences ranging from 170 to 960 mJ/cm². The amount of heat incident on the surface has been analyzed theoretically by solving the one-dimensional heat-equation model. The ablation threshold, the region of crystallization and the depth of crystallization have been investigated theoretically. The influence of laser irradiation, ablation and crystallinity has been experimentally analyzed through in-situ reflectivity measurements, scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy studies. In the case of a-Si/c-Si, the extent of crystallinity and the influence of structural characteristics on electronic properties are studied using the Hall-effect technique. The ablation threshold and the range of crystallization regime are in good agreement with the theoretical results. Laser fluence between 300 and 500 mJ/cm² is required for crystallization and the ablation threshold is estimated to be above 500 mJ/cm² for a-Si thin film with a thickness up to 400 nm.     

Ge诱导晶化多晶Si薄膜的制备及结构表征

采用测控溅射,通过Ge诱导晶化法在Si衬底上制备多晶Si薄膜.采用Raman光谱、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)及场发射扫描电镜(FESEM)等对所制备的薄膜进行表征.结果表明,当生长温度为800℃时,Ge有诱导非晶Si(a-Si)薄膜晶化的作用,所制备的多晶Si薄膜在(200)方向具有择优取向,且在此方...     

制备工艺对氧化钒薄膜微观结构的影响

为了研究制备工艺对氧化钒薄膜微观结构的影响,采用X射线衍射和扫描电镜,对用sol-gel法制作的、不同热处理条件下的硅基氧化钒薄膜之结构及形貌进行了分析。结果表明,470℃下制作出的有种子层薄膜无裂纹、致密性好、晶粒尺寸分布均匀,在此温度下热处理4 h得到的有种子层氧化钒薄膜V2O5相最纯,衍射峰最强,而提高热处理温度会导致晶向杂乱,V2O5相的衍射峰强度降低,使得VO2相增多。     

退火工艺对La-Nb共掺杂Bi_4Ti_3O_(12)薄膜结构的影响

采用sol-gel法制备了Si基Bi3.25La0.75Ti2.94Nb0.06O12.03(BLTN)铁电薄膜,研究了退火温度、升温速率和退火时间对BLTN薄膜微观结构的影响。结果表明:制备的BLTN薄膜具有单一的钙钛矿结构,且为随机取向,表面平整致密;退火温度由550℃升高到750℃时,薄膜的衍射峰强度增强,晶粒尺寸由65 nm增大到110 nm;退火升温速率由10℃/min提高为20℃/min时,薄膜的晶化程度降低;退火时间对薄膜的晶相结构影响不大,但时间超过30 min会造成薄膜表面孔洞增多、致密性下降。     

PEALD沉积温度对AlN的结构和表面特性的影响

研究通过等离子增强原子层沉积(PEALD)在不同沉积温度下生长的AlN温度对其特性的影响。前驱体是NH3和TMA,在300℃、350℃和370℃沉积温度下分别沉积了200、500、800、1 000、1 500周期的AlN层,并讨论了AlN薄膜的生长速率、结晶化和表面粗糙度。结果表明,在300~370℃范围内,随着温度的上升薄膜的沉积速率和结晶化增加,而薄膜表面粗糙度减小。     

快速热退火制备多晶硅薄膜的研究

采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积非晶硅薄膜,然后在快速热退火炉中进行退火。研究了升温速率、降温速率对晶化的影响。结果表明:退火中,升温速率越大,越不利于晶核的形成;降温速率较小时(100℃/60s),形成的晶粒尺寸较小,晶化情况较好,晶化率估算达64.56%。