LB法制备的P(VDF TrFE)共聚物薄膜其光学和电学特性研究

运用郎缪尔布尔吉特法在聚酰亚胺衬底上制备聚偏氟乙烯及三氟乙烯(P(VDFTrFE))共聚物薄膜.不同厚度薄膜的X射线衍射结果表明,薄膜具有良好的结晶特性,取向为（110）.运用波长范围为300~1300nm的椭圆偏振光谱仪对薄膜光学特性进行了表征;运用Cauchy模型对不同角度（θ=75°和85°）测得的Ψ 和 Δ数据进行了拟合.获得了P(VDFTrFE)薄膜的光学参数n, k, α以及薄膜的厚度.另外对薄膜的铁电性质的测量,其剩余极化达到了6.3μC/cm2, 矫顽电场为100MV/cm.介电测量得到了薄膜两个明显的相变,铁电介电相变以及β弛豫.     

朗缪尔铁电聚合物薄膜的电学特性:高热释电系数和低介电常数

研究了利用朗缪尔技术(LB)生长在柔性基底上的聚偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物(P(VDF-TrFE))薄膜的电学性质.通过测量相对介电常数和热释电系数,发现薄膜在室温1kHz时的优值因子达到1.4 Pa~(-1/2).这表明利用LB技术生长的P(VDF-TrFE)薄膜是热释电探测器的优良候选材料.优值因子的提高可能来源于LB薄膜的良好结晶性和分子链在平面内的高度有序性.     

塑料薄膜衬底上复合敏感膜热释电传感器的制备

将Sol-Gel法制备的掺钙钛酸镧铅纳米粉粒(PCLT)与聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE)均匀复合,作为热释电传感器的敏感膜,比同样制备条件的纯聚偏氟乙烯-三氟乙烯膜的探测优值高约22.4%。并以沉积有35nmITO薄膜的廉价PET塑料为衬底,用旋转涂膜法沉积PCLT/P(VDF-TrFE)复合敏感膜,用Ni-Cr薄膜作上电极,制备了PCLT/P(VDF-TrFE)/PET热释电传感器。PET塑料可有效降低热释电元件的热导,下电极ITO可反射红外辐射,明显提高了传感器的电压响应和降低热释电元件的热噪声。测试结果表明,PCLT/P(VDF-TrFE)/PET热释电传感器的探测率达到3.4×107cmHz1/2W-1,比同样制备条件的体硅衬底传感器高2个数量级以上。     

P(VDF-TrFE)/Ag复合薄膜的铁电以及介电性能研究

利用旋涂法制备并采用氢气退火处理得到P(VDF-TrFE)/Ag复合薄膜,在XRD图像上可以观察到在2θ=38.1°的Ag(111)相的衍射峰,同样在SEM图像上观察到银纳米粒子的存在.在薄膜的红外透射光谱上可以观察到β相特征峰的蓝移,这可归结为银纳米粒子与偶极子的相互作用.银纳米粒子的掺杂增强了薄膜的铁电和介电性能.与传统退火方式处理的纯P(VDF-TrFE)薄膜相比,纳米银掺杂比例为10％的P(VDF-TrFE)/Ag复合薄膜的铁电剩余极化强度和介电常数分别提高了32.5％和13.3％.介电损耗不随纳米银掺杂比例的增加而变化的现象不符合渗流理论.     

改善(Pb,Ca)TiO_3薄膜的铁电性能研究

用溶胶-凝胶法和快速退火工艺在LaNiO3/Si(111)基片制备出高度(100)取向生长的钙钛矿相(Pb0.76Ca0.24)TiO3(PCT)薄膜。用原子力显微镜分析了薄膜的表面形貌;测试了薄膜的铁电和介电特性。PCT薄膜的剩余极化强度和矫顽场分别为9.3μC/cm2和64kV/cm,在100kHz薄膜的介电系数和损耗分别为231和0.045。比较了在不同电极制备PCT薄膜的结果,用LaNiO3作底电极,改善了铁电性,降低了矫顽场。     

溶胶-凝胶法制备掺镧钛酸铅铁电薄膜的研究

采用溶胶-凝胶法在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了La掺杂的PbTiO3铁电薄膜(PLT)，X-射线衍射测量表明PLT薄膜呈高度(100)择优取向，原子力显微镜和扫描电子显微镜测量表明制备的PLT薄膜的表面平整、结构致密。RT66A测量表明PLT薄膜有优良的铁电特性，500kV／cm的外加电场下，剩余极化为10．6μC／cm^2，矫顽电场为55kV／cm。用HP4194A分析了薄膜的介电特性。100kHz时的介电常数为652。     

不同介电层对HfxZr1-xO2薄膜铁电性能影响的研究进展

近年来,铁电Hf_xZr_1-xO₂(HZO)薄膜受到越来越多的关注,但是铁电层与电极材料层以及铁电层与半导体衬底层之间的界面问题并没有得到解决,阻碍了HZO薄膜的进一步应用。总结了通过引入不同介电层材料,如Al₂O₃、ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅等,调节HZO薄膜铁电性能的方法及其机理;详细介绍了各种介电层材料作为封盖层对HZO薄膜铁电性能的影响,如对HZO薄膜提供平面内应力、控制铁电层的晶粒尺寸及作为铁电层形核核心的作用;最后,总结并展望了利用介电层调控HZO薄膜铁电性能的一般规律,为后续相关研究的开展提供了指导。     

晶体与微声材料

9912747一种铌镁酸铅-钛酸铅晶体的铁电相变研究[刊]/张磊//压电与声光.—1999,21(2).—136～139(L)研究了 Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_3-PbTiO_3晶体的介电、热电和压电性质,温度测量范围为70K～600K。发现它不仅在474K 附近有一铁电-顺电相变,而且在180K附近还存在一个铁电-铁电相变。在相变温度区域里,     

掺镁铌酸钾锂晶体的介电性和热释电性

在 10～ 70 0 K温度范围内 ,研究了掺 Mg的铌酸钾锂 (L i3K2 Nb5 O1 5 )单晶的 c、a片的介电温度特性和低温热释电性质 ,测量了在 5× 10 2 ～ 5× 10 8Hz频率范围内介电常数和频率的依赖关系。结果表明 ,除了在 6 2 3 K附近有一铁电 -顺电相变以外 ,在 80 K左右还存在铁电 -铁电相变 ,其介电弛豫频率在 2 5 0 MHz左右。     

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。     

Secondary-emission properties of the 2D-ordered linear chain carbon films

The secondary emission of thin films of the 2D-ordered linear-chain carbon (LCC) with a thickness of 100 nm are studied using transmission measurements at various energies of primary electrons. It is demonstrated that the coefficient of secondary emission of the LCC films substantially depends on the extraction field strength on the opposite side of the film and reaches a maximum value of 56 at a field strength of about 2 kV/cm.     

射频磁控溅射氧化钒薄膜的结构与性能研究(英文)

以非制冷微测辐射热计型红外探测器应用为需求背景,采用射频磁控溅射技术在300℃低温条件下制备了氧化钒薄膜。采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、能量色散谱(EDS)及X射线光电子能谱(XPS)技术表征了薄膜的结晶状态、微观结构与化学组成。采用四探针技术研究了薄膜的电学性能。结果表明该薄膜主要为非晶态的二氧化钒(VO2),并具有光滑的表面形貌。这种非晶VO2薄膜在22～100℃温度范围内不存在半导体-金属相变。100 nm厚的非晶VO2薄膜室温下的面电阻为600 kΩ/□,同时表现出-2.1%/℃的较高电阻温度系数(TCR),这表明该薄膜有希望用于非制冷微测辐射热计型红外探测器。     

厚度对TaN薄膜电性能的影响研究

采用直流反应磁控溅射法制备了TaN薄膜,研究了薄膜厚度对TaN薄膜微观结构及电性能的影响。结果表明,薄膜厚度对TaN薄膜的表面形貌和相结构都没有影响,但会显著影响TaN薄膜的电学性能。在87~424 nm的范围内,随着薄膜厚度的增大,所制TaN薄膜的电阻率从555×10–6.cm减小到285×10–6.cm,方阻从84/□减小到9/□,电阻温度系数(TCR)从–120×10–6/℃增加到+50×10–6/℃。可以通过调节薄膜的厚度调节TaN薄膜的电阻率和TCR。     

ITO薄膜厚度和含氧量对其结构与性能的影响

在玻璃衬底上用直流磁控溅射的方法镀制ITO透明半导体膜,采用X射线衍射技术分析了膜层晶体结构与薄膜厚度和氧含量的关系,并测量了薄膜电阻率及透光率分别随膜厚和氧含量的变化情况。以低氧氩流量比(1/40)并控制膜厚在70nm以上进行镀膜,获得了结晶性好、电阻率低且透光率高的ITO透明半导体薄膜,所镀制的ITO膜电阻率降到1.8×10–4?·cm,可见光透光率达80%以上。     

Thickness Dependence Study of Electron Beam Evaporated LBMO Manganite Thin Films for Bolometer Applications

La_0.7Ba_0.3MnO₃ (LBMO) thin films with different thicknesses were deposited on Si substrates using an electron beam evaporation technique for bolometer applications. To evaluate the influence of the thickness on their structural, compositional, morphological, and electrical properties, the LBMO thin films were characterized by x-ray diffraction (XRD), energy-dispersive spectroscopy, atomic force microscopy, and a four-probe method. XRD measurements showed that the crystal quality of the LBMO films improved with increasing thickness. The surface morphology revealed that the grain size and surface roughness of the films increased with increasing thickness. The resistivity increased with increasing thickness of the film. The temperature coefficient of resistance of the LBMO films decreased from 5.15%/K to 4.12%/K with increase of the film thickness from 20 nm to 100 nm.     

FeS_2薄膜厚度对晶体生长及光吸收特性的作用

在单晶Si衬底上用磁控溅射Fe膜并硫化的方法 ,制备了不同厚度的FeS2 薄膜 ,测定了晶体结构及光学性能 .结果表明 ,薄膜晶体学位向分布随薄膜厚度的增大可发生一定程度的变化 .随着薄膜厚度增加到 330nm ,晶粒尺寸增加而晶格常数减小 ;但当薄膜厚度大于 330nm时 ,晶粒尺寸下降而晶格常数增大 .光吸收系数以及禁带宽度均随薄膜厚度的增加而下降 .相变应力、比表面积及晶体缺陷随薄膜厚度的变化是引起薄膜晶体生长行为及光吸收性能变化的主要原因     

0.7BiFeO_3-0.3PbTiO_3薄膜结构与电学性能的厚度效应

以溶胶–凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si(111)基底上制备了厚度为30~1 110 nm的0.7BiFeO3-0.3PbTiO3(0.7BFO-0.3PT)薄膜,研究了薄膜厚度对0.7BFO-0.3PT薄膜的结构与电学性能的影响。结果表明,随着膜厚的增加,晶格常数c与a的比值c/a以及晶粒尺寸都呈现先增大后减小的趋势,但其剩余极化强度及介电常数却均与薄膜厚度呈正比。厚度为180 nm的0.7BFO-0.3PT薄膜具有最大的矫顽场(2.99×105V/cm)和晶粒均匀度(42 nm),同时其晶格常数比c/a也达到最大,为1.129 9。     

Characterizations of high resistivity TiNxOy thin films for applications in thin film resistors

We report about developing high resistivity thin film resistors using titanium oxy-nitride. Titanium nitride films of different thicknesses ranging from 50 to 300 nm were deposited on SiO₂/Si substrates using the reactive magnetron sputtering method. After deposition, these films were annealed in the air ambient. The structural and electrical properties of the films were examined as a function of annealing temperature. The samples with various thicknesses show TiN(1 1 1) phase. The sheet resistance increases from 150 up to 420 Ω/□ when the film thickness decreases from 300 to 50 nm. Temperature coefficience of resistance (TCR) of the films significantly decreased with decreasing the film thickness. The TCR of 50-nm thick film is quite low, about 49 ppm/K.     

ITO:Mo透明导电薄膜的制备

利用通过固相烧结法得到的自制靶材,采用脉冲激光沉积法(PLD)在不同的衬底温度下沉积得到薄膜。通过XRD对它们的晶体结构进行分析,对薄膜断面进行扫描,测量其薄膜厚度。利用四探针法和霍尔效率测试仪,分别对薄膜的电阻率和载流子浓度及迁移率进行测量和分析。最后,用分光光度计对薄膜的透光率进行测量和分析,并计算了薄膜的禁带宽度。结果表明,在500℃下沉积的薄膜综合性能最好,电阻率可达2.611×10-4Ω.cm,透光率在90%以上,禁带宽度为4.29eV。     

不同制备工艺下氧化硅和氧化铪薄膜的椭偏光谱

椭偏技术是一种分析表面的光学方法,通过测量被测对象(样品)反射出的光线的偏振状态的变化情况来研究被测物质的性质。结合XRD和原子力显微镜等方法,利用椭圆偏振光谱仪测试了单层SiO2薄膜(K9基片)和单层HfO2薄膜(K9基片)的椭偏参数,并用Sellmeier模型和Cauchy模型对两种薄膜进行拟合,获得了SiO2薄膜和HfO2薄膜在300～800 nm波段内的色散关系。用X射线衍射仪确定薄膜结构,用原子力显微镜观察薄膜的微观形貌,分析表明:SiO2薄膜晶相结构呈现无定型结构,HfO2薄膜的晶相结构呈现单斜相结构;薄膜光学常数的大小和薄膜的表面形貌有关;Sellmeier和Cauchy模型较好地描述了该波段内薄膜的光学性能,并得到薄膜的折射率和消光系数等光学常数随波长的变化规律。