镍酸镧缓冲层的制备及对钙锶铋钛的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Si(100)衬底上制备了LaNiO3薄膜,然后在LaNiO3/Si(100)上制备了钙锶铋钛薄膜。研究了热处理工艺对LaNiO3(LNO)薄膜的影响。研究结果表明,当热分解温度为350℃、退火温度为750℃,厚为250nm时,制备的LNO薄膜的(110)衍射峰取向择优最明显,电阻率也较低,(为1.8×10-3Ω.cm)。LNO缓冲层的引入促进钙锶铋钛薄膜沿A轴方向生长,明显改善了钙锶铋钛薄膜的电性能,即剩余极化强度Pr=15.2μC/cm2,矫顽电场Ec=70kV/cm。     

改善(Pb,Ca)TiO3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薄膜的翻余极化强度和矫顽场分别为9.3μC/cm^2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。     

晶格氧对LaNiO3-x薄膜导电性的影响

采用射频磁控溅射制备了具有(100)择优取向的赝立方钙钛矿结构的LaNiO3-x薄膜,并对薄膜在265℃的衬底温度下进行了原位热处理。测试结果表明薄膜具有金属导电性,薄膜中晶粒大小约为10 nm,并且热处理对薄膜的结构没有影响。同时,随着热处理时间延长,薄膜晶格的含氧量、电导率、光学折射率以及消光系数都将逐步降低。该文采用经典电磁理论,通过计算机模拟成功解释了这些实验结果和证明了以前给出的理论解释。此外,数值模拟和实验结果同时表明在纯氩气氛中溅射制备的LaNiO3薄膜晶格中存在氧空位,为了提高电导率,溅射时的氧气比例应超过20%。     

LaNiO3薄膜热稳定性的研究

LaNiO3导电金属氧化物薄膜在现代应用科学研究中作为电极和过渡阻挡层倍受青睐，它具有很好的导电特性和稳定性。该文采用射频溅射法制备了具有(100)择优取向的赝立方结构LaNiO3-x薄膜，并进行了原位热处理。实验结果表明，在265℃的处理条件下，LaNiO3薄膜表现出不稳定性，晶格中的氧在2h内失去了2.7％。氧的损失对品格结构没有明显影响，但薄膜的导电性能明显下降，折射率和消光系数也具有相同幅度的下降。对薄膜的应用具有一定的影响。该文从LaNiO3薄膜的导电机理方面对实验现象给出了分析和解释。     

不同择优取向Bi3.25La0.75Ti3O12薄膜的铁电性质

采用化学溶液沉积法在p-Si(100)衬底上制备了LaNiO3(LNO)下电极和Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)铁电薄膜,分别用X-射线衍射、原子力显微镜、扫描电镜和铁电测试仪对样品的微结构和铁电性质进行了系统分析。结果表明,低热解温度下制备的LNO薄膜具有(110)择优取向、小的颗粒尺寸和大的电阻率;而高热解温度下制备的LNO薄膜具有(100)择优取向、大的颗粒尺寸和小的电阻率。与以往报道不同,c轴择优取向度大的BLT薄膜显现出更大的剩余极化强度和更小的漏电流,具有更优越的铁电性质。     

层状钙钛矿型Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电薄膜在LaNiO_3/Si上取向生长的TEM研究

用溶胶-凝胶工艺在披覆了LaNiO3底电极的(100)Si衬底上制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电薄膜.X射线衍射结果显示,LaNiO3层呈(110)择优取向,BNdT薄膜呈c轴和a/b轴混合择优取向.透射电镜观察表明,LaNiO3电极层和BNdT薄膜厚度分别约为180 nm和320 nm.BNdT薄膜分为上下两层,厚约100 nm的底层以薄片状c轴择优取向晶粒为主,在顶层许多柱状晶粒为a/b轴择优取向.讨论了BNdT薄膜在(110)LaNiO3电极上的择优取向生长机制.     

不同组分La-Ni-O薄膜的红外光谱特性研究

采用射频磁控溅射和组合靶在260℃的(111)Si上制备了不同Ni、La含量比的La-Ni-O薄膜．通过拟合2～12．5μm波长范围的反射和透射光谱,得出了薄膜在此区间的折射率和消光系数．薄膜的折射率随波长的增长均呈现单调增大的变化趋势,并且随组分的变化,此趋势没有大的变化．而消光系数的邑散却对薄膜的组分具有很大的依赖性．实验结果同时表明,在La含量较高时,薄膜为无定型结构,并且具有较大的电阻率．当Ni、La含量比大于1：1．44后,薄膜具有(100)择优取向的赝立方钙钛矿结构,同时具有金属导电性．薄膜的晶面间距、电导率、折射率和消光系数随着Ni含量的增加具有相似的变化规律．并在Ni:La=1:1时,晶面问距和电阻率达到最小值．对所有实验现象,文中从LaNiO3薄膜的导电机理出发给出了理论分析,并取得了比较一致 的结果．     

LaNiO3/PbZr0.4 Ti0.6 O3/LaNiO3的疲劳特性研究

采用化学溶液法在Si基衬底上制备了PbZr0.4Ti0.6O3/LaNiO3异质结构。X-射线衍射测量结果表明,制备的PbZr0.4Ti0.6O3/LaNiO3异质结构中PbZr0.4Ti0.6O3薄膜呈高度(100)择优取向;原子力显微镜测量表明制备的PbZr0.4Ti0.6O3薄膜的表面平整、均匀、结构致密;RT-66A测量表明,400 kV/cm的外加电场下,LaNiO3/PbZr0.4Ti0.6O3/LaNiO3结构具有优良的铁电性,剩余极化强度为14.6μC/cm2,矫顽电场为41 kV/cm。翻转1×108次极化下降小于10%,显示了很好的疲劳特性。并进一步研究了Pb含量对PbZr0.4Ti0.6O3薄膜的微结构和极化特性的影响。     

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.     

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.     

Sol-gel法制备SrTiO_3薄膜的电阻开关性能研究

采用sol-gel法制作了28nm厚的SrTiO3薄膜和Au/SrTiO3/LaNiO3/Si(100)三明治结构的器件,并研究其物理性能。结果显示:室温下,用直流电压可以使薄膜的电阻在高低阻态间进行转换。最大的电阻变化率约为10309。对I-V特性的分析,发现在高阻态时,有空间电荷限制电流机制(SCLC)和肖特基势垒导电机制存在。应用在高场区有非对称电子陷阱中心的空间电荷限制电流理论,解释了这种电阻开关现象。     

化学溶液法制备的Ba0.9Sr0.1TiO3薄膜的结构及光学特性研究

采用高度稀释的前驱体溶液在LaNiO3(LNO)薄膜上沉积了Ba0.9Sr0.1TiO3(BST)薄膜。X-射线衍射分析表明BST薄膜呈高度的（100）择优取向。原子力显微镜测量发现制备的BST薄膜具有大的晶粒尺寸80-200nm。用椭偏光谱仪测量了光子能量为0.7-3.4eV范围内BST薄膜的椭偏光谱，用Cauchy模型描述BST薄膜的光学性质，获得了BST薄膜的光学常数谱和禁带宽度Eg=3.36eV。     

WZO薄膜生长及氧流量对其特性的影响

采用直流脉冲反应磁控溅射方法生长W掺杂ZnO(ZnO:W,即WZO)透明导电氧化物(TCO)薄膜并研究了氧气流量对薄膜微观结构、组分、表面形貌以及光电性能的影响。实验结果表明,WZO薄膜具有良好的(002)晶面择优取向生长,且适当的氧气流量是制备优质WZO薄膜的关键因素。WZO薄膜表面形貌受薄膜结晶质量的影响。当氧气流量为2.08×10-7 m3/s时,WZO薄膜在400～1 500nm透过率达到84.5%,电阻率为4.61×10-3Ω.cm,迁移率为20.5cm2v-1s-1。XPS测试表明WZO薄膜中Zn和W均处于氧化态,其中W元素呈现W6+价态。     

Nd掺杂对BiFeO3薄膜微结构和电学性能的影响

采用化学溶液方法,在LaNiO3/Si(100)衬底上生长了Nd掺杂的BiFeO3薄膜.XRD分析结果表明,随着Nd掺杂量的增加,薄膜晶格变小,Nd掺杂量为20%时,薄膜出现杂相.介电测试表明,随着Nd掺杂量的增加,介电常数和损耗减小,Nd掺杂量为2%的薄膜表现出很强的介电色散现象并出现介电损耗弛豫峰,其符合类德拜模型特征.随着Nd掺杂量增加,薄膜的漏电流减小,在低电场下,电流输运遵从SCLC模型,在高场下,电流输运遵循Poole-Frenkel模型.分析结果表明Nd掺杂对薄膜微结构和电学性能有显著影响.     

Pr3+掺杂SrTiO3薄膜的聚合物前驱体法制备及发光性能

采用聚合物前驱体法,在LaNiO<,3>/si(100)衬底上低温制备了Pr<,3+>掺杂SrTiO<,3>薄膜.用XRD,AFM、PL手段分析了薄膜的晶体结构、表面形貌与发光性能.结果显示,退火温度决定SrTiO<,3>薄膜的晶粒大小和表面形貌,在600℃退火2 h获得的薄膜表面均匀、无裂痕,晶粒大小约为60 nm,...     

制备工艺对ITO薄膜的电阻率及沉积速率的影响

采用射频磁控溅射法制备了氧化铟锡[ITO,In2O3:SnO2=90:10(质量比)]薄膜,详细探讨了溅射气氛氧氩体积比、溅射功率及溅射气压对ITO薄膜电阻率和沉积速率的影响。结果表明:溅射工艺参数对ITO薄膜电阻率和沉积速率的影响十分明显。随着氧氩体积比的增大,样品的电阻率显著增大,沉积速率下降;随着溅射功率的增加,ITO薄膜的电阻率先减小后略微增大,沉积速率上升;随着溅射气压升高,ITO薄膜的电阻率先减小后增大,当溅射气压增大到较大值时,ITO薄膜的电阻率又开始减小,而沉积速率则先上升后下降。     

氧流量对绒面氧化锌透明导电薄膜性能的影响

利用中频脉冲磁控溅射工艺制备了低阻高透过率的ZAO薄膜,用湿法腐蚀的方法将制备的平面ZAO薄膜在0.5%的稀盐酸中浸泡一定时间得到绒面ZAO薄膜.研究了氧流量对腐蚀后薄膜表面形貌的影响.结果表明,随着氧流量的增大腐蚀后薄膜的表面形貌由花瓣状逐渐为适合太阳电池的陨石坑状,在氧流量为3.6 sc-cm时(氩流量为12 sccm)得到最好的绒面ZAO薄膜,继续增加氧流量,薄膜开始变得粗糙,说明薄膜的表面形貌又变差.