电解液温度对Ta2O5阳极氧化膜结构和性能的影响

磷酸电解液中,采用阳极氧化法在高纯钽箔表面制备Ta₂O₅阳极氧化膜,通过椭圆偏振光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱和电化学测试等,研究了电解液温度对Ta₂O₅阳极氧化膜结构、化学组成、介电性能和绝缘性能的影响。结果表明,Ta₂O₅阳极氧化膜中结合有少量的电解液阴离子,且结合的阴离子含量和分布深度随电解液温度升高而降低;Ta₂O₅阳极氧化膜介电常数和绝缘强度随电解液温度升高而增大,但过高的温度会促进非晶态Ta₂O₅晶化从而导致氧化膜性能劣化。当电解液温度从25℃升高至85℃时,氧化膜介电常数增大约3.5%,耐击穿电压提高约1%,膜中结合态阴离子的分布深度从氧化膜厚度的约1/2降低至约1/4。基于实验结果,钽在磷酸电解液中的最佳阳极氧化温度是85℃。     

直接敷铜技术中铜箔预氧化层的检测与控制

通过控制氧化的方法对制备敷铜陶瓷基板(DBC基板)的铜层进行预氧化处理。研究了预氧化温度、氧分压对铜箔氧化层物相和厚度的影响,采用拉曼光谱仪测试铜箔氧化膜物相组成,采用紫外-可见分光光度计测试铜箔氧化膜的吸光度,确定了铜箔表面氧化物层吸光度与厚度的关系。结果表明:预氧化温度在400~800℃,氧分压控制在100×10~(–6)~700×10~(–6),铜箔表面生成一层氧化亚铜(Cu_2O)层;在过高的预氧化温度和氧分压条件下,铜箔表面就会生成Cu O物相,而且氧化膜层变厚,表面疏松、局部出现氧化膜脱落,不利于DBC基板的制备。当氧分压为500×10~(–6),预氧化时间为1 h,温度为600℃时,铜箔表面可以获得均匀致密的Cu_2O薄膜,并且氧化膜与基体Cu结合紧密,有效提高DBC基板的结合性能。     

铝膜穿透性阳极氧化技术

铝膜穿透性阳极氧化是实现阳极氧化铝薄膜多层布线基板制作的关键技术。研究了电流密度、电解质溶液温度和铝膜厚度对氧化时间的影响。绝缘电阻测定及扫描电子显微镜分析的结果证实了采用穿透性阳极氧化技术制作导带 ,导带间不存在残余铝薄膜。     

镍电极多层瓷介电容器烧结工艺的研究

通过对比试验,详细讨论了烧结工艺中烧结温度、氢气浓度、加湿器水温和再氧化空气流量对贱金属电极多层瓷介电容器(BME-MLCC)性能的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)对烧结后瓷体形貌进行表征,并对制成的样品进行电性能分析。结果表明:烧结温度是影响样品介电常数和介质层致密性的重要因素。随着烧结温度的升高(1255～1285℃),样品介电常数先增大后减小,介质层更加致密。氢气浓度对样品绝缘电阻有较大影响,随着氢气浓度的增大(体积分数0.5%～1.5%),样品绝缘电阻先增大后减小。加湿器水温升高(35～45℃),样品绝缘电阻随之增大,损耗角正切降低。再氧化空气流量增大(5～15 mL/min),样品绝缘电阻增大,损耗角正切先减小后增大。     

CdTe多晶薄膜的同质结与异质结

衬底温度对CVD生长CdTe多晶薄膜导电性能有决定性影响,衬底温度高于560℃为p型,衬底温度愈高,空穴浓度愈大;低于520℃为n型,在一定温度范围内,衬底生长温度越低,电子浓度越大.采用CVD方法先在高温下生长p型CdTe膜,然后在较低温度下生长n型CdTe膜,首次研制了同质p-n结二极管.又采用在高温下先生长p-CdTe膜,然后在室温环境下暴露在空气中氧化,经数周后产生CdO和TeO2氧化层,再溅射ITO膜,制成n-ITO/i/p-CdTe异质结太阳能电池,与无氧化处理的n-ITO/p-CdTe比较,光电转换效率有明显提高.     

氩离子注入硅表面引起氧化增强效应

实验证实了氩离子注入硅表面后在氧化时引起氧化增强效应;在硅表面注入氩离子后,将注入与非注入样品在温度1000℃的炉体中进行干氧、湿氧生长SiO_2,用膜厚测试仪测二氧化硅层的厚度;结果表明,在相同氧化条件下,氩离子注入样品的氧化层膜厚大于非注入样品的氧化层膜厚度。     

CMOS/SOD电路的高温工作特性

采用具有高导热、高绝缘等优异物理性能的金刚石膜作为绝缘理层，利用金刚石膜上的薄层硅（SOD）技术，制作了54HCTO3CMOS／SOD结构的集成电路．对该电路高温下的工作特性进行了研究．结果表明SOD电路在350℃下仍具有正常的逻辑功能，其工作温度明显高于体硅电路。     

碲镉汞表面钝化层研究

本文简要了碲镉汞光导探测器表面钝化层的研究及结果，介绍了阳极氧化膜的制备，氧化膜的化学组成及氧化膜的物理化学性质，阐述了阳极氧化膜的退火处理。经过退火处理，提高了氧化膜的绝缘性能。     

碲镉汞表面钝化层研究

本文简要报导了碲镉汞（ＭＣＴ）光导探测器表面钝化层的研究及结果，介绍了阳极氧化膜的制备，氧化膜的化学组成及氧化膜的物理化学性质。阐述了阳极氧化膜的退火处理。经过退火处理，提高了氧化膜的绝缘性能。     

二次热处理的SrTiO3压敏陶瓷电性能的研究

采用逐层研磨及电测量的方法,对800~1050℃不同温度下,热处理的SrTiO3陶瓷电容–压敏元件的表面氧化层进行了研究。结果表明:该类元件存在明显的表面氧化层结构,且随着热处理温度升高,表面氧化层厚度增大,800~1000℃不同温度热处理的样品,其表面氧化层厚度为26~107μm;表面氧化层内扩散氧的浓度和晶界势垒的高度是由表及里逐渐减小的。     

Al_2O_3过渡层厚度对AZO薄膜性能的影响研究

采用磁控溅射法,在预先沉积了Al2O3过渡层的玻璃衬底上制备了性能优良的AZO薄膜。借助XRD、AFM、四探针仪和分光光度计对AZO薄膜的结构、表面形貌以及电学和光学性质进行了表征,并研究了Al2O3过渡层厚度对AZO薄膜性能的影响。结果表明:Al2O3过渡层的添加对AZO薄膜的表面形貌有一定影响;AZO薄膜的结晶质量随着过渡层厚度的增加先上升后下降;AZO薄膜的电阻率因过渡层的添加而明显降低,特别是在AZO薄膜较薄时;在添加了1～3 nm厚的过渡层后,160 nm厚的AZO薄膜的电阻率下降了44%左右;AZO薄膜的可见光透射率和光学带隙基本不受过渡层影响。     

用脉冲激光沉积方法制备的ZnO薄膜的结构及光致发光特性

在从室温到800℃的温度范围内,用脉冲激光沉积方法在Al₂O₃（0001）衬底上制备了ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜以及荧光光谱仪分别研究了衬底温度对ZnO薄膜表面形貌、结晶质量和光致发光特性的影响。X射线衍射仪和原子力显微镜的结果表明,当衬底温度从室温升高到400℃时,ZnO薄膜的结构及结晶质量逐渐提高,而当衬底温度超过400℃时,其结构和结晶质量变差;在400℃下生长的ZnO薄膜具有最佳的表面形貌和结晶质量。室温光致发光的测量结果表明,400℃下生长的ZnO薄膜的紫外发光强度最强,且发光波长最短（386 nm）。     

AlN基板表面处理对薄膜附着力的影响

用扫描电镜和X射线能谱分析仪研究高温氧化及薄膜工艺过程中主要溶液对氮化铝陶瓷(AlN)基板的影响。结果表明:高温氧化使表面氧含量增加,在1000℃氧化2h,表面已形成致密的氧化层。碱性溶液清洗和去离子水煮会使表面产生多孔的疏松化合物。采用高温氧化、酸性清洗、溅射前加强离子轰击等措施,磁控溅射TiCu,其薄膜膜层附着力不低于15MPa。     

热原子层沉积技术制备TiAlCN薄膜的特性

在Si和SiO2基底上,采用热原子层沉积技术,以四(二甲基氨基)钛(Ti(N (CH3)2)4)和三甲基铝(Al (CH3)3)为前驱体,制备TiAlCN薄膜.测试结果表明,随着基底温度的升高,膜层的沉积速率升高,电阻率降低,光学带隙由3.45 eV降低到2.00 eV,并在基底温度为300和350℃时出现了双吸收边;基底温度为350℃时,Al (CH3)3分解,使Al进入膜层与TiN和TiC形成TiAlN和TiAlC;膜层中TiN和TiC的形成,可以有效抑制膜层的自然氧化;基底温度为250和300℃时,薄膜为无定型结构,当基底温度为350℃时,有TiN晶体产生;膜层的表面粗糙度随着基底温度的升高先降低后升高,表面粗糙度的升高可能是因为在基底温度为350℃时前驱体材料的分解,使C-H键进入膜层所导致的.     

PLD法生长Al_2O_3基ZnO薄膜的特性

在不同衬底温度下,用脉冲激光沉积法(PLD),在Al2O3(0001)平面上生长了ZnO薄膜。研究了衬底温度对其结晶质量、电学性质以及发光性质的影响。结果显示:XRD在2θ为34°处出现了唯一的ZnO(0002)衍射峰;ZnO薄膜的电阻率随衬底温度的升高而增大;在衬底温度为500℃时,出现了位于410nm附近的特殊的光致发光(PL)峰。     

Mg掺杂AlGaN的特性研究

采用金属有机物化学气相淀积方法在Al2O3衬底上生长不同浓度Mg掺杂的AlxGa1-xN合金薄膜,并在750℃、N2气氛下对Mg进行热退火激活。用X射线衍射ω-2θ扫描计算确定样品的Al组分,发现Mg摩尔掺杂浓度和退火对Al组分均未产生明显影响。X射线衍射摇摆曲线与原子力显微镜扫描表明随Mg摩尔掺杂浓度增加,样品晶体质量下降,样品表面凹坑增加,但热退火对薄膜表面形貌有明显的改善。阴极射线发光测量发现带边峰强度随掺杂浓度增加而减弱,退火后样品的施主-受主对复合发射与导带受主的复合发射均有增强,验证了热退火对钝化受主杂质的激活作用,对实现高效AlGaN的p型掺杂具有重要意义。     

暴露(002)晶面的WO3纳米片薄膜的光电催化性能

采用一步水热法,以钨酸钠(Na2WO4·2H2O)为原料,草酸(H2C2O4)为结构导向剂,在FTO衬底上制备了具有高活性(002)面的WO3纳米片薄膜.利用XRD,FESEM对薄膜的物相和形貌进行了分析,通过UV-Vis,PL对薄膜的能带结构和载流子的分离能力进行了表征,通过电化学工作站对WO3薄膜的光电性能进行了研究.分析了草酸用量对WO3 纳米片薄膜的晶体取向、形貌尺寸和光电催化性能的影响.结果表明:草酸用量为0.30 g时,WO3纳米片薄膜的(002)面衍射峰强度最高,具有良好的光电催化性能.     

退火对Al2O3薄膜结构和发光性能的影响

氧化铝(Al2O3)薄膜具有许多优良的物理化学性能,在机械、光学及微电子等高科技领域有着广泛应用,一直受到人们的高度关注.但Al2O3具有多种物相形态,性质差别很大.因此研究不同结构对其发光性能的影响在Al2O3实际应用中有着重要意义.本文采用射频磁控溅射技术在单晶硅衬底上制备了Al2O3薄膜,并在氮气中进行了不同温度的退火,对比了退火前后薄膜的结构和光致发光特性.观察到了在384nm和401nm附近的两个荧光峰,这两个发光峰都是由色心引起的.随着退火温度的升高,Al2O3薄膜的结晶质量变好,同时荧光峰峰位发生了相应的变化,强度也发生了明显的变化.     

α-Al2O3上生长GaN过程中氮化的研究

在自行设计研制的电子回旋共振等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR?蛳EMOCVD)装置上生长氮化镓(GaN)薄膜，以氮等离子体为氮源，三乙基镓（TEG）为镓源，蓝宝石（α?蛳Al2O3）为衬底。通过反射高能电子衍射、原子力显微镜、射线衍射实验数据分析，研究了ECR等离子体所产生的活性氢源和氮源对蓝宝石（α?蛳Al2O3）衬底的氮化作用, 结果表明：在ECR等离子体中，不掺入氢气，温度较低时可以明显提高α?蛳Al2O3衬底的氮化效果，获得平整的氮化层，且生长的氮化镓缓冲层质量是最好的。     

高介电常数Ta/Al_2O_3复合膜的制备及性能研究

首次在溴的丙酮溶液中,以钽为阳极,氧化铝为阴极,通过直流电沉积方法制备了Ta/Al_2O_3复合膜。借助LCR数字电桥、SEM、EDS等测试手段对Ta/Al_2O_3复合膜的介电性能及微观结构进行了分析与表征。研究表明:Ta/Al_2O_3复合氧化膜的表面沉积了质量分数为41.77%的钽。与普通铝阳极(Al_2O_3)氧化膜相比,复合氧化膜的电容提高了50%以上,这主要归因于介电常数较高的钽在复合氧化膜表面的沉积。