锗硅薄膜的光学特性研究

GeSi薄膜的光学特性可以随内部组分的变化而变化,在光电子集成方面优于GaAs、InP等传统的发光材料,已引起了人们的广泛关注.采用等离子体CVD法在玻璃衬底上沉积GeSi薄膜,研究了不同生长条件下的样品的光学特性,从样品的紫外\|可见光反射谱和透射谱计算出光学带隙,发现随着Ge含量的增加,薄膜的光学带隙减小.并且研究了样品的光学带隙与温度的关系,当GeH4流量为4sccm时,薄膜的光学带隙随温度的升高有一个最小值,当GeH4流量为8sccm时,温度升高而薄膜的光学带隙基本不变.     

生长温度对掺钛氧化锌薄膜光学性质的影响

以氧化锌钛陶瓷靶作为溅射源,采用磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了掺钛氧化锌(TZO)透明导电薄膜,通过X射线衍射仪和分光光度计测试表征以及全光谱拟合法分析,研究了生长温度对TZO薄膜晶体结构和光学性质的影响.结果表明:所有TZO样品均为六角纤锌矿结构,并具有(002)择优取向,生长温度对薄膜晶粒尺寸和光学透射率的影响较明显,而对折射率、消光系数和光学能隙的影响较小.当生长温度为200℃时,TZO薄膜的晶粒尺寸最大,可见光范围平均透射率(含衬底)为76.1%,对应的直接光学能隙为3.45 eV.     

Al掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

研究了Al掺杂对采用直流磁控溅射方法制备的ZnO薄膜结构及光学性能的影响。X射线衍射结果揭示薄膜具有良好的C轴择优取向生长特性,同时,衬底温度对它们的透射谱和荧光谱有着明显影响,所有薄膜都有大于86%的可见光透过率和陡峭的本征吸收边,但ZAO薄膜的光学透过率略低。Al掺杂导致了更宽的光学带隙,光致发光光谱显示ZnO具有较强的近带本征吸收峰和深能级发射峰,但Al掺杂使得深能级发射峰降低。随着衬底温度的升高,近带边吸收峰蓝移,与光学带隙Eg变化趋势一致。     

非晶态ZnO薄膜的微结构及光学性质

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了非晶态ZnO薄膜。用X射线衍射仪(XRD)、扫描探针显微镜(SPM)研究了非晶态ZnO薄膜的晶相和微观形貌,用紫外-可见光光度计和荧光光度计研究了非晶态ZnO薄膜的光学特性。测试结果表明,XRD谱没有任何衍射峰,表明所制备的ZnO薄膜确实是非晶态;非晶态ZnO薄膜的表面平整、光滑,表面粗糙度均值为1.5 nm;在可见光区有很高的透过率,最高值为90%;光学带隙为3.39 eV;其PL谱显示在紫外区384 nm处有较强的紫外发射。     

热退火对氧化镓薄膜性质的影响

采用真空蒸发技术在蓝宝石衬底上制备了氧化镓透明半导体薄膜;研究了热退火对氧化镓薄膜结构、电学和光学等特性的影响.在退火前,氧化镓薄膜是一种无定型的、高阻薄膜.经过退火后转变成多晶薄膜,但薄膜的电学特性变化较小.随着退火温度的升高,氧化镓薄膜逐渐形成了(401)择优取向,薄膜的光学带隙也随之变大,在750℃退火时得到了最大的光学带隙为4.79eV.     

Li0.33La0.56TiO3薄膜电解质的结构和光电性能

采用射频磁控溅射法,自制Li0.33La0.56TiO3陶瓷靶材,在不同基片温度下沉积了Li0.33La0.56TiO3薄膜。利用X射线衍射仪、原子力学显微镜、电化学工作站、紫外-可见分光光度计等现代测试手段,研究了基片温度对薄膜的结构、形貌、光学和电学性能的影响。结果表明:所制备的Li0.33La0.56TiO3薄膜为非晶态结构,在可见光波段具有较高的透过率;随着基片温度从50℃升高到300℃,薄膜表面更为平整致密,离子电导率逐渐增加。     

Fe掺杂对ZnO薄膜的微结构与光学性质的影响

采用溶胶一凝胶法在石英玻璃衬底上制备了Fe掺杂的ZnO薄膜,研究了不同的Fe掺杂浓度对ZnO薄膜的微结构与光学性质的影响.利用x射线衍射分析了薄膜样品的晶向和晶相.利用原子力显微镜观测了薄膜样品的表面形貌,利用双光束紫外-可见分光光度计分析了znO薄膜样品的光学性质.实验结果表明:所有ZnO薄膜样品都是六角纤锌矿结构,ZnO晶粒沿c轴择优生长.质量分数为1%fe掺入之后,ZnO薄膜的C轴择优取向进一步增强,薄膜的晶化质量也得到进一步提高.当Fe的掺杂浓度高于1%时,ZnO薄膜(002)衍射峰的强度又降低了,这可能是由于Fe2+(x=2或3)和zn2+具有不同的离子半径,大量的Fe2+进入晶格取代Zn2+导致晶格严重畸变,从而影响了znO晶粒的正常生长.所制备的ZnO薄膜在可见光区都具有高的透射丰,由吸收边估算出来的ZnO薄膜的光学带隙表明:随着Fe的掺杂浓度的提高,光学带隙逐渐展宽.     

电子束蒸发沉积TiO2薄膜结构及光学性能的研究

研究了工艺条件对电子束蒸发沉积在 K9玻璃上 Ti O2 薄膜的结构和光学性能的影响。正交试验结果表明 ,基片温度是影响薄膜光学常数的主要因素 ,制备 Ti O2 薄膜的最佳工艺参数为 :基片温度 30 0℃ ,工作真空 2× 10 - 2 Pa,沉积速率 0 .2 nm/ s。采用最佳工艺沉积在透明基片上的 Ti O2 薄膜在可见光区具有良好的透过特性 ,同时也得出了薄膜的光学带隙能 Eg=3.77e V。 SEM观察结果表明薄膜为柱状纤维结构 ,柱状纤维的直径在 10 0～ 15 0 nm之间     

气体压强对n型a-Si:H薄膜光学性能的影响

用射频等离子增强化学气相沉积(RF-PECVD)制备磷掺杂氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜,研究了辉光放电气体压强(20~80 Pa)对薄膜折射率、消光系数、光学带隙以及氢含量的影响;用激光拉曼光谱研究了气体压强对a-Si:H薄膜微结构的影响,并与薄膜的光学性能进行了综合讨论。结果表明,随着辉光放电气体压强的增加,a-Si:H薄膜的光学带隙和氢含量都有不同程度的增大,但折射率和消光系数却逐步减小;与此同时,薄膜内非晶网络的短程和中程有序程度逐渐恶化。     

立方氮化硼(c-BN)薄膜的光学带隙

用两步射频溅射法在n型Si(111)片和熔融石英片上沉积出不同体积分数的立方氮化硼(c-BN)薄膜,薄膜的成分由傅里叶红外吸收谱标识;用紫外-可见分光光度计测量了沉积在石英片上的BN薄膜的透射光谱T_e(λ)和反射光谱R_e(λ),薄膜的厚度用台阶仪测得。由透射、反射光谱计算了薄膜的光吸收系数a,进而采用有效的中间形式,确定了氮化硼薄膜的光学带隙。结果表明:随着c-BN体积分数的增加,光学带隙随之增大。确定出的光学带隙和经验公式的计算结果相吻合。     

脉冲激光沉积法制备Zn1-xCdxO薄膜及结构和光学性能研究

采用脉冲沉积（PLD）法在石英玻璃衬底上制备了Zn1-xCdxO薄膜,X射线衍射仪（XRD）结果表明,所制备的Zn1-xCdxO薄膜具有与ZnO同样的六角纤锌矿结构,且薄膜具有沿着（002）晶面择优取向生长特征,随着Cd掺杂浓度（x）的增加,衍射峰（002）向小角度方向移动,晶格常数增加。光致发光光谱表明Zn1-xCdxO薄膜随着Cd的掺杂浓度的增加使光学带隙逐渐变窄了,且控制掺入量就可以实现ZnO薄膜禁带宽度在一定范围内连续可调。     

射频磁控溅射制备的CdSe薄膜的光电学性质

采用射频磁控溅射技术在不同溅射功率下制备了CdSe薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线光谱仪(EDAX)、紫外可见近红外(UV - VIS - NIR)分光光度计和霍尔效应测试仪研究了溅射功率对薄膜的结构和光电学性质的影响.研究表明:增加溅射功率有利于增强薄膜的结晶性能; 随着溅射功率的增加,薄膜的光学带隙和电阻率逐渐减小,载流子浓度逐渐增加,即薄膜的光电性能不断增强.该研究结果可为CdSe薄膜在光电器件方面的应用提供参考.     

Effect of pre-heating temperature on structural and optical properties of sol-gel derived Zn<Subscript>0.8</Subscript>Cd<Subscript>0.2</Subscript>O thin films

Zn_0.8Cd_0.2O thin films prepared using the spin-coating method were investigated. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and UV-Vis spectrophotometry were employed to illustrate the effects of the pre-heating temperature on the crystalline structure, surface morphology and transmission spectra of Zn_0.8Cd_0.2O thin films. When the thin films were pre-heated at 150 °C, polycrystalline ZnO thin films were obtained. When the thin films were pre-heated at temperatures of 200 °C or higher, preferential growth of ZnO nanocrystals along the c-axis was observed. Transmission spectra showed that thin films with high transmission in the visible light range were prepared and effective bandgap energies of these thin films decreased from 3.19 eV to 3.08 eV when the pre-heating temperature increased from 150 °C to 300 °C.     

沉积温度对ZnO薄膜结构形貌及光学性能的影响

以Zn(NO3)2·6H2O为前驱体,采用超声喷雾热解法在玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外光谱仪(UVS)等对所得ZnO薄膜进行表征,研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、微观形貌及光学性能的影响。结果表明,沉积温度为500℃时所制备的薄膜质量最佳,形成的是六角纤锌矿ZnO结构,且薄膜沿(002)晶面择优取向生长显著,薄膜表面光滑致密,晶粒细小均匀,尺寸在50~60nm。薄膜表现出良好的光学性能,可见光透过率可达87%。     

La掺杂混晶TiO2薄膜的制备及光催化活性

为提高TiO2的光催化降解性能,达到利用光能降解环境污染物的目的,对TiO2光催化剂进行了掺杂改性研究.通过在氟钛酸铵、硼酸混合溶液中加入硝酸镧,应用液相沉积法(LPD)制备了掺镧TiO2复合薄膜.采用XRD、UV-Vis、XPS、SEM等手段对TiO2薄膜的组成、结构和表面形貌进行了测试表征,并以甲基橙溶液的降解反应...     

蒸发速率对电子束蒸发法制备CdS薄膜性质影响

采用电子束蒸发法,以高纯CdS块料为膜料在玻璃基底上制备了CdS薄膜。利用X射线衍射仪和原子力显微镜表征其晶体结构和表面形貌,用四探针电阻测试仪和紫外可见分光光度计分析其电学及光学特性。结果表明,蒸发速率对薄膜结构及特性有显著影响,其中在蒸发速率为10?S-1制备的CdS薄膜均匀致密且其XRD衍射峰强度最大,薄膜的光电性能最好。这些CdS薄膜的光敏性达到7.7×102,其中亮电阻的最小值为1350Ω/□。     

铝搀杂氧化锌薄膜的结构与光电特性

ZnO:Al薄膜以其低电导率、高可见光透射率、高红外光反射率等光电特性和原料易得、低成本、无毒、易掺杂、在等离子体中稳定性好、易刻蚀等特点,在平板显示器件、太阳能电池、反射热镜、气体敏感器件、特殊功能窗口涂层等领域有着广阔的应用前景。在重点讨论ZnO:Al薄膜的组织结构、导电机制、透光机制以及搀杂和制备工艺等对ZnO:Al薄膜结构与光电特性的影响基础上,指出了ZnO:Al薄膜目前存在的问题并提出了今后研究的努力方向。