RF溅射沉积Ce：YIG磁光薄膜的热处理结晶化研究

基片温度低于溅射外延条件，采用低溅射功率密度磁控溅射沉积，进行后期热处理结晶晶化，制备出膜厚为３００ｎｍ的掺铈钇铁石榴石Ｃｅ：ＹＩＧ磁光薄膜。对热处理前的的磁光特性进行比较，并分析了热处理结晶化过程中附属相的变化。薄膜在空气中热处理结晶化过程中附属相的变化。薄膜在空气中热处理结晶化温度在６５０℃附近。热处理后，室温上６３３ｎｍ处其法拉第旋转系数约为１．９×１０＾４ｄｅｇ／ｃｍ，光吸收系数为２５００     

用射频磁控溅射法在二氧化硅衬底上制备磁光Ce∶YIG薄膜

使用射频磁控溅射法在非晶态的二氧化硅衬底上制备Ce1YIG磁光薄膜。生成的Ce1YIG薄膜为非晶态形式 ,经过后续的热处理过程 ,转变为晶化薄膜 ,在用波长为 6 30nm的激光测量时 ,薄膜的饱和法拉弟旋转系数θF 为 80 0°/mm。晶化薄膜具有很强的平行于膜面的磁化强度 ,用VSM测得晶化薄膜的居里温度为 2 2 0℃。实验结果表明 :所制备的薄膜适宜于制备波导型磁光隔离器。同时 ,这一方法为进一步研究非互易平面光波回路打下了基础     

直流磁控溅射中Ar气压强对TbFeCo磁光薄膜均匀性的影响

本文研究了磁光盘生产中 Ar气压强对直流磁控溅射 Tb Fe Co磁光薄膜均匀性的影响 ,通过调整溅射气压来提高薄膜的厚度均匀性和成分均匀性。在靶 -基片距离为 6 0 0 m m,溅射功率为 6 0 0 W,溅射气压为 0 .6～0 .8Pa的条件下 ,获得了均匀性良好的磁光薄膜 ,并将此工艺参数用于磁光盘的生产     

射频溅射ZnO薄膜的晶体结构和电学性质

氧化锌 (ZnO)具有较宽的带隙 (3 1eV)和较低的亲合势 (3 0eV) ,有可能用作薄膜场发射阴极中的电子传输层材料。本文主要研究了用射频磁控溅射法制备ZnO薄膜时 ,衬底温度和溅射气氛对薄膜结晶状况和电学性质的影响。随着衬底温度的升高 ,薄膜结晶质量得以改善 ,晶粒择优取向 (0 0 2 )晶向 ,晶粒大小为 5 0～ 6 0nm。溅射时通入一定比例的氧气有助于提高薄膜的绝缘性和耐压性。当衬底温度为 180℃ ,溅射气氛为Ar O2 (2 5 % )时 ,ZnO击穿场强为 0 35V/ 10nm。     

Si片上PbTiO3薄膜的XPS研究

用溶胶 凝胶方法在Si上成功地制备了钙钛矿型的PbTiO3薄膜。X射线衍射结果显示 ,在热处理温度为 750～ 90 0℃范围内 ,随温度升高 ,薄膜由多晶结构转变为定向结晶。X射线光电子能谱分析发现 ,薄膜表面存在SiO2 薄层 ,其厚度大约为 0 6nm ,该薄层是在制膜过程中衬底Si通过PbTiO3薄膜扩散到表面与大气中的O2 反应而形成的。在 750℃热处理的薄膜 ,膜层中不含SiO2 ,但温度升高 ,膜层中存在SiO2 成分 ,这可能是Si在向表面扩散过程中与膜中的O反应生成的。表面SiO2 可通过Ar离子的轻微溅射而消除 ,而膜内SiO2 成分只能通过调节工艺参数来消除     

Cr-Si-Ni-N电阻薄膜的晶化与氧化特性

在PN2／PAr2分压比分别为0％，2．5％，5％，10％的溅射气氧化中制备了不同氮含量的Cr-Si-Ni-N薄膜，并研究了薄膜在热处理过程中的晶化，氧化行为以及电性能变化。结果表明，非晶Cr-Si-Ni-N薄膜在加热过程中，将析出晶化相CrSi2，随薄膜中氮含量增加，晶化相的形核与长大减缓，然而，薄膜的抗氧化能力得到提高。与低氮含量Cr-Si-Ni-N薄膜相比，高氮含量Cr-Si-Ni-N薄膜的电阻值在热处理过程中变化较小，欲获得较小电阻温度系数（TCR）需要更高的退火温度。     

Sol-gel法制备(BiAl)DyIG石榴石磁光记录薄膜

采用柠檬酸络合物型溶胶 凝胶法首次制备得到了具有垂直各向异性的(BiAl)DyIG石榴石磁光记录薄膜,并对材料结构和磁光性质进行了研究,结果得到石榴石磁光记录薄膜磁滞回线具有较好的矩形比,在430nm和520nm的品质因子为2°和1.5°,最佳晶化温度为675℃。     

热处理温度对TbFe2/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜的影响

采用直流磁控溅射在20mm×5mm×240μm抛光单晶硅片上制备了TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜,主要研究了热处理温度对TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数的影响.采用量热分析法(DSC)、XPS以及光杠杆测试法对TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜的晶化曲线、成分随深度的变化以及磁致伸缩系数进行了分析与测试.结果表明TbFe2薄膜的起始晶化温度为327℃,晶化温度为372℃;TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜的最佳热处理温度为327℃,在此热处理温度下热处理60min,外加磁场1.6×104A/m时,TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数可达1.56×10-4.采用XPS分析了一个周期的TbFe2/Fe成分随薄膜深度的变化,未经热处理的薄膜Fe层和TbFe2层之间界面清晰,两层之间有少量的扩散.经327℃热处理60min的薄膜Fe层和TbFe2层界面发生了互扩散,原子数之比也发生了改变.     

衬底温度对沉积的NiTi薄膜晶化行为的影响

将采用直流磁控溅射方法制备的NiTi薄膜沉积在热的衬底上，应用X射线散射和小角X射线散射技术研究了NiTi合金薄膜中生成的晶化粒子的界面特征和晶粒大小．结果表明：衬底加热可降低薄膜的晶化温度，衬底温度在350℃以上，溅射的NiTi薄膜已部分晶化；衬底温度在350、370℃和420℃溅射的NiTi薄膜，对应的晶化粒子的半径分别是2．40、2．59、2．81nm；薄膜中的晶化粒子以形核长大的方式进行，结晶粒子与基底之间有清晰的界面。     

Sm—Fe—Ti薄膜磁体的制备和分析

对于在加热基片上直接晶化的溅射薄膜,就溅射参数作了系统的实验研究,如基片温度、溅射气体压、力、沉积速率及靶与基体间距等。在直接晶化的薄膜中,主相为2-17相,还有几种其他的结晶相,视温度和成份而变。     

溅射工艺对GdTbFeCo薄膜磁光性能的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上成功制得了GdTbFeCo非晶垂直磁化膜,研究了溅射工艺对GdTbFeCo薄膜磁光性能的影响.测量结果表明,基片与靶间距为72mm,溅射功率为75W,溅射气压为0.5Pa,薄膜厚度为120nm时,GdTbFeCo薄膜垂直方向矫顽力为477.6kA/m,克尔角为0.413°.     

溅射工艺条件对TbFeCo/Pt薄膜磁性能的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上成功制得了TbFeCo/Pt非晶垂直磁化膜,系统研究了溅射工艺参数对TbFeCo薄膜磁性能的影响.振动样品磁强计测量结果表明:Tb含量在补偿成分点附近,采用较低的溅射氩气压与Pt底层,有利于提高TbFeCo薄膜的磁性能;当Tb含量为0.24,溅射功率为300W,溅射气压为0.53Pa,薄膜厚度为140nm时,TbFeCo/Pt薄膜矫顽力达到476kA/m,饱和磁化强度为151kA/m,剩磁矩形比超过0.8,该薄膜有望用作高密度光磁混合记录介质.     

射频溅射ZnO薄膜的晶体结构和电学性质

氧化锌（ZnO）具有较宽的带隙（3.1eV）和较低的亲合势（3.0eV)，有可能用作薄膜场发射阴极中的电子传输层材料。本文主要研究了用射频磁控溅射法制备ZnO薄膜时，衬底温度和溅射气氛对薄膜结晶状况和电学性质的影响。随着衬底温度的升高，薄膜结晶质量得以改善，晶粒择优取向（002）晶向，晶粒大小为50-60nm。溅射时通入一定比例的氧气有助于提高薄膜的绝缘性和耐压性。当衬底温度为180℃，溅射气氛为Ar O2(25%）时，ZnO击穿场强为0.35V/10nm。     

磁控溅射与硫化热处理制备β-In_2S_3薄膜及光电性能

采用磁控溅射预制In薄膜和硫化热处理工艺制备了性能优良的β-In2S3薄膜。应用XRD、拉曼光谱仪及UV-Vis测试仪对薄膜的品质进行了分析,并测试了薄膜的光学与电学性能。结果表明,溅射功率和硫化热处理温度是影响薄膜品质的主要因素,比较合适的溅射功率为100~140 W,硫化热处理温度为450℃,过高的热处理温度容易在薄膜中形成缺陷,在薄膜生长过程中容易产生In5S4杂相,相比之下,溅射气体压强对薄膜品质的影响较小,溅射气体压强可选择在0.4~0.6Pa。光学与电学性能测试结果指出,得到的β-In2S3薄膜具有良好的光谱透过率,属n型半导体,可用于太阳能电池缓冲层。     

射频磁控溅射法制备碲化铅薄膜的X射线衍射分析

采用射频磁控溅射法,在单面抛光的Si(111)衬底上制备了PbTe薄膜,利用X射线衍射法分析了溅射工艺参数如溅射功率、溅射时间、衬底温度以及退火温度对PbTe薄膜的结晶质量的影响。结果表明:在溅射功率为30W,溅射时间为10 min,衬底未加热时制备的薄膜具有最好的〈100〉方向的择优取向性;退火处理可以改善薄膜的结晶质量,并且退火温度越高,薄膜的结晶质量越好。     

溅射非晶态薄膜磁性的控制

微电子技术的迅速发展要求电子元件薄膜化,从而促进了磁性薄膜的发展.为了达到控制溅射非晶态薄膜磁性的目的,从溅射非晶态薄膜的组成成分、溅射工艺参数、基体材料及温度、膜层厚度和镀后热处理工艺等几方面论述了影响非晶态溅射薄膜磁性的因素,结果表明,薄膜组成、膜厚、基材、溅射工艺及镀后热处理对溅射非晶态薄膜的磁性有较大的影响,应根据不同磁性要求加以控制.     

氮掺杂TiO2薄膜的溶胶凝胶法制备及其光催化性能和亲水性的影响研究

应用溶胶凝胶方法制备了TiO2薄膜,对其在氨气气氛下热处理,通过EDS表征,成功将氮掺入薄膜中,制得了TiO2-xNx(0＜x＜1)薄膜.在制备TiO2薄膜过程中,选用180、400、500℃ 3种不同的干燥温度,在每种干燥温度条件下对薄膜进行氨气气氛下热处理,热处理温度选用400、500、600℃ 3种.为比较薄膜样品对可见光的利用率,将卤灯光源450nm以下的光滤掉,对薄膜进行光催化降解实验,得到TiO2薄膜的光催化效率是随着氮的掺入量的增加而呈现出先增加再减少的趋势.并发现经过500℃干燥,氨气气氛下热处理温度为600℃的条件下制得的薄膜光催化性能最优,薄膜对甲基橙的降解率可达4.3%,此时掺入的N不是以取代O的位置形式存在,且紫外光照射后薄膜的接触角达到0°,表现为超亲水性.     

溅射功率对AZO／Cu／AZO多层薄膜结构与光电性能的影响

在玻璃衬底上利用磁控溅射法制备AZO／Cu／AZO多层薄膜,研究了溅射功率对AZO薄膜的微观结构和光电性能的影响。采用X射线衍射（XRD）仪、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见光谱仪（UVVis）等方法,对AZO薄膜的形貌结构、光电学性能进行了测试。结果表明：不同溅射功率下沉积的AZO薄膜均呈C轴择优取向,溅射功率对AZO／cu／AZO多层薄膜结构与光电性能有一定的影响。在溅射功率为120W、衬底温度为2500C、溅射气压为0．5Pa时薄膜的光透过率为75％,最低电阻率为2．2×10-4Ω·cm、结晶质量、表面形貌等得到明显改善。     

直流磁控射中Ａr气压强对ＴbFeCo磁光薄膜均匀性的影响

本文研究了磁光盘生产中Ａr气压对直流磁控溅射ＴbFeCo磁光萍膜均匀性的影响,通过调整溅射气压来提高薄膜的厚度均习性和成分均匀性,在靶－基片距离为600mm,溅射功率为６００Ｗ,溅射气压为０．６~0.8Ｐa的条件下,获得了均匀性良好的磁光薄膜,并将此工艺参数用于磁光盘的生产。     

Ba铁氧体溅射薄膜的研究

研究了射频溅射制备Ｂａ铁氧体薄膜的成膜条件对晶化、晶体结构及磁性能的影响。我们的工作表明，为了使射频溅射Ｂａ铁氧体薄膜形成磁铅石结构的晶体，基板温度需高于６００℃，更高的基板温度可获得好的Ｃ轴垂直取向。非晶膜经热处理晶化所需温度要比直接溅射温度高得多。过大、过小的氧气分压不利于垂直膜的生成。使用挡板对最小溅射角限制以后，可在小的基板－靶间距情况下定得Ｃ轴垂直取向的薄膜。