ZnS薄膜沉积过程的基材效应

采用热蒸发及离子束辅助沉积技术制备了单层ZnS薄膜,研究了Si、Ge、K9及石英玻璃基材对薄膜沉积速率及光学特性的影响。采用椭偏法拟合了薄膜的厚度和折射率,分析了不同基材上沉积薄膜的色散特性。研究结果表明,薄膜的生长存在明显的基材效应,无论室温沉积、基温200℃,还是采用离子束辅助沉积,石英基材上均具有最高的沉积速率。室温沉积时,4种基材上薄膜的沉积速率差为3.3 nm/min,加热进一步扩大了这种差异(5.2 nm/min),而离子束辅助则在一定程度上缩小了这种差异(1.86 nm/min)。在室温下,石英基材上沉积的ZnS薄膜具有最低的折射率,其他几种基材上折射率差异不大。加热会使Si、Ge及K9玻璃上的折射率差异变大,与石英玻璃上薄膜折射率差异减小,离子源的使用则进一步缩小了这种差异。透射率光谱测试证实了这一结果。     

LaNiO3溅射薄膜的光学和电学特性的研究

采用LaNiO3陶瓷靶和射频磁控溅射技术在350℃的K9玻璃衬底上制备出了具有较好（100）择优取向的LaNiO3薄膜。通过对不同厚度薄膜的光学、电学以及薄膜结构等物理特性的测试分析，发现薄膜厚度小于100nm时为非晶结构，厚度大于150nm后出现了具有（100）择优取向的LaNiO3相。非晶结构的LaNiO3具有较高的面电阻和高的光学透射率，而晶化的LaNiO3薄膜具有类似于金属的导电能力和光学特性。薄膜的生长动力学和导电分析结果认为薄膜生长的初期会形成一个非晶过渡层。     

化学水浴中氨浓度对沉积ZnS薄膜的影响

用化学水浴法在玻璃衬底上沉积ZnS薄膜。采用XRD、SEM、nkd-薄膜分析系统对薄膜的形貌、结构和光学性能进行了分析，结果表明：当氨浓度〈1．50mol／L，可获得白点较少、平整性较好的非晶ZnS薄膜，在红移方向上很长的波段内透过率较好，可达95％以上，禁带宽度为3．81eV，折射率随波长的增加而减小，从2．32变化到1．92。有关化学水浴ZnS薄膜折射率的报道极少；当氨浓度〉1．50mol／L时，薄膜白点增多，易龟裂和剥落，结构是立方闪锌矿。     

TiO2种子层对Bi 3.15 Nd 0.85 Ti 3 O 12铁电薄膜的结晶取向和铁电性能的影响

用sol—gel法分别制备了直接沉积在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上和加入了TiO2种子层的Bi3．15Nd0．85Ti3O12（BNT）铁电薄膜，研究了种子层对BNT薄膜结构和电学性能的影响．XRD结果表明直接沉积在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上的BNT薄膜具有（117）和（001）的混合取向，而加入TiO2种子层之后薄膜的最强峰为（200）取向；FE-SEM显示具有TiO2种子层的BNT薄膜，其表面主要是由具有非C轴取向的晶粒组成且更为致密；直接沉积的BNT薄膜和具有TiO2种子层的BNT薄膜的剩余极化Pr值分别为26和43．6μC／cm^2，矫顽场强＆分别为91和80．5kV／cm；疲劳测试表明两种薄膜均具有良好的抗疲劳特性，TiO2种子层的引入并没有降低BNT薄膜的疲劳特性；两种薄膜的漏电流密度均在10^-6-10^-5A／cm^2之间．     

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。     

蒸发速率对ZnS薄膜性能的影响

为了研究蒸发速率对ZnS薄膜的折射率、表面形貌和应力等性能的影响,本文采用电子束蒸发技术进行了ZnS薄膜的制备。首先在K9玻璃基片上镀制薄膜,采用分光光度计进行透射率曲线的测试,利用光谱反演法得出薄膜的折射率,采用原子力显微镜表征了样品的表面形貌。最后在聚酰亚胺基底上镀制薄膜,利用Stoney公式计算出薄膜的应力。结果表明,随着蒸发速率的增加,薄膜折射率先增大后减小,在2000nm波长处薄膜的折射率最大值为2.21,最小值为2.07。蒸发速率越大,薄膜样品表面结构越疏松。不同蒸发速率下制备的薄膜均呈现压应力,增大蒸发速率可以显著降低薄膜应力。ZnS薄膜的性能受蒸发速率影响显著,蒸发速率为1.5nm/s时折射率可达到最大值,蒸发速率为2.5nm/s时薄膜应力最小。     

衬底温度对ZnS薄膜微结构和应力的影响

采用射频磁控溅射法分别在不同温度衬底上制备了厚度为320nm的ZnS薄膜,用XRD和光学相移技术研究了不同衬底温度下薄膜的微结构和应力.结果表明:不同温度衬底上沉积的ZnS薄膜均呈多晶状态,衬底温度由50℃上升到400℃的过程中,其择优取向发生了变化,晶粒有明显的生长方向;ZnS薄膜应力随着衬底温度升高逐渐减小,衬底温度在250～350℃之间的ZnS薄膜应力较小且在选区内分布比较均匀.     

Bi／Bi2O3晶格复合热电薄膜的制备及其性能研究

利用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备Bi／Bi2O3晶格复合热电薄膜,考察了溅射功率对单层Bi薄膜表面粗糙度和热电性能的影响,结果表明,当溅射功率为22W时,薄膜具有最小的表面粗糙度16.3nm,电导率和功率因子分别为2．9×10^4S／m和5．74μV／k^2m,单层Bi薄膜最佳的工作温度为85～105℃。Bi／Bi2O3晶格复合热电薄膜最佳的溅射层数为5层,其电导率和功率因子分别为9．0×10^4S／m和21．0μN／k^2m,分别比单层Bi薄膜提高了2．1倍和2．65倍。     

SiCxOy／SnO2：F／TiO2复合薄膜的制备及其性能

本文制备了具有低反射率特性和光催化性能的三层复合薄膜SiCxOy／SnO2：F／TiO2。SiCxOy层直接沉积在玻璃基体上,作为障碍层避免离子从玻璃基板扩散到最外的功能层。而SnO2：F和TiO2作为功能层则分别使复合薄膜具有低反射率和光催化性能。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）对样品进行表征。与纯TiO2薄膜相比,复合薄膜由于表面粗糙,以及TiO2到SnO2层界面间的电子移动,表现出较高的光催化性能和亲水性。另一方面,由于SnO2：F层的低E特性,复合薄膜的远红外反射率随着TiO2薄膜厚度逐渐增加而减少。     

薄膜厚度对LiMn2O4薄膜性质的影响

采用溶液沉积法制备不同厚度的LiMn2O4薄膜，用x射线衍射及扫描电子显微镜检测和分析薄膜的物相及形貌；采用恒电流充放电及交流阻抗技术研究LiMn2O4薄膜的电化学性质。结果表明不同厚度的LiMn2O4薄膜均匀，晶粒大小相近，晶粒尺寸在20-50nm之间。当放电电流密度为100μA／cm^2时，不同厚度的LiMn2O4薄膜比容量相差不大，其值在42-47μAh／（cm^2．μm）之间。薄膜循环性能随着薄膜厚度的增加而变差，经50次循环后，薄膜每次循环的容量损失从0．18μm的0．012％升高到1．04μm的0．16％。电化学阻抗表明不同厚度的LiMn2O4薄膜的锂离子扩散系数差别不大，数量级为10^-11cm^2／s。     

ZnS薄膜的水浴法制备及其光学性能

以酒石酸和柠檬酸钠为络合剂,采用水浴法(CBD)制备ZnS薄膜.利用X射线衍射(XRD)、X射线能谱仪(EDAX)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)研究ZnS薄膜的结构、成分、形貌及光学性能.利用透射光谱计算了ZnS薄膜的光学禁带宽度.结果表明:ZnS薄膜呈立方相晶体结构,水浴沉积时间为3h的ZnS薄膜原子比Zn∶S为1∶0.85,薄膜表面均一致密,在可见光区有着好的透射性能,在300～800 nm的光谱范围内平均透射率达到80.8%,光学禁带宽度为3.78eV,适合作为太阳能电池过渡层.     

脉冲激光沉积制备的HfO2薄膜的结构与电学性能

采用脉冲激光沉积（PLD）方法在Si（100）基底上制备了有效氧化层厚度为8．6nm，介电常数为29．3的HfO2薄膜．借助C射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、高分辨透射电镜（HRTEM）分析了样品的微观结构，对电容的C-V与I-V电学特性进行了测试。实验结果表明，该方法制得的HfO2薄膜表面光滑，N2500℃下退火30mm后样品表面粗糙度由0．203nm变为0．498nm，薄膜由非晶转变为简单正交结构，界面层得到有效控制，该栅介质电容具有良好的C-V特性，较低的漏电流密度（4．3×10^-7A/cm^2，@-1V），是SiO2栅介质的理想替代物．     

Al/Al2O3多层膜的研究

用真空蒸镀及自然氧化方法在玻璃基底上制备纳米量级的4、5、6、7对层的Al／Al2O3多层膜。采用称重法测定薄膜的厚度；在常温和低温下使用三点法测定多层膜的电特性；用扫描电镜（sEM）观察薄膜的表面和截面的形貌及成分。结果表明：制备的是纳米量级非晶态的Al／Al2O3多层膜，在常温和低温（77K）下均具有类似负阻的特性。     

Mo/Si和Mo/B_4C软X射线多层膜的界面热稳定性研究

用磁控溅射法制备Mo／Si多层膜（周期为25nm，20层）和Mo／B4C多层膜（周期为3．9nm，121层），并在真空中加热30min，温度为200，400，600，800和1000℃。用小角X射线衍射法和透射电镜研究不同温度下（保温0．5h）加热的样品。实验结果表明，当加热温度达600℃时，Mo／Si多层膜周期被破坏。而Mo／B4C多层膜在800℃加热温度下仍保持周期性层状结构。说明Mo／B4C多层膜不仅周期只有3．9nm，而且具有很好的热稳定性，可以作为较短波长的软X射线多层膜推广应用。     

LaNiO3缓冲层对Pb(Zr,Ti)O3铁电薄膜的影响

采用化学溶液法在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了PbZr0．4Ti0.6O3／LaNiO3(PZT／LNO)多层薄膜。X射线衍射测量表明LNO缓冲层的引入使PZT薄膜(111)择优取向度减小,(100)取向增加。原子力显微镜测量表明引入LNO缓冲层使得PZT薄膜表面更加平整、致密。在LNO缓冲层上制备的PZT薄膜具有优良的铁电特性和介电特性：LNO缓冲层厚度为40nm时,500kV／cm的外加电．场下。剩余极化(Pr)为37．6μC／cm^2,矫顽电场(Ec)为65kV／cm;100kHz时,介电常数达到822,并且发现LNO缓冲层的厚度为40nm,PZT的铁电、介电特性改进最为显著。     

致密ZnO薄膜的电化学制备及光学性能研究

采用电化学沉积法在ITO导电玻璃上沉积1层致密的ZnO薄膜。用扫描电镜（SEM）对在不同电解液浓度、电压和时间下制备的ZnO薄膜的表面形貌作了表征,并观测了ZnO薄膜的厚度,结果表明当电解液的质量分数为1.2%,电压为1.0V,时间为60s时,制备的ZnO薄膜致密且厚度仅为120nm,利用分光光度计测得ZnO薄膜在可见光波段的透射率高于50%,为ZnO薄膜在多层光学超材料中的应用奠定了基础。     

N型Bi2Te2.5Se0.5热电薄膜的电阻率与膜厚和温度的关系

在玻璃衬底上通过瞬间蒸发法沉积了厚度为50-400nm的N型Bi2.5Se0.5热电薄膜,沉积温度为473K.采用XRD、EDXA和FESEM技术分别对薄膜的相结构、组成和表面形貌进行了分析研究,在300-350K的温度范围内,研究了薄膜的电阻率与膜厚和温度的相互关系.     

Cr/Cr2O3多层膜的研究

用真空蒸镀及自然氧化方法在玻璃基底上制备纳米量级的4、5、6、7对层的Cr／Cr2O3多层膜。采用称重法测定薄膜的厚度；在常温和低温下使用三点法测定多层膜的电特性；用扫描电镜（SEM）观察薄膜的表面和截面的形貌及成分；用X射线衍射仪检测相结构。结果表明：制备的是纳米量级非晶态的Cr／Cr2O3多层膜，在常温和低温（77K）下均具有类似负阻的特性。     

衬底温度对柔性硫化锌薄膜结构与光学性能的影响北大核心CSCD

本文利用射频磁控溅射薄膜沉积技术在柔性聚酰亚胺(PI)、氧化铟锡(ITO)玻璃及石英玻璃衬底上制备了透明硫化锌(ZnS)薄膜。通过改变生长过程中的衬底温度,全面系统地研究了衬底温度对柔性和刚性ZnS薄膜的晶体结构、光透过率、光学常数以及表面性能影响的规律。研究表明升高衬底温度有利于形成ZnS薄膜(111)晶面的择优取向生长。不同衬底温度条件下制备的柔性和刚性ZnS薄膜在可见光波长范围内的平均光透过率均大于80%;在红外波长范围的平均光透过率达到85%。柔性ZnS薄膜在400 nm-890 nm波长范围内的光学折射率为2.21-2.56。刚性ZnS薄膜的光学折射率随着衬底温度的升高有所增加,当衬底温度为300℃时,刚性ZnS薄膜在890 nm波长处的折射率达到2.26。柔性ZnS薄膜厚度及表面粗糙度均随着衬底温度的升高而降低,当衬底温度为300℃时,柔性ZnS薄膜表面均方根粗糙度达到最小值2.99 nm。为实现高性能柔性ZnS光电器件,应控制生长柔性ZnS薄膜的衬底温度在200℃-300℃,以获得最优化的器件性能。     

透明导电AZO/Cu双层薄膜制备及其性能

采用直流磁控溅射方法在玻璃衬底上室温生长了AZO/Cu双层薄膜,Cu层厚度控制在9nm,研究了AZO层厚度对薄膜电学和光学性能的影响。当AZO层厚度为20～80nm时,AZO/Cu双层薄膜具有良好的综合光电性能,方块电阻为12～14Ω/sq,可见光平均透过率为70～75%,品质因子为2×10-3～5×10-3Ω-1。AZO/Cu双层薄膜可以观察到Cu（111）和ZnO（002）的XRD衍射峰。通过退火研究表明,AZO/Cu双层薄膜的光电性能可在400℃下保持稳定,具有良好的热稳定性。本研究制备的透明导电AZO/Cu双层薄膜具有室温制程、综合光电性能良好、结晶性能较好、稳定性高的优点,可以广泛应用于光电器件透明电极及镀膜玻璃等领域。