Al掺杂ZnO薄膜的制备及红外光学性能的研究

采用溶胶-凝胶法合成Al掺杂ZnO胶体,通过浸涂法在石英衬底上制备不同退火温度的ZAO薄膜.通过XRD、FT-IR、IR-2型红外辐射仪等手段对薄膜进行表征并研究不同工艺条件对薄膜红外性能的影响.结果显示,Al的掺杂并未改变ZnO的晶型结构,薄膜材料具有沿(002)晶面趋向性生长的特点.ZAO薄膜在可见光区具有高透过率,平均透过率在80%左右,在红外波段具有较高的透过率,所得到的ZAO薄膜在红外波段具有较低的发射率.     

水热法制备高定向掺铝氧化锌纳米棒阵列

为了制备高定向光电性能优异的掺铝氧化锌(ZAO)纳米棒阵列,采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备掺铝氧化锌薄膜,以ZAO薄膜为种子层,通过控制掺铝量、稳定荆等工艺参数,采用水热法制备出了高定向ZAO纳米棒阵列.实验表明,铝掺杂量为2%,直径在50nm左右的ZAO纳米棒阵列薄膜具有最好的光致发光性能,表面活性剂可以促进ZAO纳米结构的棒状生长,形成高定向ZAO纳米棒阵列.     

直流磁控溅射法在PET基板上制备AZO薄膜

室温下用直流磁控溅射法在PET塑料基板上制备氧化锌薄膜及掺铝氧化锌AZO(ZnO∶Al)薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、四点探针仪、霍尔效应仪及光谱仪等装置,考察了氧分率、溅射功率及铝掺杂量等工艺参数对薄膜微观结构和光电性能的影响.结果表明:AZO薄膜晶体结构为纯ZnO的六角纤锌矿结构.随着Al掺杂量增多,AZO薄膜导电性增加,透光率下降.在氧分率为8.2％,ZnO(40 nm)/Al(6 nm)三层膜条件下,得到电阻率为5.66×10-2Ω·cm,可见光范围内透光率约为80％的AZO薄膜.     

大气等离子喷涂Al2O3-3%TiO2涂层的性能

利用两种中频交流磁控溅射电源,溅射Al2O3含量为2%的两块氧化锌铝陶瓷靶材,在不同衬底温度的条件下制备得到了ZAO薄膜。研究了不同衬底温度条件下不同靶材和溅射电源对ZAO薄膜结构、电学和光学性能的影响。结果表明,制备得到的ZAO薄膜均具有c轴择优取向生长的晶体结构,在衬底温度为240℃时,得到的ZAO薄膜的电阻率低至1.4×10-3Ω·cm,可见光平均透过率在82%以上。     

氩气压力对中频磁控溅射制备AZO薄膜性能的影响

在普通玻璃衬底上利用掺杂2%(质量)Al2O3的ZnO陶瓷靶材在中频磁控溅射设备中制备了掺铝氧化锌(ZnO∶Al,AZO)薄膜.利用XRD、XPS、紫外可见分光光度计和Hall测试系统研究了Ar气压力(0.73～2.0 Pa)对AZO透明导电薄膜结构、光学和电学性能的影响.随着Ar气压力的增大,电阻率呈先减小后增大的趋...     

溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜研究

研究了用溶胶．凝胶法制备ZAO薄膜的工艺、掺杂及其显微结构。用六水合氯化铝在溶胶中引入Al2O3。掺杂Al的含量为1％，3％，6％和9％。用浸涂法在石英玻璃基片上浸涂ZnAO薄膜，研究了热处理、掺杂对ZAO薄膜相组成和显微结构的影响。X射线衍射结果表明，衍射图谱中无Al2O3的衍射峰。随着掺杂量的变化，ZnO主要衍射峰的位置、晶面间距均发生了有规律的变化，说明Al掺杂进了ZnO晶格中。研究结果表明，溶胶浓度、Al掺杂量、热处理温度都影响薄膜的显微结构。当薄膜厚度较大时，热处理过程中ZnO晶粒呈现明显的择优生长现象。     

氧化锌铝的典型性能与研究进展

氧化锌铝是一种具有广阔应用前景和发展潜力的复合氧化物半导体材料。介绍ZAO材料的透明导电性、光致发光和红外发射等典型性能;讨论溶胶-凝胶法、水热法、沸水回流法和共沉淀法等粉体制备方法;阐述ZAO靶材的制备方法;分析溶胶-凝胶、金属化学气相沉积、磁控溅射、脉冲激光沉积和热喷雾分解等ZAO薄膜的制备技术;最后指出ZAO的发展方向。     

溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜研究

研究了用溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜的工艺、掺杂及其显微结构.用六水合氯化铝在溶胶中引入Al2O3.掺杂Al的含量为1%,3%,6%和9%.用浸涂法在石英玻璃基片上浸涂ZnAO薄膜,研究了热处理、掺杂对ZAO薄膜相组成和显微结构的影响.X射线衍射结果表明,衍射图谱中无Al2O3的衍射峰.随着掺杂量的变化,ZnO主要衍射峰的位置、晶面间距均发生了有规律的变化,说明Al掺杂进了ZnO晶格中.研究结果表明,溶胶浓度、Al掺杂量、热处理温度都影响薄膜的显微结构.当薄膜厚度较大时,热处理过程中ZnO晶粒呈现明显的择优生长现象.     

ZnO:Al(ZAO)薄膜的制备与特性研究

采用磁控溅射技术制备了ZnO:Al(ZAO)薄膜.研究了不同的工艺参数对薄膜的组织结构和光电特性的影响.实验结果表明,多晶ZAO薄膜具有(001)择优取向且呈柱状生长,能量机制决定其微观生长状态.讨论了薄膜的内应力,高的沉积温度和低的溅射功率可有效减小薄膜的内应力.优化的ZAO薄膜电阻率和在可见光区的平均透射率可分别达到3×10-4-4×10-4Ω·cm和80％以上.     

铝掺杂对ZnO:Al薄膜结晶性能与微观组织的影响

以二水合醋酸锌为原材料,采用溶胶-凝胶浸涂法在钠钙玻璃基片上制备了具有c轴择优取向的ZnO:Al薄膜,考察了铝掺杂浓度对薄膜结晶性与微观组织结构的影响.结果表明:铝掺杂使ZnO薄膜(002)晶面的2θ向高角度方向偏移,c轴择优取向性增强,晶粒变小(15～20 nm).当铝掺杂浓度(摩尔分数)为1%～2%时,微观组织结构变得致密均匀;当铝掺杂浓度大于2%时,发生颗粒团聚现象;在高掺杂浓度下(5%和8%),出现大尺寸片状ZnO:Al晶粒异常长大,生长出特殊形貌的薄膜.     

溅射功率对射频磁控溅射Al掺杂ZnO（ZAO）薄膜性能的影响

用射频磁控溅射技术,在纯氩气氛中不同溅射功率（120 W~210 W）下于玻璃衬底上制备了Al掺杂ZnO（ZAO）薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、光谱仪和四探针测试仪等对所制备的薄膜进行了晶体结构、光学和电学性能分析。结果表明,纯氩气氛中不同溅射功率下玻璃衬底上原位沉积的ZAO薄膜具有明显的c轴择优取向性,它没有改变ZnO的六角纤锌矿结构;ZAO薄膜的可见光区平均透光率不强烈依赖于溅射功率,为75%左右;原位沉积ZAO薄膜的电阻率达到102Ω.cm数量级范围,随溅射功率由120 W增大到210 W时,薄膜电阻率从132.67Ω.cm降低到21.08Ω.cm。     

透明导电薄膜ZnO:Al(ZAO)的性能及其在有机发光二极管中的应用

研究了ZAO透明导电薄膜的微观组织结构、化学成分及其电学光学特性.结果表明,多晶ZAO薄膜呈柱状晶并具有(002)面择优取向, c轴晶格常数大于0.52000 nm;ZAO薄膜不同微区之问的成分不均匀导致了电学性能的不均匀; ZAO薄膜的电阻率和在可见光区的平均透射率分别为1.39×10-4 Ω·cm和80.8％.其透射率和吸收率曲线均具有明显的波动性,该波动性影响以ZAO为阳极的有机发光二极管的发射光谱,在5.38 A/m2电流密度下二极管的发光效率大于2 cd/A.     

透明导电氧化物ZnO:Al(ZAO)薄膜的研究

用磁控反应溅射法制备了ＺｎＯ：Ａｌ薄膜,研究了薄膜方块电阻空间分布的均匀性及微观形貌,并对ＺｎＯ：Ａｌ薄膜表面各元素的化学状态和深度分布进行了ＸＰＳ和ＡＥＳ分析,同时也讨论了薄膜的光学电学性能。     

钨钒共溅热致变色薄膜的制备及其红外光学性能

为解决VO2薄膜相变温度过高,热滞回线温宽过大以及掺杂后红外透过率变低等问题,开展了低成本钨钒共溅热致变色薄膜制备工艺的探索。先在室温条件下采用磁控共溅射的方法于玻璃基片上制备得到含钨量为1.4%的金属薄膜,再在空气中采用后退火工艺使金属薄膜充分氧化为热致变色薄膜。对薄膜样品的物理结构和光学性能进行了分析,发现钨钒共溅没有改变VO2薄膜在玻璃表面择优取向生长,但显著改变了VO2薄膜的表面形貌特征。观察到钨钒共溅热致变色薄膜的相变温度较普通VO2薄膜从68℃降低至40℃,热滞回线温宽由6℃缩小为3℃,低温半导体相的红外透过率分别为62%和57%。结果表明,钨钒共溅可达到相变温度降低,热滞回线温宽变窄,掺杂前后红外透过率变化不大之目的。     

掺钼对二氧化钒薄膜热致变色特性的影响

通过溶胶-凝胶和真空热处理工艺在石英基底上制备出不同掺Mo量的二氧化钒薄膜。对薄膜进行了X射线衍射及热分析,并测试了其电阻及7.5~14μm波段红外热图随温度的变化,研究了Mo掺杂对二氧化钒薄膜热致变色性能的影响。结果表明,Mo进入VO2晶格,替换了部分V的位置;随着掺Mo量的不断增加,相变温度不断降低,但电阻突变量级比未掺杂时有所减小;掺Mo量(MoO3:V2O5,下同)为5%时,相变温度可降至45℃左右;红外热图分析表明,Mo掺杂VO2薄膜的7.5~14μm波段发射率可在较低温度下突变降低,薄膜在温度增加时可在较低温度水平上主动控制自身辐射强度、降低其辐射温度。     

Preparation and Properties Of ZnO:Al (ZAO) Thin Films Eposited by DC Reactive Magnetron Sputtering

采用磁控溅射技术制备了ZnO:Al(ZAO)薄膜。研究了不同的工艺参数对薄膜的组织结构和光电特性的影响.实验结果表明，多晶ZAO薄膜具有（001）择优取向且呈柱状生长，能量机制决定其微观生长状态。讨论了薄膜的内应力，高的沉积温度和低的溅射功率可有效减小薄膜的内应力。优化的ZAO薄膜电阻率和在可见光区的平均透射率可分别达到310-4-410-4cm和80%以上。