SiO2/Si衬底上制备增强型ZnO薄膜晶体管

在NH3和O2的混合气氛下,采用激光分子束外延法(L-MBE)在SiO2/p-Si衬底上制备了氮掺杂ZnO薄膜.XRD分析表明ZnO薄膜掺入微量的氮后仍有很高的结晶质量和高度的c轴择优取向性,(0002)面摇摆曲线的半峰宽仅为1.89.在此基础上制备了以氮掺杂ZnO薄膜为沟道层、以SiO2为绝缘层的底栅式薄膜晶体管.电学测试表明该晶体管工作在n沟道增强模式,阈值电压为5.15V,电流开关比为104,电子的场迁移率达到2.66cm2/(V·s).     

化学溶液分解法制备LaNiO3薄膜的研究

采用化学溶液分解法直接在单晶Si(100)衬底上制备了LaNiO3薄膜，研究了不同热处理气氛(空气和氧气)对薄膜的结晶性、晶粒尺寸、电阻率以及其上面生长的锆钛酸铅(PZT)薄膜的影响．结果发现二种气氛得到的LaNiO3薄膜的电阻率相差较大，其中在氧气中制备的薄膜电阻率仅为在空气中得到的1／2．对LaNiO3薄膜的导电机制进行了讨论．     

Sol-gel法制备SrTiO_3薄膜的电阻开关性能研究

采用sol-gel法制作了28nm厚的SrTiO3薄膜和Au/SrTiO3/LaNiO3/Si(100)三明治结构的器件,并研究其物理性能。结果显示:室温下,用直流电压可以使薄膜的电阻在高低阻态间进行转换。最大的电阻变化率约为10309。对I-V特性的分析,发现在高阻态时,有空间电荷限制电流机制(SCLC)和肖特基势垒导电机制存在。应用在高场区有非对称电子陷阱中心的空间电荷限制电流理论,解释了这种电阻开关现象。     

双醛改性纤维素纳米纤丝增强木质素水凝胶及其耐温耐盐性能研究

将双醛纤维素纳米纤丝（DA-CNF）应用到木质素水凝胶的制备中,利用DA-CNF在水凝胶中的互穿网络作用以及醛基与碱木质素酚羟基发生缩合反应,从而达到增强木质素水凝胶强度的目的。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析结果表明,聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGDGE-500）以及DA-CNF与木质素发生了反应;扫描电子显微镜（SEM）分析结果表明,添加DA-CNF后,木质素水凝胶的结构呈多孔性;添加DA-CNF能够显著改善木质素水凝胶的物理强度、热稳定性和耐温耐盐性能,当DA-CNF添加量为2.0%时,木质素水凝胶拉伸应力由69 kPa提高至175 kPa,压缩应力由0.18 MPa提高至1.5 MPa,初始降解温度由209℃提高到248℃。DA-CNF增强的木质素水凝胶具有较高的耐温耐盐特性,在150℃、pH值=9的20万矿化度的盐水中老化20天后,其质量保留率仍可达86.4%,且具有较好的pH适应性。综上所述,DA-CNF增强的木质素水凝胶具有潜在的油田封堵应用潜力。     

退火温度对ZnO薄膜晶体管电学性能的影响

采用光刻剥离法和射频磁控溅射技术在带有热氧化层的硅衬底上制备了以氧化锌(ZnO)为沟道层的薄膜晶体管(ZnO-TFT).研究了不同温度退火处理对ZnO-TFT电学性能的影响,发现随着ZnO薄膜退火温度的增加,ZnO-TFT的阈值电压减小,电子的场效应迁移率增大.用原子力显微镜(AFM)对ZnO薄膜的微区结构进行观察,发现ZnO薄膜的平均粒径随退火温度的增加而增大,表明ZnO-TFT电学性质和沟道层薄膜晶粒大小密切相关.     

脉冲电镀纳米金工艺分析

电镀金工艺在当今半导体微纳加工领域中的应用越来越广泛,然而,传统的电镀金工艺存在许多弊端。试图从理论分析入手,寻找一种较好的脉冲电镀金工艺。重点分析了镀层厚度和金微粒大小,并通过实验对理论分析结果进行验证。实验结果表明:理论分析结果可以较好地被验证,对具体工艺有指导意义。     

溅射ZnO薄膜在P3HT:PCBM聚合物太阳能电池中的应用

采用射频磁控溅射技术在ITO衬底上沉积制备了ZnO薄膜,作为结构为ITO/ZnO/P3HT∶PCBM/Ag的太阳能电池的电子传输层。并用X射线衍射,透射谱等手段测试表征了溅射ZnO薄膜的结构特征和光学特性。结果表明,ZnO薄膜沿c轴即垂直于衬底的(002)晶向择优生长,在400～800nm可见光谱范围的平均透射谱为84.5%。通过测试器件的I-V特性,器件表现出了0.614%的能量转换效率。     

底栅和顶栅结构全透明氧化锌薄膜晶体管的制备

报道了制备在50mm石英玻璃衬底上的透明氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT),采用了底栅和顶栅两种结构进行比较.ZnO沟道层由射频磁控溅射方法制备,SiO2薄膜作为栅绝缘层.结果发现底栅结构的ZnO-TFT具有较好的电学性质,该器件工作在n沟道增强模式,具有较好的夹断效应和饱和特性,其场效应迁移率、阈值电压和电流开关比分别为18.4cm2/(V·s),-0.5V和104.顶栅结构的ZnO-TFT则工作在n沟道耗尽模式,没有明显的饱和特征.不同结构ZnO-TFT电学性质的差别可能是由于不同的ZnO/SiO2界面特性所致.两种结构的ZnO-TFT在可见光波段都有很高的光学透过率.     

二氧化锡覆盖层对ITO透明导电薄膜热稳定性的改良

采用射频磁控溅射法在ITO玻璃表面沉积了一层15 nm左右的SnO2薄膜。利用霍尔效应测试仪、四探针电阻测试仪、场发射电子显微镜及紫外–可见–近红外光谱仪分析了所制薄膜的电学性质、表面形貌和光学性质。结果表明,在300~600℃退火后镀有SnO2覆盖层的ITO(SnO2/ITO)薄膜具有相对好的热学稳定性。在600℃退火后,ITO薄膜的方阻和电阻率分别为88.3Ω/□和2.5×10–3.cm,而此时,SnO2/ITO薄膜的方阻和电阻率仅为43.8Ω/□和1.2×10–3Ω.cm。最后,阐述了SnO2覆盖层提高ITO薄膜热稳定性的机制。