Ru掺杂Sn基氧化物电极的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法和局域密度近似,研究Ru掺杂SnO_2形成的Sn_(0.875)Ru_(0.125).O_2复合氧化物电极的晶体结构和电子结构,比较掺杂前后体系的能带结构、电子态密度和载流子浓度。计算表明:Ru掺杂后SnO_2的晶胞体积缩小,复合氧化物电极的能带结构、电子态密度和载流子浓度均发生显著变化,导致材料的导电类型呈现近金属特性,揭示Ru掺杂后SnO_2导电性能显著增强的原因是导带底附近形成的杂质能级的贡献。     

Cr/Cu/Al/Cr薄膜电极的防氧化性能

采用Al作为Cu导电层的主要防氧化保护层,在普通浮法玻璃上利用磁控溅射和湿法刻蚀技术制备Cr/Cu/Al/Cr复合薄膜及其电极,研究不同的热处理温度对复合薄膜及其电极的结构、表面形貌和导电性能的影响。由于有Al层作为保护层,在热处理过程中,Al先与穿过Cr保护层的氧进行反应,从而可以更有效地保护Cu膜层在较高的温度下不被氧化,所制备的薄膜在经过600℃的热处理之后仍然具有较好的导电性能。而对于Cr/Cu/Al/Cr电极,侧面裸露的金属层在热处理过程中的氧化是其导电性能逐渐下降的主要原因,退火温度超过500℃之后,电极侧面裸露部分的氧化范围不断往电极的中间扩散,导致了薄膜电极导电性能显著恶化。虽然如此,Cr/Cu/Al/Cr薄膜电极在430℃附近仍然具有较好的导电性能,电阻率为7.3×10-8Ω.m,符合FED薄膜电极的要求。以此薄膜电极构建FED显示屏,通过发光亮度均匀性的测试验证了Cr/Cu/Al/Cr电极的抗氧化性。     

ZnO∶Sn/Ag/ZnO∶Sn复合薄膜电极的防氧化性能研究

随着分辨率的提高,传统金属电极在电阻率和抗氧化性能方面已经不适合作为需要高温热处理的场致发射显示器件中的薄膜电极.本文采用5.77%(原子比)Sn掺杂的ZnO∶Sn作为Ag层的保护层,利用磁控溅射法制备ZnO∶Sn/Ag/ZnO∶Sn复合薄膜及其电极,并采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜和电性能测试系统研究复合薄膜及其电极在经过不同温度退火后的晶体结构、表面形貌和电学性能的变化.ZnO∶Sn膜层致密,25 nm厚的ZnO∶Sn 足以保护Ag层在530℃的高温中不被明显氧化,电极电阻率低达2.0×10-8Ω·m左右.     

ZnO:Sn/Ag/ZnO:Sn复合薄膜电极的防氧化性能研究

随着分辨率的提高,传统金属电极在电阻率和抗氧化性能方面已经不适合作为需要高温热处理的场致发射显示器件中的薄膜电极。本文采用5.77%(原子比)Sn掺杂的ZnO:Sn作为Ag层的保护层,利用磁控溅射法制备ZnO:Sn/Ag/ZnO:Sn复合薄膜及其电极,并采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜和电性能测试系统研究复合薄膜及其电极在经过不同温度退火后的晶体结构、表面形貌和电学性能的变化。ZnO:Sn膜层致密,25 nm厚的ZnO:Sn足以保护Ag层在530℃的高温中不被明显氧化,电极电阻率低达2.0×10-8Ω.m左右。     

Cr/Cu/Ag/Cu/Cr新型银基复合薄膜电极的防氧化性能研究

采用直流磁控溅射技术和光刻工艺制备了Cr/Cu/Ag/Cu/Cr复合薄膜及其电极,研究不同温度热处理对复合薄膜和电极结构、表面形貌和电性能的影响。Ag层与最外层的Cr层之间的Cu层不仅增强了Cr和Ag之间的粘附力,而且起到了牺牲层和氧气阻挡层的作用;Cr和Cu对Ag的双重保护使得薄膜电极在温度小于500℃时电阻率保持较为稳定,约为3.0×10-8~4.2×10-8Ω·m之间。然而由于电极表面氧化和边沿氧化的共同作用,薄膜电极的电阻率在热处理温度超过575℃出现了显著的上升。尽管如此,Cr/Cu/Ag/Cu/Cr薄膜电极仍然是一种能够承受高温热处理并且保持较低电阻率的新型电极,满足场发射平板显示器封接过程中的热处理要求。     

Al/Ag/Al复合薄膜电极的抗氧化性和电性能研究

为开发大尺寸场发射显示器需要的能承受高温热处理的薄膜电极,以Al作为Ag层的保护层和与玻璃衬底的粘附层,采用直流磁控溅射制备了Al/Ag/Al复合薄膜及其电极.采用XRD、AFM、光学显微镜和电性能测试系统,研究不同温度热处理对复合薄膜和电极结构、表面形貌和电性能的影响.由于表面致密的Al2O3膜的保护,使得加热退火(<600℃)不会对Al/Ag/Al薄膜和电极造成明显的氧化,然而Al层与Ag层发生的界面扩散和固相反应增大了电极的电阻率(从5.0×10~(-8) Ω·m 上升至23.6×10~(-8) Ω·m).另外热处理温度足够高时(500℃、600℃),Ag原子向表面的扩散一定程度上降低了电极的化学稳定性.尽管如此,与Cr/Cu/Cr薄膜电极相比Al/Ag/Al薄膜电极仍然是一种能够承受高温热处理并且保持较低电阻率的新型电极.     

中频磁控溅射AlN薄膜的电学性能研究

利用中频反应磁控溅射在玻璃衬底上沉积了不同溅射功率的AlN薄膜.采用X射线衍射仪、原子力显微镜和电击穿场强测试系统研究了薄膜的结构和电学性能,并对该介质薄膜的导通机制进行了分析.结果表明,所制备的薄膜呈非晶态,5 kw溅射功率下制备的薄膜具有较好的表面结构,并具有较高的耐击穿场强,约为2.1 MV/cm;结合理论分析发现,AlN在不同的场强条件下以某一种导通作为主要的导通机制:低场强区服从欧姆定律,随着场强升高,在不同的阶段分别以肖特基效应,普尔-弗兰凯尔效应和F-N效应为主.     

中频磁控反应溅射AlN薄膜及微观结构研究

采用中频磁控反应溅射工艺进行了氮化铝薄膜的制备,对沉积速率、晶体结构和表面形貌与氮气流量和溅射功率之间的变化关系进行了研究。结果表明,通过调节N2流量和溅射功率选择性地获得非晶态和沿着c轴方向择优生长的晶态AlN薄膜。在化合物沉积模式下,增加溅射功率和增加反应气体流量均有利于获得非晶态AlN薄膜,并且减小薄膜表面粗糙度,获得光滑的AlN薄膜,并采用薄膜生长原理对这种现象进行了解释。