类金刚石薄膜光学特性的椭偏法研究

本文采用脉冲电弧离子镀的方法,在p型硅上沉积类金刚石薄膜,用椭偏法测试薄膜的光学常数.根据沉积方法的特点,建立一个四层结构的膜系,并由每一层的吸收情况合理选择色散关系;结合透过率的测试结果,利用光度法给测出薄膜折射率和厚度的估计值,作为椭偏法拟合的初值,拟合效果良好,得到薄膜的折射率、消光系数和几何厚度.     

高k值HfO2栅介质材料电学特性的研究进展

随着Si-MOS集成电路的迅速发展,高k值栅介质材料将成为下一代MOS器件绝缘栅最有希望的候选材料.介绍了近年来HfO2栅介质材料在制备方法和电学特性方面的研究进展,提出了改善其电学特性的主要途径,其中包括非金属元素掺杂、构建组分渐变界面、设计准二元合金系统、制备堆垛积层结构、抑制界面层生长和选择适宜的电极材料等.     

氧分压对反应磁控溅射ZrO2薄膜光学透射率的影响

从氧空位、表面粗糙度及晶界三方面,讨论了氧分压对射频反应磁控溅射ZrO2薄膜光学透射率的影响.结果表明,随氧分压增大,氧空位的减少使单斜相逐渐占优,缺氧状况的改善使薄膜透射率逐渐升高;高氧分压下,出现颗粒聚集现象,表面粗糙度大幅增加及晶粒的聚集长大,使薄膜透射率下降.     

新型高K栅介质ZrO2薄膜材料的制备及表征

采用超高真空电子束蒸发法制备了新型高 K栅介质-非晶 ZrO2薄膜. X射线光电子能谱 (XPS) 中 Zr3d5/2 和 Zr3d3/2 对应的结合能分别为 182.1eV和 184.3eV, Zr元素的主要存在形式为 Zr4+,说明薄膜由完全氧化的 ZrO2组成 ,并且纵向分布均一.扩展电阻法( SRP)显示 ZrO2薄膜的 电阻率在 108Ω@ cm以上,通过高分辨率透射电镜( HR- XTEM)可以观察 ZrO2/Si界面陡直,没有 界面反应产物 ,证明 600℃快速退火后 ZrO2薄膜是非晶结构.原子力显微镜( AFM)表征了薄膜的 表面粗糙度,所有样品表面都很平整,其中 600℃快速退火样品 (RTA)的 RMS为 0.480nm.     

氧分压对反应磁控溅射ZrO2薄膜光学透射率的影响

从氧空位、表面粗糙度及晶界三方面,讨论了氧分压对射频反应磁控溅射ZrO2薄膜光学透射率的影响.结果表明,随氧分压增大,氧空位的减少使单斜相逐渐占优,缺氧状况的改善使薄膜透射率逐渐升高;高氧分压下,出现颗粒聚集现象,表面粗糙度大幅增加及晶粒的聚集长大,使薄膜透射率下降.     

低能离子注入聚醚砜薄膜光学、电学性质的研究

介绍了利用低能离子注入聚醚砜薄膜进行了光学、电学性能改性的研究。实验结果表明,注入后ＰＥＳ薄膜的光吸收性和表面电导率都发生变化,苯环大π键上的激发态与基态之间的能隙随注入剂量的增加而降低;薄膜表面电导率提高了４个数量级。通过样品的红外光谱分析,讨论了聚醚砜薄膜在离子注入前后的结构变化。     

溅射沉积CuO薄膜的光学和电学特性

以金属铜为靶材,氧气为反应气体,保持200℃的基底温度不变,通过调节氧氩比(OFR)和反应压强,利用直流反应磁控溅射方法在玻璃衬底上制备了一系列氧化铜薄膜。利用能谱对薄膜材料的元素含量进行测量和分析,结果显示:OFR=1∶1和2∶1时,铜元素和氧元素的含量比约在0.90~0.97的范围内变动。用四探针测试仪对薄膜的电阻率进行测量,用分光光度计测量薄膜的透过率,并用外推法推导出氧化铜薄膜的禁带宽度。利用霍尔效应测试仪对薄膜的电学参数进行测量和分析。     

沉积工艺对高 k栅介质 ZrO2薄膜生长行为的影响

采用反应射频磁控溅射法在Si（100）基片上制备了ZrO2薄膜，通过高分辨电子显微镜、原子力显微镜，研究了沉积工艺参数（主要包括氧分压和沉积温度）对ZrO2薄膜的表面形貌和微结构的影响．研究结果显示；氧分压和沉积温度是影响ZrO2薄膜生长行为的重要因素．随氧分压的增大，ZrO2薄膜的表面粗糙度近乎呈线形增加的趋势，ZrO2薄膜微结构演化过程是a-ZrO2（非晶）→a-ZrO2和少量m-ZrO2（单斜）→m-ZrO2和少量t-ZrO2（四方）→m-ZrO2；随沉积温度从室温升高到550℃，ZrO2薄膜微结构演化过程是a-ZrO2（〈250℃）→m-zrO2和少量a-ZrO2（450℃）→m-ZrO2和少量t-ZrO2（550℃）；此外，根据薄膜微结构和表面形貌的研究结果，探讨了沉积温度对薄膜生长行为的影响及其物理机制．     

ZnO:Cd薄膜光学性能的研究

本文以载玻片、石英为基底,采用控制掺杂方法,制备了ZnO:Cd薄膜,通过热处理方法获得了优良性能的ZnO:Cd薄膜。研究分析了镉浓度为2%-10%时ZnO薄膜的透射光谱。结果表明,有较强的紫外发射峰,但没有深能级发射,未出现其它的发射峰,说明ZnO:Cd薄膜在紫外线区的发射占主导地位,表明带间跃迁占主导地位。     

磁控反应溅射制备的Ta2O5薄膜的光学与介电性能

采用直流磁控反应溅射技术，在不同的Ar/O2比条件下制备了系列Ta2O5薄膜样品，采用紫外．可见光透射光谱和椭偏光谱测试分析技术，研究了Ta2O5薄膜在可见光范围内的透射率、折射率和消光系数；同时还采用HP 4192A阻抗分析仪测试分析了样品在500Hz～13MHz频段的介电谱，结果表明在300～700nm的可见光波长范围内，氧化钽薄膜的消光系数k→0，折射率＞2．0，透射率大约80％。500Hz下的低频介电常数5的典型值为20.1。损耗角正切tgδ为19.9。     

POSS基低介电常数多孔薄膜的制备与性能研究

通过4，4’-二（4-烯丙氧基苯甲酸）苯酯与POSS分子的硅氢化反应，合成了POSS交联聚合物。用FTIR、XRD对聚合物结构进行了表征，利用椭偏仪测量了薄膜的折射率和介电常数。通过改变单体与POSS投料摩尔比，可制备出k＜2.5的低介电常数薄膜。     

反应射频磁控溅射制备高k氧化锆薄膜及介电性能的研究

在氧气和氩气的混合气体中,在O2/Ar混和气总流量固定的条件下,通过调节O2/Ar流量比,采用反应RF磁控溅射法制备了具有高介电常数的氧化锆薄膜。通过透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)研究了O2/Ar流量比与薄膜微观组织和结构、表面平整度之间的关系,并测试分析了在不同O2/Ar流量比下溅射沉积的Al/ZrO2/SiO2/n型Si叠层结构的C V特性曲线。实验结果表明O2/Ar流量比与薄膜微观组织和结构有一定的关系。纯氧气氛下沉积的ZrO2薄膜基本上为纳米级的微晶,晶体结构为单斜结构(a=5.17、b=5.26、c=5.3、α=γ=90°,β=80.17°),在O2/Ar流量比为1∶4混合气氛下制备出了具有非晶结构的均质ZrO2薄膜;低的O2/Ar流量比下溅射得到的ZrO2薄膜样片,均方根粗糙度较低,表面平整度较好;在O2/Ar流量比为1∶4左右时,ZrO2薄膜的相对介电常数达到25。     

Optical properties of CeO<Subscript>2</Subscript> thin films

Cerium oxide (CeO₂) thin films have been prepared by electron beam evaporation technique onto glass substrate at a pressure of about 6 × 10⁻⁶ Torr. The thickness of CeO₂ films ranges from 140–180 nm. The optical properties of cerium oxide films are studied in the wavelength range of 200–850 nm. The film is highly transparent in the visible region. It is also observed that the film has low reflectance in the ultra-violet region. The optical band gap of the film is determined and is found to decrease with the increase of film thickness. The values of absorption coefficient, extinction coefficient, refractive index, dielectric constant, phase angle and loss angle have been calculated from the optical measurements. The X-ray diffraction of the film showed that the film is crystalline in nature. The crystallite size of CeO₂ films have been evaluated and found to be small. The experimental d-values of the film agreed closely with the standard values.     

(1-x)TiO_2-xTa_2O_5薄膜的光学性能研究

TiO2-Ta2O5薄膜是较新颖的光学薄膜,由均匀混合的两种化合物薄膜材料作为膜料研制而成,本文采用离子辅助蒸发的方法,以不同配比的Ta2O5和TiO2混合物为初始膜料在K9玻璃上制备了TiO2-Ta2O5混合薄膜,并对其光学性能进行研究.实验结果表明,TiO2-Ta2O5薄膜在可见光范围内有较高的透射率,消光系数在10-3～10-4数量级,折射率在1.80～2.07范围内变化(550nm),是理想的光学镀膜材料.随着Ta2O5含量从0增加到20%,光学带隙从3.266eV单调增加到3.417eV,并用Kayanuma提出的模型解释了透射谱中吸收边的漂移现象.     

化学水浴法制备ZnS薄膜光学性能

利用薄膜分析系统测量不同沉积时间制备的ZnS薄膜透射谱,通过分析薄膜透射谱,来确定ZnS薄膜光学常数和禁带宽度.实验结果表明,在线性生长阶段,薄膜的沉积速率大约为1 nm/min,具有很好的线性关系,沉积0.5 h的ZnS薄膜在可见光范围内光透过率为82%左右.     

电子玻璃纤维介电性能和工艺参数的研究

实验设计了3组共计9个玻璃配方,通过改变铝硼硅酸盐无碱玻璃系统中各氧化物的比例,研究了组成和性能之间的关系.玻璃用铂金坩埚在电炉中1600℃/6 h熔制,测定了玻璃的介电性能、高温粘度和分相析晶性能等.研究结果表明:降低玻璃中Al2O3含量,同时适当增加SiO2、TiO2或CaO,可以较好地兼顾玻璃的介电性能,并使玻璃的工艺参数满足工业生产的要求.     

溶液缩聚法制备聚酰亚胺绝缘膜及性能研究

以联苯四酸二酐(BPDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体原料,利用溶液缩聚法制备聚酰亚胺(PI)绝缘膜,采用XRD、SEM、FT-IR对不同热亚胺化温度合成的PI薄膜结构和表面形貌进行了表征,利用超高阻微电流测试仪测试了热亚胺化温度和粉体含量对PI绝缘膜击穿场强的影响。结果表明,在真空度为1.0×10-2Pa条件下,300℃热亚胺化1h,聚酰亚胺酸(PAA)薄膜完全被热亚胺化,制备的PI绝缘膜内部结构致密;当BPDA和ODA的粉体含量为5%时,PI绝缘膜击穿场强高达2.15MV/cm,表明PI薄膜具有良好的电学性能。     

Optical and electric properties of strontium bismuth tantalate thin films

High quality SrBi₂Ta₂O₉ ferroelectric thin films were fabricated on platinized silicon using pulsed laser deposition. The optical properties of the thin films were studied by spectroscopic ellipsometry from the ultraviolet to the infrared region. Optical constants, n ∼ 0.25 in the infrared region and n ∼ 2.18 in the visible spectral region, were determined through multilayer analyses on their respective pseudodielectric functions. The band-gap energy is estimated to be 4.14 eV. It was found that the leakage current mechanism of the film was from bulk limited Poole-Frenkle emission to interface-controlled Schottky emission with applied field increasing, and that the breakdown field of the film had a negative linear variation with the logarithm of the electrode area.     

Optical and electrical properties of Te-substituted Sn-Sb-Se semiconducting thin films

Thin films of Sn₁₀Sb₂₀Se_70-XTe_X (0 ≤ X ≤ 14) composition were deposited using thermal evaporation technique. As-prepared films were amorphous as studied by X-ray diffraction. Surface morphology studies revealed that films have surface roughness ~ 2 nm and av. grain size ~ 30 nm. Optical band gap E_g showed a sharp decrease for initial substitution of Se with Te upto 2 at.%. A broad hump in the optical band gap is observed for further substitution of Se with Te. The trend of optical band gap variation with tellurium content has been qualitatively explained using band model given by Kastner. The dc-conductivity measurements showed thermally activated conduction with single activation energy for the measured temperature regime and followed Meyer-Neldel rule. The dc-activation energy has nearly half the value as that of optical band gap that revealed the intrinsic nature of semiconductor. The annealing below glass transition T_g led to decrease in optical band gap as well as dc-activation energy that might be related to increase of disorder in material with annealing.