ZnO紫外光电导型探测器的制备与研究

通过在MOCVD方法生长的ZnO薄膜上沉积Al/Au叉指状电极制得ZnO紫外光电导型探测器,对该探测器的欧姆接触特性、光电响应特性以及光谱响应特性进行了测试研究,并根据AES、XPS分析结果对测试结果进行了理论分析.结果表明,即使在未进行合金工艺的情况下,非合金Al/ZnO金属体系与n型ZnO也可以形成良好的欧姆接触,正向偏压下,探测器的暗电流与光电流随外加偏压线性增加;探测器对紫外光潜具有明显的响应,其响应截止波长为368nm.XPS分析表明,在ZnO薄膜表面存在着一定的O空位和Zn间隙,非化学计量的O与Zn之比对器件的响应时间有影响.     

ZnO形貌对紫外光电探测器性能的影响

ZnO作为一种新型的宽禁带半导体,在紫外光电探测领域有着重要应用价值。基于ZnO的紫外光电探测器的器件性能在很大程度上取决于ZnO的形貌调控。通过水热合成方法制备了三种形貌的纳米ZnO结构:ZnO纳米线、ZnO纳米棒、ZnO纳米颗粒,并基于三种形貌结构分别制备了紫外光探测器件,分析并探讨了影响紫外光电探测器性能的关键因素,旨在得到光响应率、响应时间、开关比最佳的ZnO形貌。结果表明,ZnO纳米线为基础的器件性能优于其他两种ZnO结构。     

局部放电对聚酰亚胺薄膜分子结构及表面形貌的影响

为了研究聚酰亚胺薄膜耐局部放电机理,采用红外光谱分析、原子力显微镜分析、介电谱测量方法,测试了局部放电作用前后普通聚酰亚胺薄膜和无机纳米杂化耐电晕型聚酰亚胺薄膜的分子结构、表面形貌和ε-ω、tanδ-ω特性,得出电晕使普通聚酰亚胺薄膜分子结构及表面形貌发生了改变而耐电晕型薄膜没有明显变化,电晕前后两种薄膜的ε-ω、tanδ-ω特性相同。     

金刚石薄膜形貌的控制

用热丝CVD法,以甲烷和氢气为气源,制备出了优质的金刚石薄膜。研究了沉积工艺参数对金刚石薄膜形貌的影响。结果表明：降低碳源浓度或升高衬底温度,沉积的金刚石薄膜呈现以三角形为主的形貌;反之,沉积的金刚石薄膜则呈现以四方形为主的形貌。     

TiNi形状记忆合金薄膜的表面形貌及影响

研究了ＴｉＮｉ形状记忆合金薄膜的表面形貌及其影响因素、试验结果证明：该薄膜的形成过程遵循形核、长大、迷津结构和连续膜４个阶段,镀时氩分压、基板温度、基板类型、基板的表面粗糙度以及膜的成分、镀后热处理等对薄膜的形貌有重大的影响。     

准三维纳米结构p-ZnO:Fe/n-GaN基自驱动紫外光电探测器

采用化学气相沉积（CVD）法成功制备了p-ZnO:Fe/n-GaN准三维纳米结构,并基于p-ZnO:Fe/n-GaN异质结制备了高性能的自驱动紫外光电探测器。微结构研究结果表明:Fe元素成功掺入ZnO纳米结构,使其转化为p型半导体。室温光致发光谱紫外光发射峰红移,表明p-ZnO:Fe纳米结构中形成了浅受主能级缺陷。由于p-n结的光伏效应,紫外光电探测器展示出自驱动响应特性。ZnO的p型掺杂造成的电荷传输距离缩短及其独特的准三维纳米结构,使得探测器展示出高的开关比和快速响应特性。在零偏压和－1 V偏压下,紫外光电探测器的电流开关比分别为58.3和92.0,上升和回复时间均小于10 ms。该高性能紫外光电探测器的成功研制可为纳米级光电开关的制备提供理论思路和技术指导。     

铁电薄膜材料及集成铁电器件的相关问题

铁电薄膜材料及集成铁电器件自20世纪90年代以来一直受到人们的关注，就目前该领域研究中的几个基础问题，如生长动力学、特性退变、异质结界面以及如何进一步发展铁电薄膜和集成铁电器件等提出了见解。     

衬底及压强对磁控溅射ZnO薄膜表面形貌的影响

在压强为0.5Pa和0.7Pa的情况下,采用磁控溅射法分别在Si及石英玻璃衬底上生长ZnO薄膜。利用原子力显微镜对ZnO薄膜的表面形貌进行观察,研究了压强及衬底对薄膜表面形貌的影响。研究表明:在Si衬底上生长的ZnO薄膜,压强为0.7Pa时比压强为0.5Pa时表面粗糙度要大;在相同溅射气压(0.7Pa)下,Si衬底上得到的ZnO薄膜质量明显优于石英玻璃衬底上的。     

Co掺杂SiC薄膜的紫外光敏特性

采用射频磁控溅射技术和复合靶材的方法,在p型单晶Si衬底上制备SiC薄膜及Co掺杂SiC薄膜。在真空度为1.0×10-4Pa、温度为1 200℃条件下,保温1 h进行晶化处理。通过X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDX)、霍尔测量和紫外激光器等对薄膜的晶体结构、Co掺杂浓度、载流子浓度、导电类型及光敏特性等进行测试。结果表明,SiC薄膜为6H型晶体结构,Co掺杂后SiC薄膜的导电类型由n型转变为p型,载流子浓度比未掺杂的高2个数量级,对紫外光灵敏度是未掺杂的2倍,光照响应时间比未掺杂的缩短1/3。     

添加剂对电沉积锌粉结构和形貌的影响

研究了锌氨络合体系中添加剂PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、添加剂EDTA和复合添加剂对电解锌粉的结构和形貌的影响。采用XRD、SEM对样品的晶体结构、微观形貌进行表征。结果表明,添加剂PVP、EDTA、复合添加剂分别可以制得珊瑚状、树枝状和针状形貌的锌粉;当复合添加剂浓度比Rc=1.5时,可以制得分散性好、粒度均匀、形貌好的针状锌粉。     

PAHFCVD金刚石膜表面形貌的研究

采用等离子辅助热丝化学气相沉积(PAHFCVD)装置进行了金刚石薄膜、碳化钛/金刚石复合膜、掺硼金刚石薄膜的制备。制备条件分别为:V(CH)4∶V(H2)=3∶100,载气流量5~50 cm3.s─1,钛源钛酸异丙酯(Ti[OC3H7]4),硼源硼酸三甲酯(BC3O4H9),基体温度820~860℃,基体偏压300 V,沉积气压4 kPa。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能量扩散电子谱(EDX)等分析手段对PAHFCVD金刚石膜、金刚石复合膜和掺硼金刚石膜进行了表征。结果发现,金刚石/碳化钛膜和掺硼金刚石膜主要晶面为(111)面。     

微波ECR等离子体溅射沉积TiN薄膜的研究

用微波电子回旋共振（ＥＣＲ）等离子体溅射法在常温下制备出优质的ＴｉＮ薄膜．采用静电探针技术，对ＥＣＲ等离子体进行了诊断，研究了等离子体参数与装置运行参数之间的关系，探讨了等离子体参数对成膜工艺过程的影响．     

模具表面离子镀TiN薄膜

本文进行了对模具表面离子镀TiN薄膜的研究,本实验采用直流二极型离子镀,实验设备是由一台真空镀膜机改装而成。离子镀是一个很复杂的过程,这是由于此过程中的参数很多,例如,基体与蒸发源间的距离、活化反应过程中的氮分压与氩分压、基偏压、蒸发电流、基体温度等。在我们的实验条件下,模具的表面得到了理想的镀层,TiN镀层呈金黄色,其平均厚度为2.5—3.0μm、显微硬度达2000—2200kg/mm~2,附着力为1.5—2.0kg/mm~2。这种经离子镀处理过的模具,其使用寿命可以延长3—4倍。     

薄膜样品X射线能量色散谱仪测试方法研究

利用能量色散谱仪(EDS)对铜基材镍磷薄膜样品进行成分分析,研究扫描电镜(SEM)不同加速电压和能谱采集率对薄膜样品所含元素定量结果的影响。结果表明:加速电压影响薄膜样品中各元素绝对定量结果,并对膜层中P、Ni元素的质量比产生一定的影响;但在相同的加速电压条件下,能谱采集率的高低对样品中各元素绝对定量结果以及膜层中P、Ni元素的质量比影响较小。     

激光诱导薄膜损伤的光偏转特性研究

为了提高测定光学薄膜的损伤阈值的准确性.文中基于光偏转法识别薄膜损伤的模型,搭建了反射式光偏转实验测试系统,采用1-on-1法对SiO2薄膜进行了损伤测试.研究结果表明:像元尺寸为4μm×4μm,光斑接收屏到辐照点的距离为3 264.6mm,SiO2薄膜辐照点的最小斜率变化量为1.23×10-6.当泵浦光束能量密度小于等于SiO2薄膜的损伤阈值15J·cm-2时,探测光斑的光强分布发生变化;当泵浦光能量密度大于薄膜损伤阈值15J·cm-2时,探测光斑大小和样子发生改变.     

ITO/Alq_3/Al 电致发光器件工作寿命研究

用合成的高纯度Ａｌｑ３制备出单层小分子器件ＩＴＯ／Ａｌｑ３／Ａｌ。在不同工作条件下，测试了器件亮度随时间的变化，讨论了不同真空度、不同湿度、不同温度和不同工作电压对器件工作寿命的影响。     

PLCT薄膜的结晶性能研究

采用Sol-Gel法制备了（Po0.9-xLa0.1Cax)Ti0.975O3( 简写为PLCT100x)铁电薄膜。利用Siemens D5005型号X射线衍射仪分析了PLCT（x)薄膜的结晶特性，总结出全钙钛矿相的PLCT铁电薄膜的退火工艺。用AFM测试了PLCT（100x)薄膜的表面，发现用Sol-Gel方法制备的薄膜相当平整。     

涂覆纳米TiO2薄膜的自洁玻璃研究

采用溶胶—凝胶法,并用浸渍提拉技术制备了涂覆纳米TiO2薄膜的自洁玻璃。通过热分析讨论了凝胶的转变过程。对比了自洁玻璃的亲水性,研究了该样品的光催化性能。研究表明,干凝胶的最佳热处理制度为升温速度为12℃／h．450℃时保温1h;镀膜6次的试样具有最好的光催化能力;样品在日光照射下也具有良好的亲水性和一定的自洁性能,但是,在可见光（不含紫外线）的照射下．没有体现出明显的亲水性和自洁性能。     

1μm激光对光学薄膜的损伤

本文采用不同的高折射率薄膜材料,分别镀制了增透模和高反模,送往三个不同的实验室,在不同条件下进行了1μm的损伤阈值测试,对薄膜的弱吸收也进行了测试,并比较了膜系结构、薄膜材料、吸收和薄膜缺陷密度对其激光损伤阈值的影响。