基于射频磁控溅射法制备ZnO薄膜研究

研究射频磁控溅射法制备ZnO薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)研究溅射功率、溅射时间和退火温度对薄膜微结构特性的影响,并分析ZnO薄膜阻变特性。实验结果表明,沉积态薄膜择优取向为〈002〉晶向,随溅射功率和退火温度增加,择优取向显著增强,溅射功率120 W时薄膜生长速率可达4.8 nm/min,薄膜厚度92 nm的ZnO薄膜具有阻变特性且开关比可达104。     

制备ZnO压电薄膜的射频平面磁控溅射装置

本文叙述了射频平面磁控装置的原理，结构特点，射频源及阻抗匹配网络，基片温度控制等方面的问题。在该种类型的装置上已淀积出了高度取向的优质ＺｎＯ压电薄膜，成膜速率比普通射频溅射提高５～１０倍。并在圆筒形钟罩外增设磁场线圈以增强靶表面水平磁场。实验中，测定了靶表面合成水平磁场的分布。对一些问题进行了讨论。     

射频磁控溅射沉积高质量ZnO薄膜的工艺研究

在室温下利用射频磁控溅射法在硅(100)基片上制备ZnO薄膜,利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结晶性能进行分析。研究了制备条件对薄膜沉积速率的影响。分析了薄膜沉积速率对薄膜结晶状况的影响及源气体中的氧气和氩气的流量比对薄膜结晶状况的影响。研究结果表明,薄膜的生长速率强烈依赖于射频功率和工作气压,薄膜的结晶性能强烈依赖于薄膜的沉积速率和反应气体中氧气和氩气的流量比。制备高结晶质量的ZnO薄膜的最佳工艺参数为靶到衬底的距离为4cm,输入功率为250W,源气体中氩气和氧气的流量比n(Ar)∶n(O2)为5∶20,溅射工作气压为2Pa。在最佳工艺条件下所制备的薄膜表面平整致密,接近单晶,在可见光区的透射率高达90%。     

多组分掺杂ZnO陶瓷薄膜的射频磁控溅射法制备及表征

采用传统陶瓷烧结工艺,制备了直径为50mm,厚度为3 mm的Bi2O3、Sb2O3、CO2O3、Cr2O3、MnO2掺杂的ZnO陶瓷靶,采用所制备的ZnO陶瓷靶和射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上成功制备出了ZnO陶瓷薄膜,并研究了溅射功率和退火温度对ZnO陶瓷薄膜的微观结构和表面形貌的影响.结果表明:随着溅射功率...     

射频磁控溅射ZnO多晶薄膜的制备及其荧光光谱

用射频磁控溅射方法在未进行人为加热的石英玻璃衬底上，生长了良好c轴择优取向的ZnO多晶薄膜。研究了该ZnO薄膜的晶粒大小与其荧光光谱的关系，发现369nm的本征峰和406nm的缺陷峰随着薄膜晶粒的增大晶界应力的增加而出现红移，但469m的缺陷峰峰位却基本保持不变，并对各峰的形成和强度大小的变化规律作出了相应的解释。     

溶胶-凝胶法与射频磁控溅射法制备ZnO薄膜及其表征对比

分别对溶胶-凝胶法和磁控溅射法制备ZnO进行了详细的介绍,并借助X射线衍射、原子力显微镜、拉曼光谱分析、紫外吸收等检测手段对这两种方法生长的薄膜进行了分析比较.分析显示:相同石英基底,相同退火温度下生长ZnO薄膜,磁控溅射法生长的ZnO薄膜要比溶胶-凝胶法生长的ZnO薄膜有更优异的c轴取向特性,生长的薄膜结晶更加均匀、致密.     

RF磁控溅射法制备ZnO薄膜的XRD分析

采用RF磁控溅射法，在玻璃村底上制备多晶ZnO薄膜，并对所制备的ZnO薄膜在空气气氛中进行了不同温度（350～600℃）的退火处理和600℃时N2气氛中的退火处理。利用X射线衍射分析了溅射参数如溅射功率、溅射氧分压、衬底温度以及退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响。结果表明，合适的衬底温度和退火处理能够提高ZnO薄膜的结晶质量。     

不同衬底上ZnO薄膜的射频磁控溅射制备及结构

利用射频磁控溅射镀膜的方法,在c面蓝宝石、石英玻璃和载破片衬底上成功制备了ZnO薄膜。用x射线衍射和扫描电子显微镜进行了结构分析并观察了样品的表面形貌。结果表明：制备的ZnO薄膜具有良好的C轴择优取向结晶度,并在石英玻璃和载玻片衬底上的ZnO薄膜表面发现了[101]取向的“米粒状”晶粒。     

射频磁控溅射法低温制备ZnO：Zr透明导电薄膜及特性研究

利用射频磁控溅射法在室温水冷玻璃衬底上制备出了可见光透过率高、电阻率低的掺锆氧化锌(ZnO:Zr)透明导电薄膜.讨论了薄膜厚度对ZnO:Zr薄膜结构、形貌、光电性能的影响.实验结果表明,厚度对ZnO:Zr薄膜的形貌和电学性能有很大影响.SEM和XRD研究结果表明,ZnO:Zr薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,具有垂直于衬底方向的C轴择优取向.当厚度为300nm时,薄膜的电阻率具有最小值1.77×10-3Ω·cm.所制备薄膜具有良好的附着性能,其可见光区平均透过率超过92%.     

射频磁控溅射制备Mn掺杂ZnO薄膜的结构与光学性能

采用反应射频磁控溅射方法制备Zn1-xMnxO薄膜(0≤x≤0.25),并在不同温度下进行退火处理.通过原子力显微镜、薄膜X射线衍射、透射电子显微镜和透射光谱对薄膜的成分、表面形貌、微结构和光学性质进行了研究.结果表明,薄膜结晶质量明显地依赖于掺杂Mn元素的浓度,所有薄膜都表现了沿(002)晶面方向择优取向生长,当Mn...     

射频反应磁控溅射制备低辐射薄膜

采用射频反应磁控溅射法制备了低辐射薄膜.对低辐射膜的薄膜结构的设计和测试结果表明：较合适的膜层结构是空气/二氧化钛/钛/银/二氧化钛/玻璃基片的多层结构.用扫描电镜分析了保护层钛层的作用,研究表明：银膜很容易氧化失效,失去反射红外紫外光作用,在表面镀覆钛保护层可以很好地保护银,避免银氧化,从而提高使用寿命.用分光光度计测试样品的透射率,当保护层钛层厚度为1 nm时,相应的膜系在可见光区（380 nm～780 nm）,最高透射率可达82.4%,平均透射率是75%;在近红外区（780 nm～2500 nm）的平均透射率为16.2%,可以满足建筑物幕墙玻璃等低辐射膜的要求.     

平面射频磁控溅射法制备YSZ薄膜及性能

研究了应用射频磁控溅射法在不同基板上制备ＹＳＺ薄膜和工艺条件对其微观结构的影响。结果表明,在清洁的基板上制备的ＹＳＺ 薄膜经６００ ℃以上热处理后,薄膜表面致密均匀,无裂纹,薄膜与基板的结合紧密。薄膜具有较高的电导率,完全可以作为固体电解质使用。     

Al掺杂ZnO薄膜的射频磁控溅射工艺与光电性能研究

用射频磁控溅射法制备Al掺杂ZnO(ZAO)薄膜,研究溅射与真空退火工艺对ZAO薄膜的显微结构及光电性能的影响.采用X射线衍射(XRD)对ZAO薄膜的显微结构进行了测试分析,用四探针测试仪、紫外-可见分光光度计对ZAO薄膜的光电性能进行了测试分析.结果表明:随溅射时间的增加,样品由非晶态向晶态转变,同时也出现(002)择优取向强弱的变化.退火提高了溅射时间较长的薄膜的结晶质量.溅射时间的增加使溅射态ZAO薄膜的光学带隙变窄,但退火处理则使光学禁带宽度增大.溅射时间的增加以及退火处理均使薄膜的透光率稍有下降,但所有ZAO薄膜的透光率均在90%.以上.薄膜的电阻率随溅射时间的增加先降低.后稍有回升.退火使薄膜的电阻率显著降低,当溅射时间为60min时退火后薄膜的电阻率达到最低值,为9.4 ×10-4Ω·cm,其方块电阻低至18.80Ωl/□.     

射频磁控溅射法制备的ZnO:Al薄膜在不同偏压下的光电特性

采用RF磁控溅射法在玻璃衬底和PET衬底上沉积了Al掺杂的ZnO(AZO)薄膜,衬底的直流偏压为0～50V.主要研究了薄膜的结构、光学和电学特性.在玻璃衬底上制备AZO薄膜的沉积速率随偏压的升高而增大,然而再增加偏压时反而下降.当偏压为30V时,在玻璃衬底上制备的薄膜的最低电阻率为6.5×10-4Ω·cm,在波长450～800nm内的平均透射率大于80%;在PET衬底上制备的薄膜也有相似的特性,但没有在玻璃衬底上制备的好.     

射频磁控溅射法制备TiO2薄膜的拉曼光谱

采用射频磁控溅射法制备了纳米TiO2薄膜,并应用显微拉曼光谱和原子力显微镜对薄膜进行了检测.通过拉曼光谱研究,一方面有力地揭示出TiO2薄膜的晶体结构,另一方面对薄膜的生长方式提供了线索.     

磁控溅射法制备CdS多晶薄膜工艺研究

采用磁控法制备了CdS薄膜,研究工艺参数对样品沉积质量、沉积速率及晶体结构的影响。实验发现,在不同衬底上制备CdS薄膜时需要采取不同的后续工艺措施以获得较好的沉积质量。同时,制备样品的沉积速率随衬底类型、衬底温度、溅射功率及溅射气压的变化而变化。讨论并给出了工艺参数对上述实验结果的影响机制。X射线衍射谱显示,制备样品是六方和立方两种晶型的混合,沿(002)和(111)晶面择优取向生长。随溅射功率的增大和衬底温度的升高,两种晶型互相竞争生长并分别略微占优势。当溅射功率增大到200 W,衬底温度升高到200℃时,占优势晶型消失,薄膜择优取向特性变得更好。此外,随着溅射气压的增大,样品结晶质量下降,在0.5 Pa时呈现明显非晶化现象。     

高功率脉冲磁控溅射制备ZnO薄膜的研究进展

氧化锌薄膜材料由于具有高电导率、良好的光学透过率、原料储存丰富、成本低廉的特点,被认为是最具有潜力的透明导电薄膜.特别是其宽禁带(3.37eV)和高达60meV的激子束缚能,使其在环境温度制备同质结发光器件、太阳能电池电子传输层具有巨大的应用前景.然而,传统制备方法难以实现薄膜质量的综合调控,存在p-ZnO稳定性差、制...     

磁控溅射制备大面积ZnO薄膜性能的研究

通过磁控溅射氧化锌陶瓷靶材的方法在玻璃基片上制备ZnO薄膜,研究了溅射功率、溅射气压以及基片温度对ZnO薄膜相结构、禁带宽度及光学性能的影响.使用X射线衍射仪(XRD)分析了薄膜相结构,使用台阶仪测试薄膜厚度,采用薄膜测试仪测试薄膜的透过率,采用扫描电镜(SEM)观察薄膜表面形貌.结果表明:不同制备条件下均形成具有(0...     

射频磁控溅射制备硼碳氮薄膜

采用射频磁控溅射技术,用六角氮化硼和石墨为溅射靶,以氩气(Ar)和氮气(N2)为工作气体,在Si (100)衬底上制备出硼碳氮薄膜.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对样品结构、组分进行了分析.结果表明,样品的组成原子之间实现了原子级化合,且薄膜为乱层石墨结构.样品中B、C、N的原子比近似为1:1:1.     

磁控溅射法制备掺杂ZnO透明导电薄膜及其研究进展

磁控溅射技术以其显著的优点已成为工业镀膜主要技术之一。充分发挥磁控溅射镀膜技术的现有优势,寻找新的增长点,成为近年来人们研究的热点。介绍了磁控溅射镀膜技术的原理、特点;总结了近来磁控溅射法制备掺杂ZnO薄膜,主要是Al掺杂、Si掺杂、Al-H共掺杂ZnO薄膜的研究进展。并在此基础上对掺杂ZnO透明导电薄膜的发展趋势进行了展望。