光学薄膜常数的测试与分析

光学薄膜常数—折射率、消光系数和膜层厚度是光学薄膜制备的基础,通过透射光谱法测试计算得到的薄膜常数具有较高的精度。Ta2O5是一种常用的氧化物薄膜,研究了两种透射光谱法计算光学薄膜常数的精度,利用Lambda900分光光度计获得了Ta2O5薄膜样品的透过率光谱数据,采用透射光谱包络线法对单层Ta2O5薄膜样品的光学常数进行计算,得到的折射率和消光系数较为准确,并且认为所得到的消光系数为广义消光系数,对精确地测试、计算提出了建议,为不同薄膜样品的制备奠定了技术基础。     

MIM开关器件的伏安特性研究

研究了MIM器件的电导机制，详细介绍了新提出的MIM器件的p-n^--n能带模型，同时利用这一能带模型解释并验证了上电极材料的选择，下电极材料掺N以及用溅射Ta2O5膜代替阳极氧化T2O5膜作绝缘层对MIM器件伏安特性曲线对称性的影响。利用p-n^--n能带模型首次提出用在氢气气氛下热处理的阳极氧化Ta2O5膜作MIM器件的绝缘层可以提高器件的I－V特性曲线的对称性这一新实验方法，另外，本文还较为详细地讨论了阳极氧化过程对MIM器件特性的影响，并首次讨论了对阳极氧化Ta2O5膜进行热处理时，退火方式和反应室气压变化对MIM器件I－V特性的影响。     

电子束蒸发沉积Ta2O5光学薄膜的研究

通过正交实验,以Ta2O5为初始膜料,采用离子源辅助电子束蒸发技术制备了Ta2O5光学薄膜。透射光谱显示,所制备的Ta2O5光学薄膜具有较高的透射率,极值点透射率约为93%,接近K9玻璃基片的透射率。极差分析表明,基片温度和离子源氧气流量是影响薄膜透射率的两个主要因素,而沉积速率的影响很小。分析了各制备参数对Ta2O5薄膜光学性能的影响,得到了采用离子源辅助电子束蒸发制备Ta2O5光学薄膜的最佳工艺参数。     

真空热处理对NiCrA1Y薄膜表面高温氧化的影响

采用直流磁控溅射法在镍基高温合金DZ4上制备了NiCrA1Y薄膜,并对NiCrA1Y薄膜进行真空热处理后再进行高温氧化,以生成一层致密的Al2O3膜,研究了真空热处理对NiCrAlY薄膜表面高温氧化的影响.结果表明:经过真空热处理的NiCrA1Y薄膜,高温氧化后表面生成了单一、稳定的α-Al2O3相,Al和O的粒子数分数分别约为32％和50％;而未经过真空热处理直接氧化的NiCrA1Y薄膜表面含有θ-Al2O3和α-Al2O3两种物相,且分布不均匀.     

Ta2O5Ni60激光熔覆层的耐蚀性研究

利用激光熔覆技术,在A3钢表面进行了Ni60合金添加Ta2O5的激光熔覆实验.采用静态浸泡法对相同工艺条件下获得的纯Ni60熔覆层和Ta2O5/Ni60熔覆层的耐腐蚀性进行了研究.在光学显微镜下观察样品表面腐蚀形貌,并对Ta2O5/Ni60熔覆层的腐蚀机理进行了分析.结果表明:在Ni60自熔合金粉末中加入Ta2O5,可以形成一种新的耐腐蚀体系.然而加入的Ta2O5必须有足够的量(＞7wt.%),才有提高耐蚀性的作用.随着Ta2O5的加入量的增加,试样的耐腐蚀性也增加.当Ta2O5的加入量为11wt.%时,可以使耐蚀性提高20%.     

TiO2系压敏陶瓷施主掺杂研究

研究了Ta2O5和Nb2O5掺杂对TiO2系压敏陶瓷电性能的影响。采用电子陶瓷制备工艺,制备了两组TiO2系压敏陶瓷,借助热电子发射理论,分析了样品的I-V特性及介电频谱特性。结果发现,Ta2O5掺杂的样品具有最低的压敏电压(E10mA=5.03 V.mm–1)和最大的视在介电常数(εra=1.5×105)。     

Ta2O5对TiO2基压敏陶瓷半导化的影响

研究Ta2O5对（Sr，Bt，St，Ta）掺杂的TiO2基压敏陶瓷半导化的影响，发现随着Ta2O5增加，晶粒电阻呈现“U”字型变化规律，按照配方TiO2＋0．3％（SrCO3＋Bt2O3＋SiO2）＋0．1%Ta2O5（摩尔分数）配制的样品的晶粒电阻最小，这表明适当增加施主Ta2O5的含量有助于材料晶粒的半导化。     

半导体材料γ-Fe_2O_3超细粉的制备与改性

以Fe（NO3）3·9H2O2为源物质，乙二醇为溶剂，用Sol－gel法制备了平均粒径为10nm的γ-Fe2O3和掺Y2O3的γ-Fe2O3超细粉，并同时对样品的热稳定性、物相、微结构和气敏性能作了分析和测定．结果表明，掺入适量Y2O3后能使γ-Fe2O3的相变温度提高到775℃，这将使γ-Fe2O3基气敏元件的稳定性得到改善．两种超细粉制成的旁热式厚膜气敏元件对H2和CO几乎不敏感，而对C2H5OH、C2H2、液化石油气（LPG）和汽油则有较高的灵敏度．     

真空热处理对NiCrA1Y薄膜表面高温氧化的影响

采用直流磁控溅射法在镍基高温合金DZ4上制备了NiCrA1Y薄膜,并对NiCrA1Y薄膜进行真空热处理后再进行高温氧化,以生成一层致密的Al2O3膜,研究了真空热处理对NiCrAlY薄膜表面高温氧化的影响.结果表明:经过真空热处理的NiCrA1Y薄膜,高温氧化后表面生成了单一、稳定的α-Al2O3相,Al和O的粒子数分...     

白光LED封装用Ce:YAG荧光微晶玻璃的研究

以CaO-Al2O3-SiO2-Y2O3玻璃作为基础玻璃(添加微量Ce),采用不同的热处理方法制备了白光LED荧光微晶玻璃。通过对比样品的测试数据,总结出了较为理想的热处理工艺。研究表明,采用整体析晶工艺,在1150℃、热处理1h,得到了主晶相为Ce:YAG的荧光微晶玻璃。其激发波长为462.2nm,发射波长为530.2nm,适合作为白光LED的封装材料。     

多层介质膜MIM薄膜二极管的I-V特性研究

制备了一种用于有源矩阵液晶显示的具有对称结构、较好 I-V特性对称性和较高电流通断比的 MIM薄膜二极管。采用了基于反应溅射的多层膜工艺制备其 Ta2 O5绝缘层。采用原子力显微镜 (AFM)对 Ta2 O5膜进行了表面分析 ,并对 MIM薄膜二极管的 I-V特性进行了测试。AFM分析结果表明 ,电子束蒸发 /反应溅射 /电子束蒸发法工艺制备的绝缘膜表面平整 ,膜层较致密 ;I-V特性测试结果显示 ,MIM-TFD的电流通断比约为 1 0 5,I-V特性曲线的非线性系数为 1 0 ,左右阈值电压分别为 6.3 V和 5 .8V,具有良好的对称性。该 MIM薄膜二极管的性能可以满足有源矩阵液晶显示的要求     

MIM薄膜二极管Ta_2O_5绝缘膜的AFM分析及其I-V特性研究

制备了一种用于有源矩阵液晶显示的Ｔａ－Ｔａ２Ｏ５－Ｔａ 结构ＭＩＭ 薄膜二极管。其中,作为介质层的Ｔａ２Ｏ５ 膜由不同成膜技术得到。采用原子力显微镜（ＡＦＭ）对Ｔａ２Ｏ５ 膜进行了表面形貌分析,并对其ＭＩＭ 二极管的伏安特性进行了测试与比较。结果表明,用溅射／阳极氧化二步法制备的Ｔａ２Ｏ５ 膜作绝缘层的ＭＩＭ 二极管,其Ｉ－Ｖ特性的非线性系数β＝ ２５,远高于阳极氧化法及溅射法所得Ｔａ２Ｏ５ 膜的ＭＩＭ 二极管的非线性系数（β＝ ９和５）,电流通断比（１０５）分别较阳极氧化法及溅射法工艺制备的ＭＩＭ－ＴＦＤ高１和３ 个数量级,且其伏安特性的对称性也较好     

用于有源矩阵液晶显示的Ta-Ta2O5-Ta MIM薄膜二极管

本文介绍了一种用于有源矩阵液晶显示、具有对称结构的ＭＩＭ薄膜二极管,其中Ｔａ２Ｏ５膜采用溅射／阳极氧化两步法制成。实验结果表明,用此法制备的氧化钽膜作绝缘层的ＭＩＭ二极管,具有良好的开关特性,较大的通断比和较好的伏安特性对称性     

钯膜上CVD法制备碳纳米管薄膜的研究

采用化学气相沉积法,以乙炔为碳源,在各种钯膜上制备了碳纳米管薄膜。通过电子显微镜观察了碳管薄膜和钯膜的表面形貌。结果表明,在真空气氛下磁控溅射的钯膜上无法生长碳纳米管。对溅射的钯膜进行大气气氛下的退火处理,则可生长出稀疏的碳纳米管团聚颗粒。采用在氧气气氛下磁控溅射的钯膜作为催化剂,则可显著提高碳管的生长密度和纯度,从而获得致密均匀的碳纳米管薄膜。     

真空度对VO2(B)型薄膜制备及光电特性的影响

对不同真空度下得到的VO2(B)型薄膜的结品状况、组分、电学性质 和光学性质进行测试和分析,以探讨退火真空度对VO2(B)型薄膜的影响.以高纯五氧化二钒(V2O3)粉末(纯度高于99.99%,质量分数)为原料,采用真 空蒸发——还原工艺,分别在高、低真空度下还原出VO2(B)型(空间群为C2m)薄膜.利用X射线衍射(XRD)仪,X射线光电子能谱仪(XPS),电阻温度关系(TCR)测试仪和紫外可见分光光度计对薄膜进行测试,讨论了退火真空度对VO2(B)刑薄膜的结品状况、组分、电学性质和光学性质的影响.结果显示,在高、低真空度下退火,VO2(B)型薄膜出现的温度范围是不同的,在低真空度下退火出现的范围在400～480℃,而在高真空度下退火出现的范围只有400～440 C;高真空度退火得到薄膜的晶粒较大,透过率较低真空度得到的薄膜高7%～8%;但在低真空度下退火,薄膜中的V更易被还原,电阻温度系数绝对值更大,最大可达-2.4%/K.     

离子束溅射制备的氧化钽层的绝缘特性

介绍了一种具有高附着力和优良绝缘性能的Ta2O5介质膜，它由离子束溅射镀膜工艺制备而成。检测了在不同氧气流量下制备的氧化钽薄膜的绝缘性。结果表明：在其余条件相同的情况下，氧气流量越大所制备的薄膜绝缘程度越高。但当氧气流量达到一定的程度时，其绝缘程度不再有所变化。     

真空紫外光学薄膜及薄膜材料

概述了真空紫外(VUV)波段光学薄膜及薄膜材料的研究进展,金属Al膜因到短至80nm还能提供较高的反射率而得到普遍关注,在高真空和30 nm/s左右沉积速率下沉积了保护层的金属Al膜在157 nm处反射率可达90%.介质氧化物薄膜机械应力小,环境稳定性比氟化物薄膜好,在190 nm以上波段应用较广泛,但在180 nm以下波段吸收大大增加而应由氟化物薄膜取代.氟化物薄膜带宽大、吸收系数小,沉积了致密SiO2保护层的氟化物高反膜,在中心波长180 nm处可得到接近99%的反射率,而且膜系的稳定性和抗激光损伤也大大提高.氟化物减反膜在157 nm处可得到0.1%以下的反射率;到目前为止氟化物薄膜最好的沉积工艺是电阻热蒸发.     

Ta2O5高k介电薄膜的制备及其电学性质的研究

用射频磁控溅射法制备了Ta2O5高介电薄膜,并对其进行了退火处理。用C-V,(G/ω)-V和I-V方法研究了Al/Ta2O5/p-Si结构的电学特性,观测到了C-V和(G/ω)-V的频散效应。认为串联电阻、Si/Ta2O5界面的界面态密度、边缘俘获是频散效应的主要原因,提取了界面态密度和边缘俘获电荷的大小。同时也研究了不同的退火温度对这些参数以及漏电流的影响,经600℃退火后,样品的电容最大,俘获电荷密度和漏电流最小,器件的电学性能最佳。     

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。