TO与ITO透明导电薄膜光学性质研究

研究了非标准配比SnO_x(TO)及In_2O_3重掺杂锡(ITO)的透明导电薄膜的光学性质,采用透-反射法及透射法确定了它们的光学常数n与k,讨论了透-反法中的多值问题。俄歇电子分析表明ITO中Sn原子浓度约6.5%。     

直流磁控溅射功率对ITO薄膜光学性能的影响

本实验的ITO薄膜样品是利用直流磁控溅射技术在玻璃基片上沉积而成的。通过改变溅射功率,研究不同溅射功率对ITO薄膜光学性能的影响。经各实验测试后发现：在实验给定的功率区间内,ITO薄膜的厚度随着溅射功率的增加而增加,其可见光透过率则随之降低。     

Ge掺杂ZnO薄膜光学特性的研究

采用射频磁控共溅射法在硅基片上沉积了Ge掺杂ZnO薄膜,所制备的样品具有强蓝光发射和弱黄光发射.通过分析Ge掺入量和退火温度对发光谱的影响,并与相同条件下所沉积的纯ZnO薄膜的发光特性进行比较,结果表明,蓝光发射可能与Ge杂质形成的施主能级有关,弱黄峰可能源于Ge替代Zn空位形成的杂质能级到价带的跃迁复合.     

软基片上ITO薄膜的光电特性

利用直流反应磁控溅射技术,室温下在聚脂膜基片上制备了优良的ITO透明导电薄膜．研究了沉积速率,靶基距,氧流量以及厚度对薄膜光电性能的影响．所得薄膜的最低电阻率为4．23×10-4Ω·cm,可见光区平均透射率大于78％．对应于低电阻率（～10-4Ω·cm）和高透射率（～78＄）的反应窗口较文献中已报道的数据明显扩大．     

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.     

二氧化锆栅介质薄膜光学及电学特性研究

采用反应RF磁控溅射法在氧气和氩气的混合气氛中制备了具有较高介电常数、较宽光学禁带间隙的ZrO2薄膜。利用变角度光谱椭圆偏振仪研究了不同O2/Ar流量比下制备所得薄膜的厚度、复折射率、复介电常数和吸收系数,估算了薄膜的光学禁带间隙,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、I V特性曲线。通过对O2/Ar流量比分别为1/9、1/4、4/1、1/0工艺条件下溅射沉积ZrO2薄膜的α2与光子能量关系图的拟合,确定了其光学禁带间隙Eg分别为6.27、5.84、6.03、5.92eV,在O2/Ar流量比为1/9、1/4、1/0工艺条件下溅射沉积ZrO2薄膜,其ZrO2/SiO2叠层的有效介电常数keff计算结果分别为14.6、19.6和9.3,漏电流较低(<5.0×10-5A/cm2),其击穿电场强度分别为5.6、6.3、9MV/cm。     

薄膜厚度对胶体晶体薄膜光学特性的影响

通过控制温度和湿度,用垂直沉积法快速制备出了不同厚度的高质量二氧化硅和聚苯乙烯胶体晶体薄膜。用透射光谱和反射光谱对制备的样品的光学特性进行了表征,并与理论计算结果进行了对比分析;用衍射光谱中的布拉格衍射峰两侧的波纹测量了薄膜厚度,并对薄膜厚度对其光学特性的影响进行了分析,为用厚度调制胶体晶体薄膜光学特性和实际应用创造了条件。     

ITO厚度对AlGaInP发光二极管特性的研究

采用金属有机物化学气相沉积技术在GaAs衬底上生长AlGaInP红光发光二极管器件,在表层GaP上沉积氧化铟锡透明导电层,使用扫描电镜分析器件外观、透射电镜观察器件各层结构、半导体测试机测试其光电参数、回流焊验证器件的热稳定性、X射线光电子能谱分析氧化铟锡透明导电层中In、O元素化合态;研究了不同氧化铟锡透明导电层厚度对器件光电参数、热稳定性、发光角度的影响,结果表明随着氧化铟锡透明导电层厚度增加器件电压降低、发光亮度先增加后下降,热稳定性随厚度增加而变好,发光角度随厚度增加而减小。     

ITO作填料的涂层光谱特性研究

用高温烧结的ＩＴＯ晶体粉末为填料制备涂层,对其光谱特性进行研究,分析结果表明：这种涂层的光谱特性随着填料ＩＴＯ中ＳｎＯ２掺杂浓度的改变而改变;控制ＳｎＯ２的掺杂浓度可以获得满足要求的ＩＴＯ晶体,以其为填料的涂层呈现出黄色调,且在近红外具有较低的反射率,同时在远红外具有较低的发射率,最后对涂层的光谱特性经给出了理论上的解释。     

ITO膜的化学稳定性与刻蚀特性

本文讨论了ＩＴＯ膜的稳定性和刻蚀特性。比较了多种ＩＴＯ膜的刻蚀液，得出加热至１００℃的４５％ＨＩ溶液和加热至５０℃的ＨＣＩ和ＨＮＯ３的混合溶液人的刻蚀特性较为理想。     

ITO薄膜的微结构表征及其组分特性

用直流磁控溅射法制备了氧铟锡(ITO)薄膜。采用XRD、TEM、XPS对薄膜的微结构和化学组分进行了测试分析。分析结果表明:制备的薄膜中,Sn元素已固溶到In2O3晶格形成了多晶ITO。延长退火时间,薄膜的结晶度增加,SnO被氧化为SnO2并逐渐达到饱和,薄膜表面先失氧后附氧,膜中氧空位含量先增加后减少。退火1h后,薄膜具有最低电阻率(6×10-4Ω.cm)和高可见光平均透射率(93.2%)。     

氮化处理对ITO薄膜光电特性影响

利用射频磁控溅射在玻璃衬底上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜,分别采用两种方法对薄膜进行氮化处理,即:(1)利用氩气溅射在室温下制备薄膜,随后在氮气和氨气气氛下对薄膜进行热处理;(2)利用氩气/氮气共溅射成膜.利用X射线衍射、霍尔效应、UV-vis-NIR分光光度计等测试手段对薄膜样品进行表征,对比研究了两种氮化处理方法对ITO薄膜光电特性的影响.结果发现对于低温生长的薄膜,两种方法均能明显提高其在可见光区的透过率.氩气/氮气共溅射的方法会降低薄膜的结晶程度,降低载流子浓度,但使得其紫外/可见/近红外光谱发生明显红移;而热处理方法则能增加薄膜的结晶程度,提高其导电能力.     

真空度对TiO_2薄膜光学和结构特性的影响

为制备高性能TiO2光学薄膜,采用离子束辅助,电子束蒸发沉积的方法,研究不同真空度对薄膜性能的影响。真空度随真空室内通氧量增大从1.3×10-3Pa变化到2.5×10-3Pa,得到不同光学和结构特性的TiO2薄膜。采用分光光度计测试其光谱,SEM测试其表面形貌。测试结果发现,TiO2薄膜的透过率峰值随真空度降低而增大,折射率和消光系数随真空度降低而减小,薄膜表面形貌随真空度降低从致密变粗糙。在真空度2.0×10-3Pa的工艺条件下,成膜质量最佳,此时最大透过率92%,折射率在2.45～2.20之间,消光系数在10-4以下。根据Cauchy公式拟合其色散规律,拟合曲线和采用包络法计算得到的曲线较好重合,折射率随波长的变化公式为n(λ)=2.12+5.69×104/λ2+8.07×107/λ4。     

ITO薄膜的光电子能谱分析

运用ＸＰＳ分析了ＩＴＯ薄膜真空退火前后各元素化学状态的变化情况．研究表明,低温直流磁控反应溅射ＩＴＯ薄膜退火前后Ｓｎ和Ｉｎ处于各自相同的化学状态中．Ｏ以两种化合状态ＯＩ和ＯＩＩ存在,其结合能值分别为５２９．９０±０．３０ｅＶ和５３１．４０±０．２０ｅＶ,分别对应着氧充足和氧缺乏状态.两者面积之比ＲｏＩ／ｏＩＩ从薄膜表面到体内逐渐增大．退火后薄膜表面的ＲｏＩ／ｏＩＩ小于未退火薄膜表面的ＲｏＩ／ｏＩＩ;经Ａｒ＋刻蚀２０ｍｉｎ后,退火薄膜体内的ＲｏＩ／ｏＩＩ大于未退火薄膜体内的ＲｏＩ／ｏＩＩ．这些结果表明,ＩＴＯ薄膜中氧缺位状态主要分布在薄膜表层．     

薄膜光学发展概况

薄膜光学是物理学的年青分支,它主要研究光在分层介质中的传播规律。其最早萌芽于十七世纪中叶。真正的发展是从1930年出现了油扩散泵使商用镀膜机得以间世以后,从此,各种减反膜、金属膜反射镜与滤光片相继镀制成功。实际的需要促进了理论的发展,四十年代中期,各国学者先后提出     

溅射及RTA处理对ITO薄膜特性的影响

采用RF-磁控溅射生长铟锡氧化物薄膜(ITO),研究了生长条件、快速热退火(RTA)温度对薄膜的晶化情况、透过率、电导率以及表面形貌的影响.结果表明:改变In2-x3 (Snx4 ·e)O3制备过程中的氧含量使Sn4 ·e对电子束缚能力发生变化,过高的氧分压使费米能级EF降低,功函数Ws增大,氧气流量为2 ml/min、退火温度为450℃时薄膜电阻率最低为2.5×10-4 Ω·cm,透过率达88%以上.     

磁控溅射低温沉积ITO薄膜及其光电特性研究

采用直流反应磁控溅射法低温沉积ITO薄膜,用XRD、SEM和UV—Vis分别表征ITO薄膜的晶体结构、表面形貌及其紫外-可见光吸收谱,研究了氧分压、溅射功率及薄膜厚度等工艺参数对薄膜光电性能的影响,结果表明,氧分压过大时,ITO薄膜中有大量的位错和缺陷,使薄膜的电阻率变大,导电性变差;氧分压过小时,薄膜中将有大量氧空位产生,导致晶格变形,使电阻率增加。随着溅射功率增大,在相同时间内薄膜厚度增加,方块电阻减小,薄膜电阻率降低。随着薄膜厚度增加,制备的薄膜晶体结构相对完整,载流子浓度和迁移率逐渐增大,薄膜电阻率变小,进而对样品的光电性能产生明显影响。     

ITO膜发展现状及工艺技术分析

重点阐述氧化铟锡（ＩＴＯ）导电玻璃的发展状况，分析介绍了研制的自动连续镀膜生产线的各种工艺、技术、设备，并总结整套设备所达到的水平。     

以复合材料为基底的ITO薄膜红外隐身特性研究

利用直流磁控溅射法在树脂基复合材料基底上制备了ITO低红外发射率薄膜。选择了低发射率树脂作为基底复合材料的基体树脂。通过对材料表面进行表征、测试材料表面电阻率及红外发射率,研究了材料的红外隐身性能。结果表明,材料的红外发射率随ITO膜表面电阻率的增加先增加,后趋于一定值。