溶胶-凝胶法与磁控溅射法制备ZnO薄膜性能对比研究

分别采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法和射频(RF)反应磁控溅射法在普通玻璃片上制备出ZnO薄膜,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、分光光度计、台阶仪等检测手段分别对其进行了分析比较.结果表明:相同基底和退火温度下,RF磁控溅射法制备的ZnO薄膜具有更优异的晶化质量;在波长390～850nm范围内的透射率都在80%以上,薄膜的吸收长波限值分别约为375nm和390nm,计算出其禁带宽度分别为3.31eV和3.18eV.     

溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜及其表征

用溶胶-凝胶法在普通玻璃表面制备了ZnO薄膜,并通过XRD、SEM、UV—VIS、DSC—TGA等测试手段对ZnO薄膜进行了表征。研究表明：溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜透明,薄膜表面均匀分布着片状ZnO晶粒;随着退火温度的升高,ZnO晶粒在17～30nm范围内逐渐增大。     

溶胶-凝胶法制备Li掺杂ZnO纳米薄膜及其表征

采用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备了ZnO∶ Li薄膜.研究了薄膜厚度对薄膜结构及光电性能的影响,结果表明:所有薄膜均由具有c轴优先生长取向的六角纤锌矿结构的ZnO晶体构成,晶体的粒径随厚度的增加先增大而后减小;薄膜的方阻随厚度的增加先减小后增大,当薄膜厚度为6层时,可获得最低方阻;所有薄膜均是透明的,在可见光区的平均透光率＞80％;薄膜具有较强的紫外、绿光发光特性以及微弱的蓝光发光特性,随着薄膜厚度的增加,三种发光峰逐渐增强.     

溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜及其光催化性能

用溶胶-凝胶法在普通玻璃表面制备了薄膜型ZnO光催化剂,通过XRD、Ab2d、UV-VIS等测试技术对ZnO薄膜进行了表征;以偶氮胭脂红为降解物,考察了薄膜退火温度、镀膜层数、溶液初始质量浓度和反应体系初始pH值对ZnO薄膜光催化性能的影响,并进行了相关机理的探讨．研究表明：溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜呈透明状,薄膜表面均匀分布着球形ZnO晶粒;随着退火温度的升高,ZnO晶粒在17～30mm范围内逐渐增大．光催化实验中ZnO薄膜光催化降解偶氮胭脂红的最佳工艺条件是：退火温度为300℃,镀膜层数为5层,溶液初始pH值为8～9．     

溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜及其性能研究

使用溶胶-凝胶法在P型Si(100)衬底上成功地制备了具有c轴择优取向性和高可见光透射率的多晶ZnO薄膜.通过XRD、SEM以及PL光谱等分析,表明:所制备的是结晶良好的ZnO薄膜,表面均匀致密,薄膜晶粒尺寸大约在15～60 nm,颗粒平均直径大约为38nm.由透射谱可知,制备的ZnO薄膜在可见光区域内薄膜的平均透射率在85%以上;由光致发光谱可知,室温下可观察到显著的紫外光发射,说明具有较好的光学性质.     

TiO2/ZnO纳米复合薄膜溶胶-凝胶法制备与表征

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片表面制备了TiO2/ZnO纳米复合薄膜并进行了SEM、XRD和EDS分析与表征.结果表明,复合薄膜微观结构和结晶化程度都强烈依赖于钛相对百分含量;随着钛含量减少,薄膜微裂纹消失,由晶化相趋向于玻璃态后又逐步趋向于结晶态.     

溶胶-凝胶提拉法制备ZnO薄膜及其性能研究

采用溶胶-凝胶提拉法在石英玻璃衬底上生长了ZnO薄膜.对薄膜的XRD分析表明ZnO薄膜为纤锌矿结构并沿c轴择优取向生长.透射光谱表明薄膜的禁带宽度为3.28eV,与ZnO体材料的禁带宽度3.30eV基本相同.用荧光光谱分析了经过400～600℃热处理获得的ZnO薄膜,结果表明ZnO薄膜在室温下可获得较强的紫外带边发射.适当选择热处理温度可以获得无可见波段发射的ZnO薄膜.     

溶胶-凝胶法制备Y掺杂ZnO薄膜及其光电性能研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了不同掺Y浓度的ZnO透明导电薄膜.X射线衍射(XRD)表明,所制备的Y掺杂ZnO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有C轴择优取向.随着Y掺杂浓度的升高,(002)峰向低角度方向移动.UV透射曲线表明,薄膜在可见光区(400～800nm)的平均透过率超过85％,具有明显的紫外吸收边,通过改变Y的掺入浓度,可以使吸收边向短波方向移动,从而使薄膜的禁带宽度可调.制备的Y掺杂ZnO薄膜电阻率最小值为3.68×102Ω·cm.     

溶胶-凝胶法制备c轴取向生长ZnO薄膜

采用sol-gel法,在普通载玻片上使用旋转涂覆技术生长了具有c轴择优取向生长的ZnO薄膜.采用热分析、XRD、SEM等手段对薄膜样品进行了表征.热分析结果表明,二水醋酸锌-乙醇胺-乙二醇甲醚体系sol-gel的热分解过程与纯二水合乙酸锌的分解过程大相径庭.ZnO薄膜的sol-gel分解趋于在较窄的温度范围内一步完成.样品在XRD图谱中表现出明显的c轴择优取向.此外,SEM照片也表明:ZnO薄膜样品中间区域和边缘区域的表面形貌相差甚远.探讨了预热处理温度、退火温度等工艺条件对ZnO薄膜的结构性能的影响,最佳的预热处理温度被认为在ZnO相完全生成温度附近.     

多晶纳米ZnO薄膜的溶胶-凝胶法制备及光催化性能研究

在石英玻璃衬底上用溶胶-凝胶法制备了纳米级的多晶ZnO薄膜,通过XRD、AFM和UV-Vis吸收光谱对薄膜进行了表征;以苯酚作为被降解的物质,研究了退火温度、降解温度、苯酚溶液的初始浓度和空气流量对ZnO薄膜光催化降解苯酚性能的影响,以及其光催化活性的失活与恢复.实验结果证明,溶胶-凝胶法制备的纳米级ZnO薄膜光催化效果显著,并且可以再生.     

工艺参数对RF磁控溅射沉积铝掺杂氧化锌薄膜特性的影响

ZnO :Al(ZAO)是一种N型半导体薄膜材料 ,具有优良的光电特性 ,如低的电阻率和高的可见光透过率。本文利用射频磁控溅射技术在无机玻璃衬底上制备了ZAO透明导电薄膜 ,研究了工艺参数对其结构和光电特性的影响。结果表明原位制备的薄膜经热处理后具有c轴择优取向的六角纤锌矿结构 ,晶粒垂直于衬底方向柱状生长。薄膜的最小电阻率和可见光透过率分别为 8 7× 10 - 4 Ωcm和 85 %以上     

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。     

氧氩比对磁控溅射ZnO薄膜结构及光致发光性能的影响

采用射频反应磁控溅射法以不同的氧氩比在玻璃衬底上制备了ZnO薄膜,并对薄膜进行了退火处理;利用X射线衍射仪（XRD）和原子力显微镜（AFM）分别对薄膜的物相组成和表面形貌进行了分析,利用荧光分光光度计对ZnO薄膜的室温光致发光（PL）谱进行了测试。结果表明：当氧氩气体积比为7∶5时,所制备的ZnO薄膜晶粒细小均匀,薄膜结晶质量最好;ZnO薄膜具有紫光、蓝光和绿光三个发光峰,随着氧氩比的增加,蓝光的发射强度增强,而紫光和绿光的发射强度先增强后减弱,当氧氩气体积比为7∶5时紫光和绿光的发射强度最强。     

直流磁控溅射ZnO薄膜的结构和室温PL谱研究

ZnO是一种新型的宽带化合化半导体材料 ,对短波长的光电子器件如UV探测器 ,LED和LD有着巨大的潜在应用。本实验研究采用直流反应磁控溅射法在硅衬底上沉积C轴择优取向的ZnO晶体薄膜 ,薄膜呈柱状结构 ,晶粒大小约为 10 0nm ,晶粒内为结晶性能完整的单晶 ,但晶粒在C轴方向存在较大的张应力。ZnO薄膜在He Cd激光器激发下有较强的紫外荧光发射 ,应力引起ZnO禁带宽度向长波方向移动 ,提高衬底温度有利于降低应力和抑制深能级的绿光发射     

Properties of TiO2 Thin Films Prepared by Magnetron Sputtering

With rapid progressive application of TiO2 thin films,magnetron sputtering becomes a very interesting method to prepare such multi-functional thin films.This paper focuses on influences of various deposition processes and deposition rate on the structures and properties of TiO2 thin films.Anatase,rtile or amorphous TiO2 films with various crystalline structures and different photocatalytic,optical and electrical properties can be produced by varying sputtering gases,substrate temperature,annealing process,deposition rate and the characteristics of magnetron sputtering.This may in turn affect the function of TiO2 films in many applications.Furthermore,TiO2-based composites films can overcome many limitations and improve the properties of TiO2 films.     

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。     

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。     

磁控溅射羟基磷灰石薄膜的研究现状与展望

羟基磷灰石是具有良好生物相容性的骨修复和替代材料.介绍了用磁控溅射法制备羟基磷灰石薄膜的研究现状,由实验机理和薄膜的性能表征分析了影响薄膜质量的因素,并讨论了制备过程中存的一些问题以及今后的发展方向.     

RF溅射稀土掺杂ZnO薄膜的结构与发光特性

通过射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备了未掺杂和La、Nd掺杂ZnO薄膜.XRD分析表明,ZnO薄膜具有c轴择优生长,La、Nd掺杂ZnO薄膜为纳米多晶薄膜.AFM观测,La、Nd掺杂ZnO薄膜表面形貌较为粗糙.从薄膜的室温光致光谱中看到,所有薄膜都出现了395 nm的强紫光峰和495 nm的弱绿光峰,La掺杂ZnO薄膜的峰强度增大,Nd掺杂ZnO薄膜的峰强度减弱,分析了掺杂引起PL峰强度变化的原因.