石英衬底上的BPxN1-x薄膜沉积及P对其光学带隙调制的研究

以光学石英为衬底,采用热丝辅助射频等离子体增强化学气相沉积方法(HF-PECVD)沉积了BPxN1-X薄膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDAX)、紫外-可见(UV-VIS)等测试手段研究了薄膜的化学组成、结晶状况,以及P元素掺杂对BPxN1-X薄膜材料光学带隙的调制规律.结果表明,所沉积薄膜具有多晶团聚、定向生长的特点,其表面形貌随时间而变化,最后发展成多晶球状密堆成膜,与石英衬底结合牢固.BPxN1-x薄膜的磷元素相对含量随磷烷流量增加而增加,光学带隙相应窄化.通过控制磷的掺杂量可以有效调整该薄膜材料的光学带隙.     

氮化硼光电薄膜材料的制备及其性能研究

本文通过热丝辅助等离子体增强化学气相沉积法（HF－PECVD）在单晶硅片和石英片衬底上分别成功生长了氮化硼薄膜材料。用X射线衍射（XRD）和傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析了薄膜样品的结构和组成，用扫描电镜（SEM）观察了薄膜样品的表面形态，用紫外一可见光分光光计（UV）研究了薄膜样品的紫外吸收特征，并确认薄膜样品的光学能隙，此外，本文还探讨了衬底的超声预处理的薄膜材料生长中所起的作用。     

氮化硼光电薄膜材料的制备及其性能研究

本文通过热丝辅助等离子体增强化学气相沉积法 (HF PECVD)在单晶硅片和石英片衬底上分别成功生长了氮化硼薄膜材料。用X射线衍射 (XRD和傅立叶变换红外光谱 (FTIR)分析了薄膜样品的结构和组成 ,用扫描电镜 (SEM)观察了薄膜样品的表面形态 ,用紫外—可见光分光光度计 (UV)研究了薄膜样品的紫外吸收特征 ,并确认薄膜样品的光学能隙。此外 ,本文还探讨了衬底的超声预处理在薄膜材料生长中所起的作用     

紫外透射型液晶光阈用ZnSxSe1—x薄膜的研究

描述了透射型ZnSxSe1-x光盲紫外液晶光阀的结构和工作原理，并从器件的电学模型出发，着重讨论了整体器件对ZnSxSe1-x光敏层的特殊要求，采用分子束外延技术在ITO石英导电玻璃上制备了不同组分的三元ZnSxSe1-x多晶薄膜，通过控制反应时的生长参数，制备出了符合器件设计要求的光敏层薄膜，室温下，薄膜的紫外／可见光响应对比度大于10^3，响应波长截止边河可通过控制薄膜中的Se组分，在360－410nm范围内连续可调，薄膜的紫外／可见光吸收系数比大于10^3，在液晶光阀工作的低频段（＜200Hz)，其暗阻抗在10^5-10^6Ωcm^2之间；暗／亮阻抗比满足器件要求。     

碳化硅薄膜制备方法及光学性能的研究进展

碳化硅薄膜有密度小、热导率高、热膨胀系数低、硬度高等优异的性能。介绍了制备碳化硅薄膜的2种常用方法。即化学气相沉积和磁控溅射技术,比较了2种方法的各自优势。总结了碳化硅薄膜光学性能及短波发光特性的研究进展。     

BN薄膜的制备及BPXN1-X薄膜的紫外光敏特性

采用热丝和射频等离子体辅助化学气相沉积方法(HF-PECVD),以单晶硅为衬底在低温(< 500℃)条件下沉积氮化硼(BN)薄膜材料.通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)对薄膜样品的组成和结构进行了分析,探讨了温度和等离子体对沉积BN薄膜的影响.此外,用紫外-可见光分光光度计(UV)测试了石英衬底上生长磷掺杂氮化硼(BPXN1-X)薄膜样品的紫外吸收特征,分析了磷掺杂对 BN光学能隙的调节作用以及 BPXN1-X薄膜在紫外空间探测领域的应用前景.结果表明,以单晶硅和光学石英玻璃为衬底在低温条件下用 HF-PECVD方法可以沉积较高质量的 BN薄膜,BN的光学能隙宽度通过磷的掺杂可以得到连续调节,在紫外空间光探测领域具有很大的应用潜力.     

铪掺杂对类金刚石薄膜的结构和光学带隙的影响

以甲烷为源气体,高纯碳和金属铪为靶材,采用双靶共溅射磁控技术制备了铪掺杂类金刚石(Hf-DLC)薄膜,通过现代分析测试技术手段对薄膜的表面形貌、键合结构、化学组成和光学性能等进行表征、分析。结果表明,随着铪靶溅射功率的增大,薄膜中Hf含量增加,且薄膜中Hf与C形成纳米晶HfC;铪掺杂使得薄膜表面颗粒减小,变得更加细密。Hf-DLC薄膜的光学带隙在1.12~1.85 eV,表现出半导体材料带隙特性;Hf掺杂使得薄膜中sp²C含量降低,碳π~π^*带边态密度增大,导致其光学带隙随着掺杂Hf量的增加而减小。因此,通过合理控制Hf-DLC薄膜中Hf的含量,可实现对薄膜的结构和光学带隙的有效调控。     

PECVD沉积和原位退火时间对h-BN薄膜组成及光学带隙的影响

采用射频等离子增强化学气相沉积设备, 以高纯N₂和B₂H₆为气源, 制备了系列h-BN薄膜, 得到适合生长h-BN薄膜的最佳工艺条件。在此条件下, 研究了不同沉积时间和退火时间对薄膜组成和光学带隙的影响。采用傅立叶变换红外光谱仪、紫外可见光分光光度计和场发射扫描电子显微镜对样品进行了表征。实验结果表明: 在衬底温度、射频功率和气源流量比率一定的条件下, 沉积时间对h-BN薄膜成膜质量和光学带隙都有较大影响, 且光学带隙与膜厚呈指数关系变化。700℃原位退火不同时间对h-BN薄膜的结晶质量有所影响, 而物相和光学带隙基本没有改变。     

PECVD法制备a-Si_(1-x)C_x∶H薄膜的结构及光学性能研究

aSi1xCx∶H的禁带宽度能随着薄膜中碳和氢的含量的变化而发生改变。深入了解薄膜中的键合情况及其对薄膜光学带隙的影响尤为重要。本文采用PECVD法,以硅烷(SiH4)和甲烷(CH4)为反应气源,通过选用不同的沉积功率及不同的组成制备出aSi1xCx∶H薄膜,并采用红外光谱、喇曼光谱及紫外可见光谱等分析测试手段对薄膜中SiC键的形成及其对光学能隙的影响进行了研究分析。分析表明SiC键的形成几率及SiC键的形成能力随着C和Si的含量接近而显著增加,SiC键随着沉积功率的提高显著增加。研究得出,薄膜的光学能隙Eg受到aSi1xCx∶H薄膜中的键合情况及薄膜缺陷态的影响。Eg随着薄膜中SiC键含量的增加而变大,随着薄膜中的H含量的减少缺陷态的增加而减小。     

GaN和Al_xGa_(1-x)N薄膜材料研究进展

ＧａＮ及ＡｌｘＧａ１－ｘＮ是发兰光的关键材料，是目前光电子材料中最引人注目、必须攻克的课题。本文综述了ＧａＮ及ＡｌｘＧａ１－ｘＮ材料的研究现状，重点介绍了ＧａＮ及ＡｌｘＧａ１－ｘＮ材料近年来在性能评价、生长技术和应用开发方面的进展     

衬底及生长工艺对Hg_1－_xCd_xTe液相外延薄膜的影响

用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、能量散射Ｘ射线分析（ＥＤＸ）及Ｘ射线双晶摇摆曲线（ＤＣＲＣ）方法对衬底及Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ液相外延（ＬＰＥ）薄膜的生长表面进行了研究。发现采用生长前衬底表面覆盖、回熔ＬＰＥ生长措施，可以防止衬底沾污对液相外延层形貌的影响，大大改善Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ外延层的晶体质量     

HF-PECVD法生长BN1-xPx薄膜

以光学石英片为衬底,采用热丝 等离子体辅助化学气相沉积方法(HF PECVD)沉积了BN1-xPx薄膜。通过 X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜 ( SEM )、X 射线能谱(EDAX)、紫外 可见(UV VIS)等测试手段研究了薄膜的化学组成、结构以及 P元素掺杂量对 BN1-xPx 薄膜材料光学带隙的调制规律。结果表明所沉积薄膜为B、P、N组成的三元化合物,没有相偏析,定向生长,与石英衬底结合牢固。BN1-xPx 薄膜中随着磷元素相对含量的增加,其光学带隙相应窄化,即通过控制磷的掺杂量可以有效调整该薄膜材料的光学带隙。     

紫外透射型液晶光阀用ZnSxSe1-x薄膜的研究

描述了透射型ZnS,Se1-x光盲紫外液晶光阀的结构和工作原理,并从器件的电学模型出发,着重讨论了整体器件对ZnSxSe1-,光敏层的特殊要求.采用分子束外延技术在ITO石英导电玻璃上制备了不同组分的三元ZnS,Se1-x多晶薄膜,通过控制反应时的生长参数,制备出了符合器件设计要求的光敏层薄膜.室温下,薄膜 的紫外/可见光响应对比度大于103,响应波长截止边可通过控制薄膜中的Se组分,在360～410nm范围内连续可调;薄膜的紫外/可见光吸收系数比大于103;在液晶光阀工作的低频段(＜200Hz),其暗阻抗在105～106Ωcm2之间;暗/亮阻抗比满足器件要求.     

外延GaNAs薄膜价带分裂随温度变化的研究

利用分子束外延(MBE)技术在GaAs(001)衬底上生长了GaN0.01As0.99薄膜,然后使用光调制反射(PR)光谱研究了薄膜的光学性质和能带结构。PR光谱实验表明GaN0.01As0.99/GaAs薄膜价带在Γ点发生轻、重空穴分裂,且分裂的轻、重空穴带到导带边的2个跃迁峰随着温度的升高均发生红移。采用Varshni法则、Bose-Einstein关系和BAC模型分别对轻、重空穴的能隙分裂和红移特征进行了拟合。分析结果表明,随着温度的升高,Ga-NAs外延层与GaAs衬底间晶格失配的减少可能是导致应变能和价带分裂能量减少的主要因素。     

(1-x)TiO_2-xTa_2O_5薄膜的光学性能研究

TiO2-Ta2O5薄膜是较新颖的光学薄膜,由均匀混合的两种化合物薄膜材料作为膜料研制而成,本文采用离子辅助蒸发的方法,以不同配比的Ta2O5和TiO2混合物为初始膜料在K9玻璃上制备了TiO2-Ta2O5混合薄膜,并对其光学性能进行研究.实验结果表明,TiO2-Ta2O5薄膜在可见光范围内有较高的透射率,消光系数在10-3～10-4数量级,折射率在1.80～2.07范围内变化(550nm),是理想的光学镀膜材料.随着Ta2O5含量从0增加到20%,光学带隙从3.266eV单调增加到3.417eV,并用Kayanuma提出的模型解释了透射谱中吸收边的漂移现象.     

XPS定量测量三元合金ZnS1-xTex薄膜组分x的研究

利用XPS定量测量分子束外延生长的三元合金碲硫锌ZnS1-xTex(0 相似文献   

Evaporated SexTe1-x Thin Films with Tunable Bandgaps for Short-Wave Infrared Photodetectors

Semiconducting absorbers in high-performance short-wave infrared (SWIR) photodetectors and imaging sensor arrays are dominated by single-crystalline germanium and III–V semiconductors. However, these materials require complex growth and device fabrication procedures. Here, thermally evaporated Se_xTe_1-x alloy thin films with tunable bandgaps for the fabrication of high-performance SWIR photodetectors are reported. From absorption measurements, it is shown that the bandgaps of Se_xTe_1-x films can be tuned continuously from 0.31 eV (Te) to 1.87 eV (Se). Owing to their tunable bandgaps, the peak responsivity position and photoresponse edge of Se_xTe_1-x film-based photoconductors can be tuned in the SWIR regime. By using an optical cavity substrate consisting of Au/Al₂O₃ to enhance its absorption near the bandgap edge, the Se_0.32Te_0.68 film (an optical bandgap of ≈0.8 eV)-based photoconductor exhibits a cut-off wavelength at ≈1.7 μm and gives a responsivity of 1.5 AW⁻¹ and implied detectivity of 6.5 × 10¹⁰ cm Hz^1/2 W⁻¹ at 1.55 μm at room temperature. Importantly, the nature of the thermal evaporation process enables the fabrication of Se_0.32Te_0.68-based 42 × 42 focal plane arrays with good pixel uniformity, demonstrating the potential of this unique material system used for infrared imaging sensor systems.