电子束蒸发a-Si∶Co薄膜的离子注入改性研究

用电子束蒸发技术制备非晶硅薄膜,不同剂量Co离子注入后真空退火改性。X射线衍射法分析了样品的物相变化特征,发现Co离子注入可诱导非晶硅结晶,有一优化注入剂量5×1016ions/cm-2,使晶化Si(111)峰最强。还测量了非晶硅薄膜电阻率,揭示薄膜电阻温度系数随Co离子掺杂浓度和退火温度改变的规律;在退火温度500℃,离子注入量5×1015ions/cm-2条件下,获得TCR系数高达-2.5%的薄膜材料。     

用于微测辐射热计的氧化钒薄膜制备

采用射频(RF)反应溅射法,在微结构衬底上制备氧化钒薄膜,研究了氧气压、衬底温度、退火条件及薄膜厚度对薄膜电阻及电阻温度系数(TCR)的影响.在氮气保护下,采用常规退火和快速升降温退火对薄膜进行热处理.结果表明:氧分压、退火条件和薄膜厚度对电阻温度系数影响较大,需综合考虑;衬底温度对薄膜电阻的影响较大,但对电阻温度系数的影响较小;与常规退火方法相比,采用快速升降温退火有利于薄膜电阻温度系数的提高;通过优化工艺参数,制得的薄膜电阻温度系数可达(-4%/℃)左右,满足微测辐射热计的要求.     

电子束蒸发a-Si:Co薄膜的离子注入改性研究

用电子束蒸发技术制备非晶硅薄膜,不同剂量Co离子注入后真空退火改性.X射线衍射法分析了样品的物相变化特征,发现Co离子注入可诱导非晶硅结晶,有一优化注入剂量5×1016ions/cm-2,使晶化Si(111)峰最强.还测量了非晶硅薄膜电阻率,揭示薄膜电阻温度系数随Co离子掺杂浓度和退火温度改变的规律;在退火温度500℃,离子注入量5×1015ions/cm-2条件下,获得TCR系数高达-2.5%的薄膜材料.     

氟化非晶碳膜结构的Raman和FTIR研究

利用反应射频磁控溅射法,以单晶Si片为衬底,在不同功率下制备了氟化非晶碳膜样品,并进行了不同温度的退火处理。采用拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜对样品的结构进行了表征。通过谱线Lorentzian分峰拟合方法,分析比较了不同功率下制备的氟化非晶碳膜sp杂化结构,得到了薄膜生长过程功率控制与结构的关系,功率增大、退火温度升高,膜内sp2相对含量增加。退火温度达到350℃时,薄膜中石墨结构明显增加。     

含氯气氛退火对CdTe薄膜性质影响的交流阻抗研究

对近空间升华制备的CdTe薄膜进行了CdCl2气氛下热处理。测量了样品在室温下的交流阻抗特性,基于恒相位角元件（CPE）等效电路拟合所测量的复阻抗谱,分析了退火工艺对CdTe薄膜的晶粒体电阻、晶界电阻、弛豫时间的影响。结果表明,随退火温度的增加,晶粒电阻增大,晶界电阻减小,弛豫时间缩短。     

退火工艺对磁控溅射生长的Pt薄膜微观结构及电性能的影响

铂(Pt)是温度传感器常见的敏感材料。为了改善退火工艺提高Pt薄膜的电学特性,采用射频磁控溅射法在蓝宝石衬底上制备了以钽(Ta)为粘附层的Pt敏感薄膜,研究了不同退火温度、退火气氛和退火时间下的Pt薄膜结构以及电学性能方面的差异。结果表明:退火增强了薄膜的结晶化且使晶粒发生长大,从而有效降低了薄膜的电阻率。但过度退火,如退火温度超过1 000℃或过长的退火时间,会导致粘附层中的Ta元素向Pt薄膜中过度扩散,从而增加Pt薄膜的电阻率。在高纯N_2(99.999%)、超纯N_2(99.999 9%)及空气三种气氛中退火,结果发现在空气中退火的Pt薄膜电阻率最小,原因是空气中的氧元素在高温下穿过Pt薄膜扩散至Ta粘附层,形成了稳定的Ta_2O_5相,Ta元素向Pt薄膜的扩散减少。退火还提升了薄膜电阻随温度变化的线性度及其电阻温度系数(TCR),在空气中900℃退火1 h,Pt薄膜的TCR达到3.909×10~(-3)/℃,接近于块状Pt材料的值。此结果对提高Pt薄膜温度传感器的灵敏度具有重要意义。     

磁控溅射SiC薄膜及其电学特性研究

本文用磁控溅射法(RMS)制备了SiC非晶薄膜,并对其进行了退火处理。用AFM观察了薄膜的表面形貌,测量了薄膜的厚度、方块电阻和电阻-温度曲线,对其导电机理进行了分析。结果表明:薄膜表面平整、结构紧凑;退火处理前后电阻R和温度T均满足表达式lnR∝ΔW/kT,电子激活能ΔW的变化范围为0.0142 eV~0.0185 eV,分析推断确定在25℃至250℃其导电机理为定域态间近程跳跃电导;退火前后薄膜的电子激活能和电阻率有相同的变化趋势,均随退火温度的升高而增大,这为薄膜的导电机理和激活能随退火温度变化趋势的正确性提供了有力的证据。     

Al掺杂ZnO薄膜的制备及其电学性能研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备掺杂铝的氧化锌薄膜.研究了不同的铝掺杂浓度、薄膜厚度以及退火温度对电阻率的影响,结果表明掺杂铝摩尔分数为2%、退火温度在550℃时电阻率最低,电阻率随着薄膜厚度的增加而减小.通过XRD和SEM对薄膜的组织结构和形貌进行了表征,结果表明样品表面相对平整、致密,AZO薄膜保持着ZnO六角纤锌矿结构,说明了Al原子对Zn原子的有效替位.     

磁控溅射制备镍薄膜热阻温度传感器工艺研究

利用镍薄膜的温度电阻特性以及磁控溅射镀膜技术设计并制备了薄膜热阻型温度传感器，为了达到较好的工作稳定性，设计了多层的复合膜系。文中分析了沉积薄膜的工作压力、电源功率、靶基距、退火温度、退火时间等制备工艺参数对热阻薄膜特性的影响，以及工艺参数对所沉积的镍薄膜的膜厚均匀度和温度电阻曲线，温度电阻系数等传感特性的影响。通过调整实验的工艺参数，最终得到电阻温度性能较好的镍薄膜温度传感器。测试结果表明薄膜传感器在0-250℃之间温度电阻曲线有较好的线性度和稳定性。     

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/□.