LiNbO3衬底上电子束蒸发集成光学钛薄膜

钛扩散铌酸锂（Ｔｉ－ＬｉＮｂＯ３）光波导是最基本的集成光学器件之一。文章报道了在ＬｉＮｂＯ３衬底上，用自动电子束蒸发技术淀积Ｔｉ薄膜。对各种淀积条件下的结果测试分析表明：用０．５～１．１ｎｍ／ｓ的淀积速率和２．７×１０－４Ｐａ以下的残余气压，可以得到较好的Ｔｉ薄膜。用这种Ｔｉ薄膜已研制出了光波导、薄膜偏振器、相位调制器、光开关、光耦合器和光纤陀螺芯片等集成光学器件。     

非晶氧化钛薄膜的电学特性研究

室温下,通过采用直流反应磁控溅射法在覆盖有氮化硅薄膜的单晶硅衬底上生长了厚度约为100nm的氧化钛薄膜。掠入射X射线衍射分析结果表明在室温下,不同氧分压下生长的氧化钛薄膜均具有非晶结构。分别采用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱对薄膜的表面和断面形貌以及薄膜的组分进行了分析和表征。对薄膜的电学特性测试发现非晶氧化钛薄膜在293～373K的温度范围内主要依靠热激发至扩展态中的电子导电。     

电泳法制备ZnO/SiO2复合薄膜

用电泳法在硅衬底上沉积了ZnO/SiO2复合薄膜,然后在650℃和950℃退火热处理30 min。测试结果表明,样品经650℃退火后,复合薄膜ZnO和SiO2微晶颗粒集结成块状,结晶程度较高,颗粒尺寸较大,不连续的散落在硅衬底上。经950℃退火后,其中ZnO和SiO2发生反应生成少量的ZnSiO4微晶颗粒,使复合薄膜在室温下的绿色发光强度有所增加。     

利用ISSG退火技术实现沉积二氧化硅薄膜平坦化

利用现场水汽生成(in-situ steam generation,ISSG)退火这种新型的低压快速氧化热退火技术,在对沉积二氧化硅薄膜热退火的同时进行补偿氧化生长,最终实现了沉积二氧化硅薄膜的平坦化.实验数据表明,ISSG退火补偿生长后整个晶圆表面的薄膜厚度波动(最大值与最小值之差)从0.76nm降到了0.16nm,49点厚度值的标准偏差从0.25nm降到了0.04nm.同时,薄膜的隧穿场强增加到4.3MV/cm,硅氧界面与传统的氧气快速退火工艺相比更为良好.实验结果为二氧化硅薄膜平坦化提供了新的思路,对实际生产具有重要意义.     

电子束蒸发沉积ZAO薄膜正交试验

采用电子束真空蒸发沉积薄膜的方法(EBED)制备了ZnO:Al(ZAO)透明导电薄膜.用正交试验法设计试验,并分析了制备ZAO薄膜的主要影响因素(沉积厚度、沉积速率、基片温度)对薄膜性能(透射率、电阻率)的作用.试验结果表明:采用EBED法沉积制备ZAO薄膜时,沉积速率控制为1nm/s、沉积厚度为800nm、基片温度为2 50℃,镀膜系统工作稳定,沉积薄膜的性能较好.     

利用ISSG退火技术实现沉积二氧化硅薄膜平坦化

利用现场水汽生成(in-situ steam generation,ISSG)退火这种新型的低压快速氧化热退火技术,在对沉积二氧化硅薄膜热退火的同时进行补偿氧化生长,最终实现了沉积二氧化硅薄膜的平坦化.实验数据表明,ISSG退火补偿生长后整个晶圆表面的薄膜厚度波动(最大值与最小值之差)从0.76nm降到了0.16nm,49点厚度值的标准偏差从0.25nm降到了0.04nm.同时,薄膜的隧穿场强增加到4.3MV/cm,硅氧界面与传统的氧气快速退火工艺相比更为良好.实验结果为二氧化硅薄膜平坦化提供了新的思路,对实际生产具有重要意义.     

真空蒸发法制备SnS薄膜及其光电性能研究

采用真空蒸发法,在载玻片上制备了SnS薄膜。分析表明,此法制备的SnS薄膜的导电类型为p型,在(111)晶面上有很强的择优取向;其晶粒呈棒状,平均长度约为0.2~0.3μm,薄膜中的S与Sn原子非常接近化学计量比,在吸收边附近薄膜的吸收系数约为105cm-1,光学能隙Eg约为1.35 eV,电阻率约为240Ω.cm,比其它方法制备的SnS薄膜,其在光学与电学性能上有较大的改善,更适合做薄膜太阳能电池的吸收层。成功制备出了ITO/p-SnS/n-Si/Ag结构的太阳电池,其光电转换效率达0.71%。     

铁电薄膜：理论与应用

本文评述了铁电薄膜的制备力法;对铁电薄膜的理论研究成果作了概括的讨论,重点讨论表面层与膜层内应力对薄膜铁电行为的影响;文中介绍了铁电薄膜在存储、发光、显示及探测等方面的应用;最后简要地指出了铁电薄膜的理论与应用研究的前景。     

直流磁控溅射ZnO薄膜的结构特性

通过改变工作气压、溅射电流、氩氧比等工艺参数,较为系统地探索了用反应式直流磁控溅射法制备ＺｎＯ薄膜的工艺条件,并采用ＸＲＤ和ＡＥＳ对这些薄膜的结构特性进行测试分析,成功地得到了具有ｃ轴择优取向、结晶度高的ＺｎＯ薄膜。     

Annealing Studies on Zinc Oxide Thin Films Deposited by Magnetron Sputtering

Three annealing techniques for ZnO thin films were studied for modifying electrical properties. The stoichiometry of ZnO has a ratio of ∼1:1 at a depth of 100 ?, independent of the annealing method applied. Laser-annealed samples exhibited a larger grain size compared to the other annealing methods and showed an increase in photoluminescence (PL) and a decrease in defects in the ZnO for laser power above 200 mJ/cm². Metal-semiconductor-metal photodetectors (MSM-PDs) gave the best responsivity of 606.8 A/W. An SiO₂ insulator layer (10 to 20 ?) was added between the ZnO and Si to study potential solar cell applications.     

化学水浴沉积CdS薄膜晶相结构及性质

采用CBD法在醋酸镉溶液体系中制备CdS半导体薄膜,研究了溶液组份的浓度对CdS结晶结构的影响.增加乙酸胺的浓度、提高溶液的pH值有利于生成立方晶CdS,反之则易于生成六方晶CdS.无论立方相还是六方相CdS薄膜,电阻率均在104～105Ω·cm范围,结晶均匀细致.用六方晶为主和立方晶为主的CdS制备的CIGS太阳电池最高效率分别达到12.10%和12.17%.     

化学水浴沉积CdS薄膜晶相结构及性质

采用CBD法在醋酸镉溶液体系中制备CdS半导体薄膜，研究了溶液组份的浓度对CdS结晶结构的影响．增加乙酸胺的浓度、提高溶液的pH值有利于生成立方晶CdS，反之则易于生成六方晶CdS．无论立方相还是六方相CdS薄膜，电阻率均在10~4～10~5Ω·cm范围，结晶均匀细致．用六方晶为主和立方晶为主的CdS制备的CIGS太阳电池最高效率分别达到12.10%和12.17%．     

Nanocomposite Thin Films for Surface Protection in Electrical Contact Applications

Increased demands on reliability, operations in harsh environments, and miniaturization of electrical contacts justify research on totally innovating coatings. Such films require many specific properties such as proper conduction and mechanical behavior The approach reported here is based on the idea of associating a polymer matrix and a conducting charge. The polymer matrix was chosen to resist mechanical degradation while the charge allows good conductivity. The first results obtained by associating a carbon nanotube (CNT) network to a fluorinated polymer thin layer are presented here. Several characterization techniques such as X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infra red (FT-IR) and Raman spectroscopy have allowed the control of the various steps of the elaboration process. Films were deposited on cuprous coupons with a nickel underlayer and an electrodeposited gold final layer. Several matrixes were studied. The properties of these thin films were investigated in a ball plane contact configuration: first electrical and mechanical characterizations show low values of contact resistance and friction coefficient. The CNT network influence is investigated both at a macroscopic scale and at a microscopic one.      

氟金云母衬底上C60薄膜的光学性质

用热壁外延法在氟金云母衬底上生长出了高质量C60薄膜,用原子力显微镜观察了样品的表面形貌．测量并分析了不同厚度C60薄膜的紫外-可见吸收光谱．由测量的透射及反射光谱,经计算得到了吸收系数与入射光子能量的关系．利用结晶半导体的带间跃迁理论,对禁戒的带间直接跃迁hu→t1u和电偶极允许的带间直接跃迁hu→t1g的带隙分别进行了计算．     

功能薄膜在薄膜电致发光显示技术中的应用

薄膜电致发光(thin film electroluminescence,简称TFEL或EL)显示器件,具有全固化、主动发光、重量轻、视角大、反应速度快、使用温度范围广等诸多优点,有着广泛的应用前景。TFEL器件的结构中包括了多种功能薄膜的应用,器件性能的好坏决定于各种功能薄膜的合理选择及其制备工艺。本文对TFEL器件中的功能薄膜进行了介绍。     

水热法制备压电双晶片的研究

用水热合成法在金属基板上制备了压电双晶片,该法简单,成本低。为了更好地研究双晶片的特性,利用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)技术,对PZT薄膜的特性进行了较为详细的研究。发现PZT薄膜由平均尺寸约为5μm的PZT晶粒组成,其物相组成成分PbTiO3和PbZrO3的比值约为53/47,处在准同型相界附近。根据试验中测得数据,计算出了薄膜的平均密度;并建立了双晶片位移驱动模型,由该模型得到压电系数d31,并研究了双晶片的铁电性。     

低温沉积硅薄膜微结构的Raman分析

用Raman散射谱研究了以SiH4/H2为气源,用等离子体增强化学气相沉积技术,低温制备的一系列硅薄膜的微结构特征.结果表明:在常规气压和常规功率下,衬底温度在200～500 ℃之间,存在结晶最佳点,400 ℃结晶效果相对最好;在高压高功率下沉积和常压常功率下沉积相比,高压高功率更有利于薄膜晶化;低温短时的高气压高功率沉积,玻璃衬底与铝覆盖的玻璃衬底相比,玻璃上的硅薄膜晶粒尺寸更大,而铝覆盖的玻璃衬底上的硅薄膜的晶化率更高.     

磁控溅射法沉积TiO2低辐射膜及AFM分析

用直流反应磁控溅射法在玻璃基片上,在不同氧分压条件下制备了一组TiO2低辐射薄膜样品.用原子力显微镜(AFM)观察了不同制备条件下得到的TiO2薄膜样品的表面形貌,并测量了它们的红外透过率,发现随着氧分压上升,薄膜晶粒长大,红外透射率降低.     

Sb2Te3 and Bi2Te3 Thin Films Grown by Room-Temperature MBE

Sb₂Te₃ and Bi₂Te₃ thin films were grown on SiO₂ and BaF₂ substrates at room temperature using molecular beam epitaxy. Metallic layers with thicknesses of 0.2?nm were alternately deposited at room temperature, and the films were subsequently annealed at 250°C for 2?h. x-Ray diffraction and energy-filtered transmission electron microscopy (TEM) combined with high-accuracy energy-dispersive x-ray spectrometry revealed stoichiometric films, grain sizes of less than 500?nm, and a texture. High-quality in-plane thermoelectric properties were obtained for Sb₂Te₃ films at room temperature, i.e., low charge carrier density (2.6?×?10¹⁹?cm^?3), large thermopower (130???V?K^?1), large charge carrier mobility (402?cm²?V^?1?s^?1), and resulting large power factor (29???W?cm^?1?K^?2). Bi₂Te₃ films also showed low charge carrier density (2.7?×?10¹⁹?cm^?3), moderate thermopower (?153???V?K^?1), but very low charge carrier mobility (80?cm²?V^?1?s^?1), yielding low power factor (8???W?cm^?1?K^?2). The low mobilities were attributed to Bi-rich grain boundary phases identified by analytical energy-filtered TEM.     

磁控溅射Cu膜的表面形貌演化研究

采用磁控溅射工艺在单晶Si<111>衬底上制备300 nm厚的Cu膜,用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌,研究工艺参数对Cu膜表面形貌的影响.结果表明:随着沉积温度、溅射功率及偏压的变化,Cu膜表面粗糙度历经了不同的演化过程.沉积粒子的扩散和晶粒生长之间的竞争决定了薄膜表面演化.