PLZT非晶薄膜光学性质研究

用溶胶－凝胶技术制备了化学组分为５／５０／５０的ＰＬＺＴ非晶薄膜。测试其２００￣８００ｎｍ波长范围的光学透射谱,和２００￣６７０ｎｍ波长范围的椭偏光谱。得到了ＰＬＺＴ（５／５０／５０）非晶薄膜膜厚和光学常数谱（折射率ｎ谱和消光系数κ谱）,并与组分为９／６５／３５的ＰＬＺＴ非晶薄膜的吸收边和折射率进行了比较。     

锆酸铅薄膜的生长特性与表面化学态

以醋酸铅和异丙醇锆为原料，乙二醇甲醚为溶剂。通过溶胶-凝胶法和快速退火工艺在Pt(111)／Ti／SiO2／Si(100)基片成功地制备出不开裂的钙钛矿PbZrO3薄膜。用XRD和原子力显微镜测量了薄膜随退火温度变化的结构和表面形貌特征，用XPS测试了650℃退火PbZrO3薄膜的表面化学态。     

酞菁氧钛薄膜光学常数的测量研究

使用M-2000UI型宽光谱可变入射角椭偏仪,对在单晶硅片上真空蒸镀的酞菁氧钛(TiOPc)薄膜的光学性质进行了研究.在248～1650 nm(0.75～5 ev)的范围内分别使用柯西模型、逐点拟合模型、洛伦兹模型和高斯模型对测得的椭偏光谱进行拟合分析,获得了TiOPc薄膜的折射率、消光系数和复介电常数.通过比较,我们发现高斯模型拟合的均方差较小,拟合数据和测试数据重合度好,而且拟合得到的光学常数的图线光滑连续,因此认为高斯模型最适用于描述TiOPc薄膜的光学性质.由高斯模型拟合所得的消光系数推出了TiOPc薄膜的吸收谱,结果发现TiOPc薄膜存紫外可见近红外区有一系列的吸收峰,分析了其电子结构及吸收谱成因,并由吸收谱推算了其光学禁带宽度.     

铁电薄膜光学性质的研究

本文对铁电薄膜的光学性质的研究进展进行了详细的总结。与人们对铁电薄膜的电学性质的研究相比,人们对光学性质的研究较少。由于铁电薄及其无定形薄膜都具有许多优良的电学性质,因此对它们的光学性质研究也很有必要。光学手段具有非破坏性,通过这种手段可以获得薄膜的光学常数折射率和消光系数,从而进一步获得它们的禁带宽度。中红外透射可以表征铁电薄膜内部结构的相变过程。通过远红外手段,可以研究薄膜的内部微观机制,如晶格振动等。最后,阐述了铁电薄膜及其无定形薄膜光学性质研究的发展方向。     

退火对CNx薄膜光学性质的影响

报道了退火对电子回旋共振(ECR)辅助脉)中激光溅射方法制备的CNx薄膜样品光学性质的影响，X射线衍射(XRD)结果显示CNx薄膜基本为无定形结构，但存在微量的多晶结构，拉曼散射谱显示所制备的CNx薄膜样品主要由C≡N、少量的C—C和微量的C≡N组成，随着退火温度的升高，拉曼散射谱不但在1357cm^-1附近出现了一个新峰(新峰对应无序的CN键)，而且C≡N和CN的相对含量比随着退火温度的提高大致呈先减小后增大再减小的趋势，从而证实在退火过程中部分N原子发生了迁移，椭偏仪所测量的CNx薄膜的光学常数表明退火温度对ε1、ε2、n、κ的大小和谱线的形状均产生了显著影响，结合拉曼散射谱可断定其原因为退火改变了CNx薄膜样品的内部结构和键结构，实验中得到的ε1、ε2、n、κ随光子能量的变化关系可用洛伦兹色散理论得到很好解释。     

偶氮金属镍薄膜的折射率和吸收特性研究

偶氮金属镍(Ni(azo)2)是一类具有很大潜力的可录光盘存储介质。为了准确地获取一种偶氮金属镍薄膜的光学常数，用旋涂法(Spin—coating)在单晶硅片上制备了Ni(azo)2薄膜。在波长扫描和入射角可变全自动椭圆偏振光谱仪上研究了Ni(azo)2薄膜的椭偏光谱。采用逼近算法获得了Ni(azo)2薄膜在可见光范围内的复折射率、复介电函数、吸收系数和薄膜厚度。分析了Ni(azo)2薄膜可见吸收光谱的形成机理。结果表明在波长650nm处薄膜的折射率为2．19，吸收常数为0．023，具有良好的吸收和反射特性，显示出作为高密度数字多用光盘(DVD-R)记录介质的良好应用前景。     

ZnSe/SiO2薄膜光学常数的椭偏光谱测量

采用溶胶-凝胶工艺与原位生长技术,制备了ZnSe/SiO2复合薄膜。X-射线衍射(XRD)分析表明,ZnSe/SiO2复合薄膜中ZnSe晶体为闪锌矿(立方ZnS)。利用椭偏光谱仪测量了不同ZnSe含量的ZnSe/SiO2复合薄膜的椭偏参数Δ与波长λ的色散关系,采用Maxwell-Garnett(MG)有效介质理论对薄膜的光学常数、厚度、气孔率、ZnSe的浓度进行了计算。结果表明,单层ZnSe/SiO2薄膜厚度在300 nm以上时,随着溶胶体系Zn2 、SeO42-浓度的增加而增大,气孔率在30%左右,ZnSe含量约为溶胶体系中Zn2 、SeO42-浓度的1/2;通过MG有效介质理论的计算表明,可以通过调整旋涂次数及Zn2 、SeO42-浓度来调整薄膜的厚度和ZnSe/SiO2的摩尔比率,可在工艺上控制ZnSe/SiO2复合薄膜光学参数。     

不同制备工艺下氧化硅和氧化铪薄膜的椭偏光谱

椭偏技术是一种分析表面的光学方法,通过测量被测对象(样品)反射出的光线的偏振状态的变化情况来研究被测物质的性质。结合XRD和原子力显微镜等方法,利用椭圆偏振光谱仪测试了单层SiO2薄膜(K9基片)和单层HfO2薄膜(K9基片)的椭偏参数,并用Sellmeier模型和Cauchy模型对两种薄膜进行拟合,获得了SiO2薄膜和HfO2薄膜在300～800 nm波段内的色散关系。用X射线衍射仪确定薄膜结构,用原子力显微镜观察薄膜的微观形貌,分析表明:SiO2薄膜晶相结构呈现无定型结构,HfO2薄膜的晶相结构呈现单斜相结构;薄膜光学常数的大小和薄膜的表面形貌有关;Sellmeier和Cauchy模型较好地描述了该波段内薄膜的光学性能,并得到薄膜的折射率和消光系数等光学常数随波长的变化规律。     

薄膜材料光学特性研究的椭偏光谱数据处理

椭偏光谱由于其独特性而广泛应用于薄膜材料的光学特性研究。文章综述了椭偏光谱数据处理中常用的物理模型,并对椭偏光谱的一般方法作了总结。     

类金刚石薄膜光学参数反演的改进遗传算法

椭偏法测试薄膜不能直接得到薄膜的光学参数,需进行数值反演算法近似求解.采用遗传算法,借鉴竞争选择、小生境和适应值调节思想,对选择算子、变异算子、交叉算子三个重要箅子进行了适当改进,改进后算法有效防止了"早熟"现象.并搜索到了全局最优,降低了操作者对拟合模型设定初值的要求.在实践上.通过3种拟合方式的结果对比,得到了可靠...     

MPCVD金刚石薄膜的红外椭偏光学性能研究

椭圆偏振光谱法是一种非破坏性光谱技术。为了获得微波等离子体化学汽相沉积(MPCVD)金刚石薄膜的最佳沉积条件,用红外 椭圆偏振光谱仪对MPCVD金刚石薄膜的红外光学性能进行了表征测量,并分析了衬底温度和反应室的压强对金刚石 薄膜的红外光学性质的影响。当甲烷浓度不变,衬底温度为750℃,反应室的压强为4.0kPa时,金刚石膜的红外椭偏光学性质达到最 佳,其折射率的平均值为2.393。研究结果表明,金刚石薄膜的光学性能与薄膜质量密切相关,同时也获得了最佳的金刚石薄膜工艺 条件。     

膜厚对氧化钒薄膜结构和光学性质的影响

利用真空热蒸发在石英基片上制备了不同厚度的氧化钒薄膜, 研究厚度对薄膜的结构、形貌和光学特性的影响。薄膜的结构由X射线衍射(XRD)仪和拉曼(Raman)光谱仪测得, 表面形貌用原子力显微镜(AFM)观测。利用分光光度计测量薄膜的光学透射率, 并且采用Forouhi-Bloomer模型与修正的德鲁德(Drude)自由电子模型相结合的方法拟合透射率来确定薄膜的折射率、消光系数和带隙。结果表明, 热蒸发的氧化钒薄膜呈非晶态, 薄膜的主要成分为五氧化二钒, 且含有少量的二氧化钒。薄膜表面的颗粒粘结在一起, 随着薄膜厚度的增加, 薄膜表面粗糙度以及颗粒尺寸变小, 膜层表面平整度越来越好, 颗粒之间的空隙变小, 导致折射率随膜厚的增加而增大, 消光系数减小。另外, 随着薄膜厚度从200 nm增加到450 nm, 光学带隙从2.67 eV减小到2.45 eV。     

Optical Constants of Polycrystalline Cd1−xZnxTe Thin Films by Spectroscopic Ellipsometry

Spectroscopic ellipsometry has been used to determine the optical constants—complex dielectric constant (ϵ* = ϵ₁+ϵ₂), refractive index (n), extinction coefficient (k), absorption coefficient (α) and normal incidence reflectivity (R)—of two-source vacuum-evaporated polycrystalline Cd_1−xZn_xTe thin films formed on Corning 7059 glass substrates. The experimental spectra were measured in the photon energy range 1.1–5.6 eV. The spectra revealed distinct peaks at energies corresponding to interband transitions. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

溅射压强对Sc掺杂ZnO薄膜绒面结构的影响

采用射频磁控溅射方法,分别在0.5Pa,1.0Pa,1.5Pa以及2.0Pa的溅射压强下制备出了Sc:ZnO(SZO)薄膜,并用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见光分光光度计等设备对样品的晶体结构、表面形貌及光学性质进行了表征。结果表明,当溅射压强为1.5Pa时,SZO薄膜沿平行于衬底的(100)方向择优生长,形成了织构化的表面形貌,陷光效果增强,可见光透过率达到87%,同时其光散射能力也有了显著提高。     

射频溅射功率对非晶Zn-Sn-O薄膜性能的影响

使用射频磁控溅射法,基于不同溅射功率(58、79、116、148和171W)条件在玻璃基底上室温制备了Zn-Sn-O(ZTO)薄膜,并探讨了溅射功率对薄膜的结构、电学性能和光学性能的影响。结果表明,提高溅射功率有助于提升薄膜的沉积速率;XRD分析表明不同溅射功率条件下制备的ZTO薄膜均具备稳定的非晶结构;随着溅射功率的增加,薄膜的电阻率下降,光学吸收边“红移”(光学禁带宽度从3.77eV减小到3.62eV);整体来看,在58~148W溅射功率范围内制备的ZTO薄膜具备较好的可见光透明性,其在380~780nm可见光范围内的平均透过率均超过85%。     

热致NiOx薄膜的结构和光学性质变化

利用直流磁控反应溅射技术制备了氧气和氩气的分压比为5∶100的NiOx薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和光谱仪研究了热处理对薄膜的微观结构和光学性质的影响,并对沉积态薄膜的粉末进行了热分析。沉积态的NiOx薄膜在262℃时开始分解,导致NiOx薄膜的透过率增加和反射率降低。X射线衍射和示差扫描量热曲线(DSC)分析表明,在热处理过程中并无物相的变化,光学性质的变化是由于NiOx薄膜热分解引起薄膜表面形貌发生变化而引起的。通过Kissinger公式计算出热分解所需克服的活化能为230.46kJ/mol,显示出很好的热稳定性。NiOx薄膜的热稳定性和热处理前后在波长为405nm处高的反射率差值,使其很有可能成为可录蓝光光盘的记录介质。     

玻璃基底和表面粗糙度在氮化硅薄膜椭偏测量中的影响

在光谱椭偏测量中,玻璃基底的背反射会给测量结果造成较大影响。针对平板显示器件玻璃基底表面氮化硅镀膜进行了椭偏测量和模型计算。采用相干背反射模型“空气基底空气”计算并拟合得到与厂商数据符合较好的玻璃基底折射率。对氮化硅薄膜采用Tauc Lorentz色散模型进行了分析拟合,讨论了薄膜与基底界面层、表面粗糙度对光学常数及模型拟合的影响,表明在薄膜与基底间晶格失配的情况下,界面层的引入对改善拟合度是必要的。给出了薄膜体系的光学常数、薄膜结构的分析结果。     

Effect of Duty Cycle on Properties of Pulse-electro-deposited SnS:Ag Thin Films

SnS∶Ag thin films were deposited on ITO glasses by pulse electro-deposition. By studying the effect of duty cycle on the properties of SnS∶Ag thin films, the optimum off-time(toff) is obtained to be 5 s, namely, the optimal duty cycle is about 67%. The primary phase of SnS∶Ag films deposited on optimum parameters condition is SnS compound with good crystallization, and the films prefer to grow towards (111) plane. The films are dense, smooth and uniform with good microstructure, and the grains in the films are densely packed together, and their direct bandgap is about 1.40 eV. In addition, the bandgap of the films first rises and then drops with the increase of the duty cycle.