氧分压对锰掺杂氧化锌结构及吸收性能的影响

采用直流磁控溅射的方法,在玻璃衬底上沉积了Zn0.93Mn0.07O薄膜,研究了氧分压对薄膜结构及吸收性能的影响.X射线光电子能谱(XPS)测试结果表明,Mn2 取代了ZnO中的大部分Zn2 ,但还掺杂有少量的MnO2分子.X射线衍射测试(XRD)结果显示,Zn0.93Mn0.07O薄膜都具有高度的C轴择优取向,在氧分压为0.4时,薄膜具有最小的半高宽及最大的晶粒尺寸.由于伯斯坦-莫斯效应,Zn0.93Mn0.07O薄膜光吸收跃迁过程只能在价带态和费米能级附近及以上的导带空态之间发生,与纯ZnO薄膜吸收谱线相比,吸收边产生了蓝移,同时还伴随有导带尾跃迁的发生.研究表明,这是由3d5多重能级的d-d跃迁而引起的.经过计算,氧分压为0.4时,Zn0.93Mn0.07O薄膜的禁带宽度是最大的,这可能是由交换作用的减弱而引起的.     

Al掺杂ZnO薄膜的XPS谱及电学性质研究

采用直流反应磁控溅射法在玻璃基底上用Zn(99.99%)掺杂Al(1.5%)靶制备出高质量的Al掺杂的ZnO(AZO)薄膜。用X射线光电子能谱仪对退火处理后的薄膜进行了成分和元素的价态分析,并用Van der Pauw方法对样品的电学特性进行了测量。实验结果表明,Zn和Al元素都以氧化态的形式存在,O元素主要是以晶格氧和吸附氧的形式存在。AZO薄膜的电学性质受退火温度和氧氩比的影响较大。随着退火温度的升高,电阻率减小,载流子浓度和迁移率增大。随着氧氩比的增大,电阻率增大,迁移率减小。因此可得到用直流反应磁控溅射法制备AZO薄膜的最佳氧氩比和退火温度分别为0.3/27和400℃,在此条件下制备出的薄膜电阻率可低至10-4Ω.cm,载流子浓度可达1020cm-3。     

A1掺杂ZnO薄膜的XPS谱及电学性质研究

采用直流反应磁控溅射法在玻璃基底上用Zn(99.99%)掺杂Al(1.5%)靶制备出高质量的Al掺杂的ZnO(AZO)薄膜.用X射线光电子能谱仪对退火处理后的薄膜进行了成分和元素的价态分析,并用Van der Pauw方法对样品的电学特性进行了测量.实验结果表明,Zn和Al元素都以氧化态的形式存在,O元素主要是以晶格氧和吸附氧的形式存在.AZO薄膜的电学性质受退火温度和氧氩比的影响较大.随着退火温度的升高,电阻率减小,载流子浓度和迁移率增大.随着氧氩比的增大,电阻率增大,迁移率减小.因此可得到用直流反应磁控溅射法制备AZO薄膜的最佳氧氩比和退火温度分别为0.3/27和400 ℃,在此条件下制备出的薄膜电阻率可低至10-4 Ω·cm,载流子浓度可达1020 cm-3.     

晶化对掺杂GD非晶硅薄膜导电性能的作用

在a-Si:H薄膜中进行置换式硼、磷掺杂能引起薄膜结构的变化。在一定衬底温度下,增大r.f淀积功率能使薄膜发生由非晶向微晶及类多晶结构的转化,晶化了的非晶硅薄膜的室温电阻率又可下降三个数量级,其电导激活能也大幅度下降。从而使薄膜的导电性能得到提高。只有在类多晶结构的硅膜中才能获得更高的电导率。     

磁控反应溅射制备的SnO2多晶薄膜及其特性

采用反应磁控溅射制备了高阻SnO2薄膜.利用X射线衍射、透射光谱、霍尔效应、暗电导温度关系等方法研究了退火对薄膜的结构、光学和电学性质的影响.发现在510℃退火1h后,SnO2薄膜从非晶态转变为四方相结构的多晶薄膜,光能隙在3.79 eV和3.92 eV之间,电阻率为8.5Ω·cm,电导激活能约为0.322 eV.研究结果表明,此方法制备的SnO2高阻膜适合作为过渡层应用于CdTe太阳电池中.     

N掺杂p型MgZnO薄膜的制备与性能研究

利用磁控溅射设备,Mg0.04Zn0.96O陶瓷靶材,以高纯的氮气与氩气混合气体作为溅射气体,在石英衬底上沉积获得了N掺杂p型Mg0.07Zn0.93O薄膜,薄膜的电阻率为21.47Ω·cm,载流子浓度为8.38×1016 cm-3,迁移率为3.45cm2/(V·s)。研究了该薄膜的结构与光学性能。实验结果显示,其拉曼光谱中出现了位于272和642cm-1左右与NO相关的振动模。低温光致发光光谱中,可以观察到位于3.201,3.384和3.469eV的3个发光峰,其中位于3.384eV的发光峰归因为导带电子到缺陷能级的复合发光,而位于3.469eV的发光峰归因为受主束缚激子(A0X)的辐射复合,这说明该N掺杂MgZnO薄膜的空穴载流子主要来自NO受主的贡献。     

Bi_2Cu_(0.1)V_(0.9)O_(5.35-δ)固态电解质化学溶液法的合成与性能

用化学溶液法合成了Bi2Cu0.1V0.9O5.35-δ(BICUVOX.10)材料,研究了材料的物相、表面形貌和电学特性.BICUVOX.10薄膜具有室温稳定的高电导γ相.在LaNiO3/Si衬底上,BICUVOX.10薄膜具有(001)择优取向,平均晶粒大小约为200nm.低频范围的介电损耗来源于氧空位的短程扩散,BICUVOX.10薄膜主要表现为晶粒电导特性.BICUVOX.10薄膜中氧离子电导激活能约为0.3 eV,氧离子电导率约为5×10-2S.cm-1.     

掺磷低压化学汽相沉淀的硅薄膜

本文对于低压化学汽相沉淀方法沉积的多晶硅薄膜的电导性能进行了研究,并与大气压下沉积的薄膜的导电性能作了比较。低压薄膜在580℃和620℃下沉积成,然后用离子注入法掺入磷。在620℃下沉积的薄膜是多晶膜,而在580℃下沉积的薄膜最初是无定形膜,但经过热处理后,它就变成结晶膜。对于两种不同掺磷剂量的低压膜,研究了退火温度对电阻率的影响,发现电阻率随退火温度的升高而减小。580℃下沉淀的薄膜经退火后,它的电阻率总是比620℃下沉淀的薄膜的电阻率低,而且在退火温度较低的情况下,两者的差别最为显著。在第二组实验中,注入的磷量范围很宽,相当于平均掺杂浓度在2×10~(15)—2×10~(20)cm~(-3)之间。只有在浓度低于2×101~(15)cm~(-3)和高于2×10~(20)cm~(-3)的情况下,电阻率才是掺杂浓度的一个慢变化函数(Slowfunction);而浓度在2×10~(15)cm~(-3)和2×10~(20)cm~(-3)之间时,掺杂浓度稍有改变就会使电阻率发生很大的变化。如上所述,在580℃沉淀的薄膜,其电阻率总是最低,在掺杂浓度居于中间的情况下,这尤其显著。测量了霍尔迁移率,发现它在掺杂浓度近于6×10~(18)cm~(-3)时有一最大值,而且随掺杂浓度降低急速减小。可以预料,所观察到的霍尔迁移率的这种变化特性与薄膜是由含有大量载流子陷阱的晶粒间界环绕的微晶构成这一解释相一致。     

LaBaCo_2O_(5+δ)薄膜的电输运及氧敏性质研究

采用高分子辅助沉积法制备了Si基La BaCo2O5+δ(LBCO)薄膜,主要研究了Si基LBCO薄膜的电输运性质及氧敏性质。通过对LBCO薄膜的电输运性质研究,发现LaBaCo2O5+δ薄膜的激活能Ea为0.32 e V,远小于同类体材料PrBaCo2O5+δ激活能(Ea=0.67 e V),说明将材料薄膜化以后,有利于降低材料的激活能;此外,LBCO薄膜阻-温曲线满足小极化子热激化跳跃理论,证明该材料的导电机制是小极化子电子电导。氧敏性质研究发现,在较低的温度356℃下,当测试气体从氢气切换到氧气时,薄膜电阻从3×105Ω迅速下降到4.5×102Ω(ΔR≈3.0×105Ω),响应时间为4.2 s,说明在较低温度下,LBCO薄膜对氧气具有较高的敏感度。同时,发现LBCO薄膜材料导电能力并不与氧气的浓度成正比。     

二硅化钨形成、结构和电性质的研究

本文报道用As离子束混合形成WSi_2的结构和电性质的研究结果。指出在衬底温度350℃下注入,WSi_2的形成温度可大大降低.WSi_2薄膜电阻率随后退火温度的变化与微结构有关.淀积薄膜过程中引入的氧杂质限止晶粒生长,影响WSi_2薄膜的电阻率.观察到退火过程中氧杂质和注入As离子的再分布和严重丢失.进一步讨论了离子束混合形成硅化物的机理.     

制备工艺对ITO薄膜的电阻率及沉积速率的影响

采用射频磁控溅射法制备了氧化铟锡[ITO,In2O3:SnO2=90:10(质量比)]薄膜,详细探讨了溅射气氛氧氩体积比、溅射功率及溅射气压对ITO薄膜电阻率和沉积速率的影响。结果表明:溅射工艺参数对ITO薄膜电阻率和沉积速率的影响十分明显。随着氧氩体积比的增大,样品的电阻率显著增大,沉积速率下降;随着溅射功率的增加,ITO薄膜的电阻率先减小后略微增大,沉积速率上升;随着溅射气压升高,ITO薄膜的电阻率先减小后增大,当溅射气压增大到较大值时,ITO薄膜的电阻率又开始减小,而沉积速率则先上升后下降。     

氩氧比与退火温度对磁控溅射VO2薄膜结构与电学性能的影响

采用反应直流磁控溅射法,通过调控溅射过程中的氩氧比,在石英玻璃衬底上制备了氧化钒薄膜,研究了溅射气氛及后处理条件对其微结构与电学性能的影响.经450和500℃退火,薄膜中易形成VO2,而550℃退火时薄膜中会形成大量非4价的钒氧化物.薄膜在较高温度500℃下退火时结晶度增加,但薄膜颗粒之间的间隙更为明显,导致电阻率显著提高;同时其电阻率-温度曲线的热滞回线宽度较窄,在加热过程中相转变温度较高.当氩氧比中氧含量增加时,沉积的VO2薄膜中生成了少量非4价的钒氧化物.结果表明,反应磁控溅射法制备的氧化钒薄膜的微结构、电阻率、相变温度等特性与氩氧比和后退火温度密切相关.     

工艺参数对ITO膜电阻率和透射率的影响

本文就基体偏压、氧分压强和淀积后真空退火对ITO膜电阻率和透射率的影响作了理论和实验研究,通过比较理论和实验结果,弄清了宏观参数影响ITO膜电阻率的机理,并在实验基础上确定出最佳制膜参数。     

淀积参数对ITO膜电阻率的影响

本文研究了基体偏压、氧分压强和淀积后退火对ITO膜电阻率的影响,通过比较理论结果和实验结果,弄清了这几个参数影响ITO膜电阻率的机理,并确定出最佳镀制参数。     

MgxNi1-xMn2O4薄膜结构与电学特性研究

采用化学溶液沉积法在Al_2O_3衬底上生长了Mg_xNi_(1-x)Mn_2O_4(MNM,x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)薄膜.通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜研究了Mg掺杂浓度对MNM薄膜的结构特性的影响,MNM薄膜均匀致密,具有良好的结晶性,为单一立方尖晶石结构.变温电流-电压特性研究显示,MNM薄膜的电输运特性符合小极化子变程跳跃电导模型,同时获得了不同Mg掺杂浓度的MNM薄膜的电阻率ρ、特征温度T_0和电阻温度系数α.研究结果表明,Mg的掺杂对MNM薄膜的结构和电学特性都有一定的影响.     

工艺对磁控溅射ZAO薄膜光电特性的影响

在玻璃衬底上用直流磁控溅射的方法镀制ZAO透明导电膜,研究了温度、氧压比、溅射气压、溅射速率等工艺条件对ZAO膜电阻率和可见光透过率等光电特性的影响。实验结果表明,当温度470℃、氧氩比0.5/40、溅射气压0.5Pa和镀膜速率3.6nm/min左右时,可获得薄膜电阻率7.2×10–4?·cm、可见光透过率85%以上的最佳光电特性参数。     

退火氧压对Zn_(0.99)Fe_(0.01)O薄膜的结晶质量及其激光感生电压效应的影响

采用脉冲激光沉积法(PLD)在Al2O3衬底上成功制备了Zn0.99Fe0.01O薄膜,研究了退火氧压对Zn0.99Fe0.01O薄膜的晶体结构及其激光感生电压(LIV)效应的影响。X射线衍射仪分析结果表明,Zn0.99Fe0.01O具有六角纤锌矿结构,并且是沿[001]取向近外延生长。同时随着退火氧压的增大,薄膜的晶粒尺寸先增大后减小,退火氧压为2000 Pa时薄膜晶粒尺寸最大,结晶质量最好。另外在10°倾斜的Al2O3单晶衬底上制备的Zn0.99Fe0.01O薄膜在3000 Pa的退火氧压下可以观察到最大的LIV信号,达到79.5 mV。     

氩氧比对磁控溅射梯度AZO薄膜光电性能的影响

采用磁控溅射法在单晶硅和石英玻璃衬底上制备梯度铝掺杂的氧化锌(AZO)薄膜。利用X线衍射(XRD)、霍尔效应测试和紫外可见光分度计等研究了不同氩氧比(体积比)对梯度AZO薄膜结构和光电性能的影响。结果表明,氩氧比可以改善薄膜的结晶质量,且对电学性能的影响较大。随着氩氧比的增加,晶粒尺寸减小,结晶度稍有下降,薄膜的电阻率却显著降低,当氩氧比为1∶0时,薄膜具有最低的电阻率为6.85×10~(-4)Ω·cm。此外,所有的梯度AZO薄膜在可见光区的透过率均达到80%。     

铝膜穿透性阳极氧化技术

铝膜穿透性阳极氧化是实现阳极氧化铝薄膜多层布线基板制作的关键技术。研究了电流密度、电解质溶液温度和铝膜厚度对氧化时间的影响。绝缘电阻测定及扫描电子显微镜分析的结果证实了采用穿透性阳极氧化技术制作导带 ,导带间不存在残余铝薄膜。     

In_2O_3∶Sn和ZnO∶Al透明导电薄膜的结构及其导电机制

基于对锡掺杂三氧化铟 ( Sn- doped In2 O3,简称 ITO)和铝掺杂氧化锌 ( Al- doped Zn O,简称 ZAO)薄膜退火前后 XRD数据的分析 ,研究了薄膜晶格常数畸变的原因 ,同时讨论了 ITO和ZAO薄膜的导电机制 .结果表明 ,低温沉积 ITO薄膜的晶格膨胀来源于 Sn2 +对 In3-的替换 ,导电电子则由氧缺位提供 ;高温在位制备和退火处理后薄膜的晶格收缩来源于 Sn4 + 对 In3+ 的替换 ,导电电子则主要由 Sn4 + 取代 In3+ 后提供 .低温 ZAO薄膜的晶格畸变来源于薄膜中的残余应力 ,导电电子的来源则同高温在位和退火处理后的薄膜一致 ,即由 Al3+ 对 Zn2 + 的替换和氧缺位两者