退火温度对a-C:H膜结构及摩擦学性能的影响

为研究环境温度对含氢无定形碳(a-C:H)膜结构和性能的影响,将a-C:H膜在大气环境中进行高温退火处理,并借助红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、3D表面分析仪和球盘摩擦试验机等手段对退火前后a-C:H膜的结构、组成和性能进行了系统地考察.研究发现,在较低的退火温度下(300℃),a-C:H膜结构无明显变化,而其内应力降低,摩擦学性能显著提高;在400℃和500℃下退火,膜结构发生明显变化并伴随严重氧化,同时摩擦学性能降低甚至完全失效.结果表明,退火温度的选择对a-C:H膜的结构、组成及性能具有重要影响.     

衬底温度对共溅射法制备TZO薄膜光电性能的影响

以金属Ti和ZnO陶瓷作为溅射靶材,采用直流和射频双靶磁控共溅射方法在玻璃衬底上制备Ti掺杂ZnO(TZO)透明导电薄膜,探究了衬底温度对薄膜光电性能的影响。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和四探针测试仪对薄膜微观形貌、结构及光电性能进行了表征和分析。结果表明:制备的TZO薄膜均具有C轴取向生长的六角纤锌矿结构,衬底温度为350℃时TZO薄膜结晶质量最好,电阻率最小,为2.78×10~(-3)Ω·cm,品质因子最高,达到334.1S/cm。所有薄膜样品在波长380～780nm区间平均透过率大于91%,随着衬底温度的升高,TZO薄膜的吸收边出现了蓝移。     

衬底温度对CuI薄膜微结构与性能的影响

采用喷射沉积技术，探讨不同的衬底温度对CuI薄膜的微结构与性能的影响。通过x射线衍射谱，场发射扫描电子显微镜，霍尔测试仪和紫外．可见光分光光度计等测试了CuI薄膜的微结构、表面形貌和光电性能。研究结果表明，衬底温度为120℃时CuI薄膜的结晶性较好，薄膜表面相对均匀致密。可见光透过率随着衬底温度升高先增大后减小，在衬底温度为120℃时最高，近76％，适合作Al：ZnO／p-CuI／n-CIS薄膜太阳能电池的缓冲层。     

衬底温度对Si(111)衬底上MBE异质外延3C-SiC薄膜的影响

利用固源分子束外延(SSMBE)技术, 在Si(111)衬底上异质外延生长3C-SiC单晶薄膜, 通过RHEED、XRD、AFM、XPS等实验方法研究了衬底温度对薄膜结构、形貌和化学组分的影响. 研究结果表明, 1000℃生长的样品具有好的结晶质量和单晶性. 在更高的衬底温度下生长, 会导致大的孔洞形成, 衬底和薄膜间大的热失配使降温过程中薄膜内形成更多位错, 从而使晶体质量变差. 在低衬底温度下生长, 由于偏离理想的化学配比也会导致薄膜的晶体质量降低.     

衬底温度对低温制备纳米晶硅薄膜的影响

采用传统的射频等离子体增强化学气相沉积技术,在较高的工作气压130Pa和较高的射频功率70W下,在＞100℃的低温下,以0.14nm/s速率制备出优质的纳米晶硅薄膜.研究结果表明,薄膜晶化率和沉积速率与衬底温度有密切关系.当衬底温度＞100℃,薄膜由非晶相向晶相转化,随着衬底温度的进一步升高,薄膜晶化率增大,当温度为300℃时,薄膜的晶化率达82%,暗电导率为10-4·cm-1数量级,激活能为0.31eV.当薄膜晶化后,沉积速率随衬底温度升高而略有增加.     

衬底温度对ITO和ITO:Zr薄膜性能的影响

利用双靶共溅法在玻璃衬底上沉积了Zr掺杂ITO薄膜,对比研究了在不同衬底温度下ITO和ITOZr薄膜性能的变化.XRD和AFM分析表明,ITOZr比ITO薄膜具有更好的晶化程度和较低的表面粗糙度,Zr的掺入促进薄膜晶化的同时导致了(222)晶面向(400)晶面取向的转变.室温下Zr的掺杂显著改善了薄膜的光电性能,方阻由260.12 Ω降为91.65Ω,光学透过率也有所上升.随着温度的上升,方阻可达到10 Ω,薄膜也表现出明显的"B-M"效应,通过直接跃迁的模型得出ITOZr比ITO薄膜具有更宽的光学禁带.共溅法制备的ITOZr薄膜比传统的ITO薄膜展现了更好的综合性能.     

衬底温度对碲化镉薄膜性质及太阳电池性能的影响

蒸汽输运法是制备高质量且大面积均匀的CdTe薄膜的一种优良的方法。采用自主研发的一套蒸汽输运沉积系统制备了CdTe多晶薄膜, 并研究了衬底温度对CdTe薄膜性质及太阳电池性能的影响。利用XRD、SEM、UV-Vis和Hall等测试手段研究了衬底温度对薄膜的结构、光学性质和电学性质的影响。结果表明, 蒸汽输运法制备的CdTe薄膜具有立方相结构, 且沿(111)方向高度择优。随着衬底温度的升高(520℃~640℃), CdTe薄膜的平均晶粒尺寸从2 μm增大到约6 μm, CdTe薄膜的载流子浓度也从1.93×10¹⁰ cm^-3提高到2.36×10¹³ cm^-3, 说明提高衬底温度能够降低CdTe薄膜的缺陷复合, 使薄膜的p型更强。实验进一步研究了衬底温度对CdTe薄膜太阳电池性能的影响, 结果表明适当提高衬底温度, 能够大幅度提高电池的效率、开路电压和填充因子, 但是过高的衬底温度又会降低电池的长波光谱响应, 导致电池转换效率的下降。经过参数优化, 在衬底温度为610℃、无背接触层小面积CdTe薄膜太阳电池的转换效率达到11.2%。     

衬底温度对碳纳米管生长和结构的影响

用CH4、NH3和H2为反应气体,利用等离子体增强热丝化学气相沉积在沉积有Ta缓冲层和Ni催化剂层的Si衬底上制备了准直碳纳米管,并用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了它们的生长和结构随温度的变化.结果表明生长的准直碳纳米管是竹节型结构,其直径随衬底温度的降低而减小,生长速率随衬底温度的升高有一极值.从催化剂在衬底温度作用下的变化开始,分析了衬底温度对碳纳米管生长和结构的影响.     

衬底温度对ZnS薄膜微结构和应力的影响

采用射频磁控溅射法分别在不同温度衬底上制备了厚度为320nm的ZnS薄膜,用XRD和光学相移技术研究了不同衬底温度下薄膜的微结构和应力.结果表明:不同温度衬底上沉积的ZnS薄膜均呈多晶状态,衬底温度由50℃上升到400℃的过程中,其择优取向发生了变化,晶粒有明显的生长方向;ZnS薄膜应力随着衬底温度升高逐渐减小,衬底温度在250～350℃之间的ZnS薄膜应力较小且在选区内分布比较均匀.     

真空下载荷对a-C:H超润滑薄膜的摩擦学性能影响研究

高含H量a-C:H薄膜因能在宏观尺度实现超润滑(μ<0.01)而备受关注,具有广阔的应用前景.但高含H量a-C:H薄膜的摩擦学特性对测试条件十分敏感,为此,本文研究了典型工况(载荷)对薄膜摩擦学特性的影响及其摩擦学机制.采用球盘摩擦实验机对a-C:H薄膜在不同载荷下进行摩擦实验;使用表面轮廓仪观测薄膜在不同工况下的磨损...     

功率和温度对a-C:F:H膜表面形貌和结构的影响

分析薄膜的表面形貌对其生长机理和光学性质研究有着十分重要的作用。本文使用CF4和CH4为源气体，利用射频等离子体增强化学气相沉积（RF—PECVD）法在不同射频功率和沉积温度下制备了掺氟氢化无定形碳（a—C：F：H）薄膜，并在N2气氛中进行了不同温度的退火处理。用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）观察了薄膜表面形貌，发现低功率下沉积的薄膜表面均匀性好、缺陷少；在低温下沉积的薄膜表面光滑，而高温下粗糙；真空低温退火可使薄膜表面形貌得到改善，但薄膜内空洞增加，退火温度过高，薄膜的结构发生变化，且在薄膜表面发生皲裂现象。用Raman光谱对薄膜内的结构变化进行了进一步的分析。     

衬底温度对N-Al共掺杂ZnO薄膜形貌及光致发光性能的影响

采用超声喷雾热解法在不同衬底温度条件下沉积了N-Al共掺杂ZnO薄膜,衬底为普通硅酸盐玻璃。利用X射线衍射仪、原子力显微镜和荧光光谱仪表征了样品的晶体结构、形貌及室温光致发光性能。结果表明,ZnO颗粒尺寸随着衬底温度的升高而逐渐增大;低温下沉积的样品发光光谱中缺陷发射光占主导,随着衬底温度的升高这些缺陷发射光强度逐渐减弱,当温度升高到450℃时只有紫外发射光。缺陷发射光强度的减弱意味着薄膜缺陷浓度减小、晶体趋于完整,同时反映出施主型缺陷浓度随衬底温度的升高而逐渐减小,这对减弱ZnO薄膜p型掺杂时Vo或Zni等施主缺陷的自补偿效应很有意义。     

衬底温度对直流磁控溅射法沉积ZnO∶Ti薄膜性能的影响

利用直流磁控溅射工艺,在石英玻璃衬底上沉积出了具有高度C轴择优取向的掺Ti氧化锌(ZnO∶Ti,TZO)透明导电薄膜。研究了衬底温度对TZO薄膜应力、结构和光电性能的影响。结果表明,衬底温度对TZO薄膜的结构、应力和电阻率有重要影响。TZO薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜。在衬底温度为100℃时,实验获得的TZO薄膜电阻率具有最小值2.95×10-4Ω.cm,400℃时薄膜出现孪晶,随着温度的升高,薄膜应力具有减小的趋势。实验制备的TZO薄膜附着性能良好,可见光区平均透过率都超过91%。     

不同Cr(Ⅲ)配合物对三价铬钝化液性能的影响

通过酒石酸钾钠、单宁酸、乙醇、甲醇四种还原剂还原Cr(Ⅵ)获得Cr(Ⅲ)配合物.通过盐雾试验、电化学试验研究了四种不同Cr(Ⅲ)配合物对三价铬钝化液性能的影响.结果表明:不同Cr(Ⅲ)配合物钝化出的产品,具有不同的耐腐蚀性能,其中酒石酸钾钠还原的Cr(Ⅲ)配合物钝化液性能最好;Cr(Ⅲ)配合物对三价铬钝化液性能起着最主要的作用.     

衬底温度对磁控溅射ZrN薄膜结构和物理性能的影响

采用直流反应磁控溅射法在Si(111)衬底上制备了ZrN薄膜,通过X射线衍射仪、拉曼光谱仪、场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜以及霍尔测量等测试分析手段表征了薄膜的微观结构、表面形貌及电学性能。结果表明,制备的ZrN薄膜为立方相NaCl结构,具有(111)面择优取向。在T_s=550～650℃时,薄膜的结晶性最佳。薄膜呈柱状生长,晶粒尺寸会随着衬底温度的升高先增大后减小,当T_s=550～750℃时,表面出现三角锥状晶粒。制备的ZrN薄膜表面较为平整,表面粗糙度在3.9～6.67 nm之间。测得薄膜的电阻率大小在1.43～24.5×10~(-3)Ω·cm之间,且电阻率与薄膜的结晶性以及晶粒尺寸相关;薄膜的载流子浓度在0.869～4.38×10~(20) cm~(-3)之间,T_s=550～650℃的薄膜电学性能较好。     

0.6%Pr,x%La:CaF2的发光性能研究和Judd-Ofelt分析(英文)

氟化钙(CaF₂)是一种良好的激光材料基质,具有较宽的透过范围(0.125～10μm)、良好的导热性(9.71W/(m·K))和低非线性效应系数。在Pr:CaF₂晶体中,[Pr³⁺-Pr³⁺]团簇导致Pr³⁺离子在较低浓度下出现荧光猝灭现象。在CaF₂中共掺入La³⁺离子有可能打破[Pr³⁺-Pr³⁺]团簇。本研究通过温度梯度法(Temperature Gradient Technique, TGT),成功地生长了一系列共掺入不同浓度La³⁺离子的Pr:CaF₂晶体。在室温下采用X射线粉末衍射、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减寿命对Pr,La:CaF₂晶体进行表征。Pr:CaF₂晶体共掺入La³⁺离子后仍具有立方晶体结构。³P₀→^3<...     

a-Si:H薄膜结构对多晶硅薄膜性能的影响

用a一Si:H薄膜经退火晶化成的多晶硅薄膜,其晶化温度、晶粒尺寸和电性能与薄膜的初始结构有密切关系,而a-Si:H薄膜的初始结构依赖于沉积条件.用PCVD方法高速沉积的a-Si:H薄膜,经550℃的低温退火,可以制备平均晶粒尺寸为几百nn,最大晶粒尺寸为2μ,电导率为1.62(Ω·on)-1的优质多晶硅薄膜.     

衬底温度对磁控溅射制备外延ZnO薄膜结构特性的影响

在不同的衬底温度下,采用磁控溅射方法在蓝宝石(0001)衬底上制备了外延生长的ZnO薄膜.采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、可见-紫外分光光度计系统研究了衬底温度对ZnO薄膜微观结构和光学特性的影响.AFM结果表明在不同村底温度制备的ZnO薄膜具有较为均匀的ZnO晶粒,且晶粒的尺寸随衬底温度的增加逐渐增大.XRD结果显示不同温度生长的ZnO薄膜均为外延生长,400℃生长的薄膜具有最好的结晶质量;光学透射谱显示在370nm附近均出现一个较陡的吸收边,表明制备的ZnO薄膜具有较高的质量,其光学能带隙随着衬底温度的增加而减小.     

氢稀释比与衬底温度对硅基薄膜相变及其光电性能影响的研究

采用热丝辅助微波电子回旋共振化学气相沉积法(HWAMWECR-CVD),通过改变衬底温度及氢稀释比制备了系列硅基薄膜,研究了衬底温度及氢稀释比对薄膜由非晶相转晶相相变及其光电性能的影响。研究结果表明,当采用低温制备硅基薄膜时,衬底温度和氢稀释比的提高都有利于非晶相向晶相的转变,但提高氢稀释比对相变的影响更为显著;晶化比越高并不代表薄膜光电性能越好,95%氢稀释比条件下制备的微晶硅薄膜具有优良的光电性能。     

溶液温度和衬底对电化学沉积Cu2O薄膜形貌的影响

以透明导电玻璃(TCO)、纳米TiO2/TCO、CNTs/TCO、铜片分别为工作电极,用简单铜盐通过阴极还原制备了Gu2O薄膜,并研究了溶液温度和衬底对电化学沉积Gu2O薄膜形貌的影响.结果表明:以TCO和铜片为衬底时,由于表面微粒为微米级,不管溶液温度高低,只能得到微米级的Cu2O薄膜;以纳米TiO2/TCO和CNTs/TCO为衬底,池温高于30℃只能得到微米级的Cu2O薄膜,而池温降到0℃时,都可得到纳米Cu2O.