Al掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

研究了Al掺杂对采用直流磁控溅射方法制备的ZnO薄膜结构及光学性能的影响。X射线衍射结果揭示薄膜具有良好的C轴择优取向生长特性,同时,衬底温度对它们的透射谱和荧光谱有着明显影响,所有薄膜都有大于86%的可见光透过率和陡峭的本征吸收边,但ZAO薄膜的光学透过率略低。Al掺杂导致了更宽的光学带隙,光致发光光谱显示ZnO具有较强的近带本征吸收峰和深能级发射峰,但Al掺杂使得深能级发射峰降低。随着衬底温度的升高,近带边吸收峰蓝移,与光学带隙Eg变化趋势一致。     

射频磁控溅射制备ZnO光波导薄膜

采用射频磁控溅射技术在石英玻璃上制备出了具有高度c轴择优取向的ZnO薄膜。利用X射线衍射(XRD)、背散射分析(RBS)、棱镜耦合等技术对其结构、光波导性质进行研究,结果表明减小溅射压强有利于提高薄膜的结晶质量,增强薄膜的c轴择优取向。溅射压强越小,薄膜越厚,薄膜的有效折射率越接近晶体材料的折射率。     

脉冲激光沉积法制备Zn1-xCdxO薄膜及结构和光学性能研究

采用脉冲沉积（PLD）法在石英玻璃衬底上制备了Zn1-xCdxO薄膜,X射线衍射仪（XRD）结果表明,所制备的Zn1-xCdxO薄膜具有与ZnO同样的六角纤锌矿结构,且薄膜具有沿着（002）晶面择优取向生长特征,随着Cd掺杂浓度（x）的增加,衍射峰（002）向小角度方向移动,晶格常数增加。光致发光光谱表明Zn1-xCdxO薄膜随着Cd的掺杂浓度的增加使光学带隙逐渐变窄了,且控制掺入量就可以实现ZnO薄膜禁带宽度在一定范围内连续可调。     

射频磁控溅射制备的CdSe薄膜的光电学性质

采用射频磁控溅射技术在不同溅射功率下制备了CdSe薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线光谱仪(EDAX)、紫外可见近红外(UV - VIS - NIR)分光光度计和霍尔效应测试仪研究了溅射功率对薄膜的结构和光电学性质的影响.研究表明:增加溅射功率有利于增强薄膜的结晶性能; 随着溅射功率的增加,薄膜的光学带隙和电阻率逐渐减小,载流子浓度逐渐增加,即薄膜的光电性能不断增强.该研究结果可为CdSe薄膜在光电器件方面的应用提供参考.     

射频磁控溅射制备CdS薄膜性质研究

利用射频磁控溅射技术,在玻璃和Si(111)的基板上沉积CdS薄膜,并研究了溅射功率对薄膜的结构、光学和电学特性等影响．X射线衍射结果表明,在不同溅射功率下制备的CdS薄膜样品,均表现为在(002)方向择优生长,其晶粒尺寸和表面粗糙度均随溅射功率的增大而增大．透射光谱分析表明,CdS薄膜在近红外光区域具有较大的透射率．对Tauc曲线进行分析显示,薄膜的带隙随溅射功率的增大而减小．霍尔效应测试表明,薄膜的电阻率随着溅射功率的增加而降低,而载流子浓度则随着溅射功率的增加而增大．研究结果可为CdS薄膜在光电器件方面的应用提供参考．     

沉积温度对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用RF磁控溅射法，在单晶硅衬底上生长出高质量的（002）晶面取向的ZnO薄膜．利用X射线衍射分析（XRD）、原子力显微镜（AFM）、光栅光谱仪等技术研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、应力状态、表面形貌和发光性能的影响．研究结果表明，在射频功率为100W时所制备的ZnO薄膜当沉积温度为500℃时能获得最佳的c轴取向和最小半高宽，此时ZnO薄膜具有较小的压应力和较好的紫外发光性．     

退火条件对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用溶胶-凝胶法在单晶硅Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜,研究了退火温度对ZnO结构和光学性能的影响。实验发现,退火可以明显地改善ZnO薄膜的结构和光学性能。随着退火温度的升高,ZnO薄膜的晶粒增大,同时在室温下观察到明显的紫外发光现象,其紫外PL谱峰值变强,并有红移现象。     

磁控溅射CdSe薄膜的光学和电学性质

利用射频磁控溅射方法在玻璃和Si(111)衬底上沉积了CdSe薄膜,并研究了不同溅射压强对薄膜的结构、光学和电学性能的影响.X射线衍射分析表明,所有样品均沿(111)面择优生长,晶粒尺寸随溅射压强的增大而减小.透射光谱分析表明,CdSe薄膜在红外光区域具有较大的透射率,薄膜的带隙随溅射压强的增大表现出先增大后减小的趋势.霍尔效应测试表明,随着溅射压强的增加,电阻率出现先增大后减小的趋势,载流子浓度则出现先减小后增大的趋势.该研究结果可为CdSe薄膜在光电器件方面的应用提供参考.     

射频磁控溅射制备类金刚石薄膜

采用射频磁控溅射法在Si和Ti合金基体上沉积出类金刚石(DLC)薄膜.利用拉曼光谱仪、划痕仪和扫描电子显微镜分析了DLC薄膜的结构、膜基附着力和表面形貌.结果表明:射频磁控溅射法能够制备出表面平整、结构致密的DLC薄膜;同时基体材料的不同不会影响DLC薄膜的键合结构,Si基体上涂层附着力为30N,Ti基体上膜基结合力大于40 N.     

磁控溅射CdTe薄膜的光电学特性

采用射频磁控溅射方法在玻璃和Si(111)衬底上制备了碲化镉(CdTe)薄膜,并研究了溅射功率对薄膜的结构、光学和电学性能的影响.X射线衍射分析表明,所有样品均沿(111)面择优取向; 平均晶粒尺寸随溅射功率的增加而增加,即从73.0 nm(70 W)增加到123.6 nm(110 W).紫外 - 可见 - 近红外光谱分析表明, CdTe薄膜在可见光范围内具有较高的吸光度; 薄膜的带隙随着溅射功率的增加而减小,最小值为1.38 eV.CdTe薄膜的导电性随溅射功率的增加而明显增强,当溅射功率为110 W时电阻率仅为21.5 Ω?cm.该研究结果可为制备高导电性和高吸收率的半导体薄膜提供参考.     

Structure, optical, and magnetic properties of Mn-doped ZnO films prepared by sputtering

The microstructural,optical,and magnetic properties and room-temperature photoluminescence(PL) of Mn-doped ZnO thin films were studied.The chemical compositions were examined by energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS) and the charge state of Mn ions in the ZnO:Mn films was characterized by X-ray photoelectronic spectrometry(XPS).From the X-ray diffraction(XRD) data of the samples,it can be found that Mn doping does not change the orientation of ZnO thin films.All the films prepared have a wurtzite stru...     

溅射气体流量比对磷掺杂ZnO光学性质的影响

采用磁控溅射方法在石英衬底上制备ZnO薄膜,利用XRD对薄膜结构进行表征,发光光谱和透射吸收光谱表征薄膜的光学性质,讨论了溅射气体流量比对薄膜光学性质的影响。结果表明,当Ar/O₂为1/0.05时,观察到明显的紫外发光,带隙宽度为3.310 eV。     

离轴倾角磁控溅射生长氧化锌薄膜及其物性研究

宽禁带半导体ZnO具有高激子束缚能(60MeV)、低生长温度和低成本等诸多优势,是一种理想的紫外光电材料.作为光电器件的核心部分,薄膜质量是影响器件性能和表现的关键.因此,高质量ZnO薄膜的制备具有重要研究意义.相比于分子束外延和金属有机化学气相沉积等薄膜生长方法,磁控溅射技术具有明显的成本优势,并且适于大尺寸薄膜的生长,是薄膜生长工业中利用率最高的一种技术手段.采用新型共溅射磁控溅射系统,以离轴倾角溅射方式在硅基片上沉积一系列ZnO薄膜,探究了溅射功率和生长气氛等主要工艺参数对ZnO薄膜的形貌、结构和发光等物性的影响.     

Er／Yb／Al掺杂ZnO薄膜的结构与形貌研究

采用射频磁控溅射技术在室温下Si衬底上制备了ZnO薄膜和Er／Yb／Al掺杂的ZnO薄膜。通过对XRD的结构分析表明：未掺杂ZnO薄膜沿c取向性生长,掺杂ZnO薄膜偏离了正常生长,变为（102）取向性生长的纳米多晶结构;Er／Yb／Al掺杂的ZnO薄膜的晶粒尺寸随着Er元素含量的增多而减小。经AFM对其形貌分析表明：Er^3＋、Yb^3＋、Al^3＋的掺入引起了ZnO薄膜晶格场变化,使薄膜表面粗糙度变大。     

(110)和(002)择优取向ZnO薄膜的制备及光学性能研究

运用射频溅射法在Si和LaNiO3/Si衬底上分别制备了高度(002)和(110)取向的ZnO薄膜.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征,发现ZnO/LaNiO3/Si薄膜的(110)取向度高达96%,ZnO/Si薄膜为(002)择优取向,两种薄膜表面均致密平整,晶粒尺寸小于80nm.光致发光结果表明,ZnO/LaNiO3/Si薄膜的光致发光峰主要为带边发射的紫外光,而ZnO/Si薄膜的光致发光峰主要为过量氧导致的缺陷引起的缺陷发光峰.因此,采用LaNiO3薄膜作为ZnO在Si衬底上生长的过渡层,能够有效抑制缺陷发光,改善ZnO薄膜的发光性能.     

Sputtering of ZnO buffer layer on Si for GaN blue light emitting materials

The preparation of high quality ZnO/Si substrates for the growth of GaN blue light emitting materials is considered. ZnO thin films have been deposited on Si (100) and Si (111) substrates by conventional magnetron sputtering. Morphology, crystallinity and c-axis preferred orientation of ZnO thin films have been investigated by transmitting electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray rocking curve (XRC). It is proved that the ZnO thin films have perfect structure. The full-width-at-half-maximum (FWHM) of the ZnO(002) XRC of these films is about 1°, while the minimum is 0.353°. This result is better than the minimum FWHM (about 2°) reported by other research groups. Moreover, comparison and discussion are given on film structure of ZnO/Si(100) and ZnO/Si(111).     

不同溅射时间下AlN缓冲层对ZnO薄膜的影响

实验采用射频磁控溅射技术,制备了不同溅射时间下AlN缓冲层的ZnO薄膜,研究了薄膜的结构、形貌及电学性能.结果表明,不同溅射时间下AlN缓冲层ZnO薄膜的生长依然是(002)择优取向,而且当缓冲层溅射时间为60min时,ZnO薄膜的结构和电学性能最好.     

Influence of argon gas pressure on the ZnO:Al films deposited on flexible TPT substrates at room temperature by magnetron sputtering

Aluminium doped ZnO thin films(ZnO︰Al) were deposited on transparent polymer substrates at room temperature by rf magnetron sputtering method from a ZnO target with Al2O3 of 2.0 wt%. Argon gas pressure varied from 0.5 Pa to 2.5 Pa with radio frequency power of 120 W. XRD results showed that all the ZnO︰Al films had a polycrystalline hexagonal structure and a (002) preferred orientation with the c-axis perpendicular to the substrate. The grain sizes of the films were 6.3-14.8 nm.SEM images indicated the ZnO︰Al film with low Argon gas pressure was denser and the deposition rate of the films depended strongly on the Argon gas pressure, increasing firstly and then decreasing with increasing the pressure. The highest deposition rate was 5.2 nm/min at 1 Pa. The optical transmittance of the ZnO︰Al films increased and the blue shift of the absorption edge appeared when the Argon gas pressure increased. The highest transmittance of obtained ZnO︰Al films at 2.5 Pa was about 85% in the visible region. The electrical properties of the films were worsened with the increase of the Argon gas power from 1 Pa to 2.5 Pa. The resistivity of obtained film at 1.0 Pa was 2.79×10-2 Ω·cm.