蓝宝石和硅衬底上氮化硅薄膜的制备和性能研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯N2气为反应气体,在蓝宝石和硅衬底上制备了氮化硅薄膜.并对Si3N4薄膜的沉积速率、成分、结构及红外光学性能等进行了研究.实验结果表明,沉积薄膜中Si和N的比接近3∶4,形成了Si3N4化合物,呈非晶态结构.制备的Si3N4薄膜的硬度明显高于蓝宝石衬底的硬度,且与蓝宝石衬底结合牢固,可提供良好的保护性能.     

PLD法在c面蓝宝石衬底上制备纤锌矿ZnS外延薄膜

采用脉冲激光沉积方法以ZnS为靶材c面蓝宝石为衬底制备了一系列的ZnS薄膜,并采用四圆单晶衍射仪研究了薄膜的晶体结构及其与衬底的取向关系。首先研究了沉积温度对ZnS薄膜质量的影响,结果表明,所有制备的ZnS薄膜均为六方纤锌矿结构;在衬底温度为750℃时所制备的薄膜具有较好的晶体质量,并表现出与蓝宝石衬底明确的外延关系[ZnS(001)∥Al_2O_3(001)且ZnS(110)∥Al_2O_3(110)]。进一步研究了在750℃下加入不同厚度的ZnO缓冲层对于ZnS薄膜晶体质量的影响,结果表明在沉积ZnS薄膜前先沉积一层ZnO薄膜缓冲层可以进一步有效提高ZnS薄膜的晶体质量和面外取向性,其中在沉积时间为2min的ZnO缓冲层上制备的ZnS外延薄膜晶体质量最好,其(002)面摇摆曲线半高宽为1.35°。本文结论对于研究ZnS薄膜制备光电器件具有重要的意义。     

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.     

蓝宝石衬底上制备SiO2薄膜的研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯O2为反应气体,成功地在蓝宝石基片上制备出了二氧化硅(SiO2)薄膜,并对薄膜的沉积速率、成分、结构及红外光学性能进行了研究.结果表明,制备的SiO2薄膜与蓝宝石衬底结合牢固;和其它镀膜技术相比,射频磁控反应溅射法可以在较低的温度下制备出SiO2薄膜;制备出的SiO2薄膜在3～5μm波段对蓝宝石衬底有明显的增透效果.     

HfO2薄膜的制备与光学性能

采用射频磁控反应溅射法，以高纯热压HfO2陶瓷为靶材，在Si衬底上成功制备出HfO2薄膜。系统研究了工艺参数对薄膜沉积速率的影响规律，并对薄膜的光学性能进行了研究。结果表明，射频功率对薄膜沉积速率的影响最为明显，O2／Ar流量比和衬底温度对沉积速率的作用不明显，所制备薄膜的折射率较高在近红外波段趋于1．95，在500-1650nm波段范围内薄膜几乎无吸收，透过率较高。     

络合剂对化学水浴沉积 ZnS薄膜的影响

采用不同络合剂化学水浴沉积ZnS薄膜,应用台阶仪、SEM、XRD、波谱仪等手段测定了ZnS薄膜的厚度、表面、物相结构及透过率等.结果表明,氨水体系沉积薄膜速度明显慢于另外两种体系,沉积的ZnS薄膜都为立方结构.柠檬酸钠体系沉积的ZnS 薄膜结晶和透过率最佳,但薄膜表面缺陷较多;氨水-联氨体系沉积的ZnS薄膜表面质量最佳,结晶和透过率也较好;氨水体系沉积的ZnS薄膜质量较差.用3种体系沉积的ZnS薄膜用于制备铜铟镓硒Cu(In,Ga)Se2太阳电池,氨水和氨水-联氨体系沉积的ZnS薄膜制备的电池转换效率明显高于柠檬酸钠体系沉积的ZnS制备的太阳电池.     

衬底温度对柔性硫化锌薄膜结构与光学性能的影响北大核心CSCD

本文利用射频磁控溅射薄膜沉积技术在柔性聚酰亚胺(PI)、氧化铟锡(ITO)玻璃及石英玻璃衬底上制备了透明硫化锌(ZnS)薄膜。通过改变生长过程中的衬底温度,全面系统地研究了衬底温度对柔性和刚性ZnS薄膜的晶体结构、光透过率、光学常数以及表面性能影响的规律。研究表明升高衬底温度有利于形成ZnS薄膜(111)晶面的择优取向生长。不同衬底温度条件下制备的柔性和刚性ZnS薄膜在可见光波长范围内的平均光透过率均大于80%;在红外波长范围的平均光透过率达到85%。柔性ZnS薄膜在400 nm-890 nm波长范围内的光学折射率为2.21-2.56。刚性ZnS薄膜的光学折射率随着衬底温度的升高有所增加,当衬底温度为300℃时,刚性ZnS薄膜在890 nm波长处的折射率达到2.26。柔性ZnS薄膜厚度及表面粗糙度均随着衬底温度的升高而降低,当衬底温度为300℃时,柔性ZnS薄膜表面均方根粗糙度达到最小值2.99 nm。为实现高性能柔性ZnS光电器件,应控制生长柔性ZnS薄膜的衬底温度在200℃-300℃,以获得最优化的器件性能。     

不锈钢衬底上沉积类金刚石薄膜的硬度

利用射频辉光放电法在不锈钢衬底上制备了类金刚石薄膜，用显微硬度计测试了薄膜与衬底复合膜度和衬底硬度。并用Ｂ．Ｊｏｎｓｏｎ和Ｂ．Ｈｏｇｍａｒｋ方法将薄硬度分离出来，得到了硬度值与制与制备参数间的关系，确定了在不锈钢衬底上沉积高度和强附丰度类金刚石薄膜的最佳工艺条件范围，并对实验结果进行了理论解释。     

不同衬底上TiN薄膜的制备及性能研究

利用电弧离子镀技术在不锈钢，硅衬底及玻璃衬底上沉积了ＴｉＮ薄膜，并在大气环境下进行了７００℃３０ｍｉｎ退火处理，测量了其退火前后的硬度，Ｘ射线分析了退火前后的成分，对硅衬底上沉积的薄膜则测量了退火前的电阻率变化。在玻璃衬底上改变实验条件沉积了不同颜色的薄膜，测量了不同色泽薄膜的电阻率和制备条件的关系，对退火后薄膜内微观结构的变化进行初步分析由此讨论了退火后薄膜硬度及电阻率变化的原因，并解释了讨论了     

PECVD法制备类金刚石薄膜的结构和摩擦学性能研究

采用射频一直流等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅衬底上沉积了类金刚石薄膜。用激光拉曼光谱仪和原子力显微镜对薄膜的结构和表面形貌进行了表征，并用纳米压痕仪测定了薄膜的硬度。用UMT微摩擦磨损试验机考察了薄膜在不同的滑行速度下薄膜的摩擦学性能。结果表明：所沉积的薄膜具有典型类金刚石薄膜的结构特征，薄膜表面光滑致密，硬度较高；薄膜与氧化铝陶瓷球对磨显示出良好的摩擦学性能，随着滑行速度的增加，薄膜的摩擦系数单调降低，但磨损寿命先增加后降低。     

钛酸锶钡薄膜掺杂改性研究进展

钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)薄膜具有优良的铁电、介电性能,在可调谐微波器件、动态随机存储器、红外探测器阵列等方面具有良好的应用前景.综述了近年来BST薄膜掺杂改性研究所取得的进展,特别是对晶格掺杂和晶界掺杂进行了较详细的评述,并对目前BST薄膜掺杂研究的几个前沿问题进行了详细的讨论.     

Designed Patterning of Mesoporous Metal Films Based on Electrochemical Micelle Assembly Combined with Lithographical Techniques

Mesoporous noble metals and their patterning techniques for obtaining unique patterned structures are highly attractive for electrocatalysis, photocatalysis, and optoelectronics device applications owing to their expedient properties such as high level of exposed active locations, cascade electrocatalytic sites, and large surface area. However, patterning techniques for mesoporous substrates are still limited to metal oxide and silica films, although there is growing demand for developing techniques related to patterning mesoporous metals. In this study, the first demonstration of mesoporous metal films on patterned gold (Au) substrates, prefabricated using photolithographic techniques, is reported. First, different growth rates of mesoporous Au metal films on patterned Au substrates are demonstrated by varying deposition times and voltages. In addition, mesoporous Au films are also fabricated on various patterns of Au substrates including stripe and mesh lines. An alternative fabrication method using a photoresist insulating mask also yields growth of mesoporous Au within the patterning. Moreover, patterned mesoporous films of palladium (Pd) and palladium–copper alloy (PdCu) are demonstrated on the same types of substrates to show versatility of this method. Patterned mesoporous Au films (PMGFs) show higher electrochemically active surface area (ECSA) and higher sensitivity toward glucose oxidation than nonpatterned mesoporous Au films (NMGF).     

Structural aspects of Langmuir-Blodgett and cast films of zinc phthalocyanine and zinc hexadecafluorophthalocyanine

The processing of macrocyclic phthalocyanines (Pc) in the form of thin, nanostructured films has been usually carried out via evaporation techniques, owing to the low solubility exhibited by these compounds. The fabrication of Pc ultrathin films via the Langmuir-Blodgett technique may be advantageous from a technological point of view, since parameters such as film architecture and organization can be achieved without post-thermal treatments. In this study, a parent zinc phthalocyanine (ZnPc) and its fluorinated derivative (F₁₆ZnPc) were synthesized and manipulated in the form of LB films. The morphological and structural features of ZnPc and F₁₆ZnPc Langmuir-Blodgett films containing up to 31 layers were investigated using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), micro-Raman spectroscopy and X-ray diffraction analyses and were compared to ZnPc and F₁₆ZnPc cast films. The interplanar distance obtained by X-ray specular reflection decreases from 12.64 Å for ZnPc to 12.16 Å for F₁₆ZnPc. FTIR spectra indicated absence of order in the LB films from ZnPc and F₁₆ZnPc, at least in the direction perpendicular to the substrate surface. Therefore, the order observed in the X-ray diffractograms means that the molecules might be organized in crystallites that are randomly oriented in the film.     

新型红外增透膜和保护膜EI

介绍了类金刚石碳（ＤＬＣ）膜和碳化锗（Ｇｅ＿ｘＣ＿（１－ｘ））簿膜的沉积方法、特性和在红外光学镀膜中的应用进展。     

聚酰亚胺的Langmiur—Blodgett膜

本文介绍了制备聚酰亚胺ＬＢ膜的“前聚物法”以及通过引入不同结构基团或各种后处理以得到不同性能的聚酰亚胺ＬＢ膜和它们各种可能的应用。     

磁光盘的介质膜材料AlN,AlSiN薄膜的电子显微分析

本文研究了磁光盘介质薄膜－ＡｌＮ和ＡｌＳｉＮ薄膜的电子显微结构，通过透射电镜分析了ＡｌＮ薄膜的多晶结构和ｃ轴垂直取向；通过Ｘ射线衍射分析、透射电镜分析和Ｘ射线光电子能谱分析，确定了ＡｌＳｉＮ薄膜并不是多晶ＡｌＮ和ＳｉＮ薄膜的简单组合，而是形成了稳定的非晶特征结构。且ＡｌＳｉＮ薄膜由于其非晶结构而比ＡｌＮ薄膜的磁光克尔效应增强效果更优越。     

SrTiO3（110）上水热法外延生长PbTiO3薄膜

利用低温水热合成工艺，在一定浓度皆Ｐｂ（ＮＯ）３，ＴｉＣｌｒ的混合强碱性水溶液中，和在（１２０℃，０．２５ＭＰａ）的水热反应条件下，首次成功地在ＳｒＴｅＯ３单昌衬底上生长出具有面积构的ＰｂＴｉＯ３外延薄膜。     

ZrO_2薄膜的相结构与相稳定性

采用纯 Zr、添 Y_2O_3的 ZrO_2和添 MgO 的 ZrO_2为靶材,以射频溅射方法生成 ZrO_2薄膜。研究了这三个系列薄膜的物相结构,以及退火和研磨对物相结构的影响。研究表明,ZrO_2薄膜为单斜相,Y-ZrO_2和 Mg-ZrO_2薄膜为单斜相和正方相,且以正方相为主。它们的退火规律也各不相同,这与稳定剂的加入与性质有关。同时研磨并未诱导正方相向单斜相的转变。