一种制备氧化钒薄膜的新工艺

采用两步法工艺,即先在衬底上溅射一层金属钒膜,再对其进行氧化的方法,在硅和氮化硅衬底上制备了高电阻温度系数的混合相VOx多晶薄膜。电学测试结果表明:厚度为50nm的氧化钒薄膜的方块电阻和电阻温度系数(TCR)在室温时分别达到50kΩ和0.021K-1。     

掺杂对CdS多晶薄膜电学性能的影响

利用近空间升华法制备CdS多晶薄膜,同时将薄膜在400℃下进行Cl-掺杂。利用光-电阻、暗电阻-温度关系等测试手段分析不同波长光照及温度对掺杂前后薄膜电学性能的影响。结果显示:在不同波长的光照下,薄膜显示出不同的电阻值,最小电阻出现在500 nm波长附近;在光、暗态转换过程中发现,掺杂对电阻弛豫时间影响较大,掺杂后最短响应时间由原来对应的青光向蓝光移动;掺杂后,薄膜光、暗电导增加,电导激活能减少。     

基于非晶硅薄膜的微测辐射热计光学仿真和优化

基于非晶硅薄膜的非制冷微测辐射热计具有结构简单、易于大规模集成、工艺兼容以及良好探测性能等特点,在红外探测领域等受到关注。引入氮化钛薄膜作为新型红外吸收材料,通过光学导纳矩阵法,对基于非晶硅薄膜的微测辐射热计的红外吸收特性,进行了仿真和优化研究。结果表明,非晶硅微测辐射热计中,氮化钛/非晶硅复合薄膜具有良好的红外吸收性能。当非晶硅薄膜厚度为120 nm时,由氮化钛/非晶硅组成的膜系在8～14μm范围内具有96%左右的红外吸收率,其中氮化钛薄膜的最佳吸收厚度为32nm。     

调整VO2薄膜相变特性和TCR的制备及辐照方法

采用不同的真空还原时间、真空退火温度和衬底制备出了VO2薄膜,并对制备出的薄膜进行电子辐照.通过测试辐照前后的VO2薄膜相变电学性能及低温半导体相电阻温度系数(TCR),表明不同的制备工艺和不同注量的电子辐照可明显改变VO2薄膜相变过程中电学性能,提高薄膜的电阻温度系数.对影响VO2热致相变薄膜电学性能及电阻温度系数的因素进行了讨论.     

MoNb薄膜直流磁控溅射制备及性能研究

以Mo-10%Nb(10%为粒子数分数)合金为靶材,采用直流磁控溅射法在钠钙玻璃基板上制备了MoNb薄膜。采用台阶仪、四探针电阻仪和AFM分别测试了Mo Nb薄膜的厚度、方块电阻及表面形貌。研究了功率密度、工艺气压及衬底温度对MoNb薄膜性能及其生长特性的影响。实验结果表明:功率密度增加2倍时,MoNb薄膜的沉积速率提升1.8倍,而电阻率降低2.3倍;工艺气压增大4倍时,MoNb薄膜的沉积速率提升1.5倍,其电阻率增大13倍。同时发现:衬底温度增加了135℃时,MoNb薄膜的表面粗糙度增加0.567nm,颗粒大小增加3.36nm。     

Cr薄膜电阻桥的湿法腐蚀工艺参数研究

采用直流磁控溅射法在Al2O3陶瓷基片上沉积了Cr薄膜,采用光刻–湿法腐蚀工艺对Cr薄膜图形化得到电阻桥。通过实验,详细研究了腐蚀液温度、pH值和硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]浓度对Cr薄膜电阻桥腐蚀效果的影响。实验结果表明,Cr薄膜电阻桥的最优腐蚀参数为:硝酸铈铵浓度1.16 mol/L,pH值4,30℃水浴恒温。采用该最佳工艺制备的Cr薄膜电阻桥的腐蚀速率为180 nm/min,侧蚀为400 nm,桥区边缘线条整齐,其在5A恒流作用下点火效果良好,点火时间约为27.4 ms。     

制备条件对Ge2Sb2Te5薄膜电学性能的影响

研究了磁控溅射制备Ge2Sb2Te5薄膜时,制备条件诸如功率、气压等对薄膜性能的影响.主要通过测量薄膜方块电阻随退火温度的变化情况,探索Ge2Sb2Te5薄膜的成长机理.实验结果表明,不同溅射功率下制备的薄膜经不同温度退火后方块电阻没有明显的区别,而随着溅射气压的上升,薄膜方块电阻随退火温度的增加,下降的速率增加,意味着由面心立方结构转变为六方结构所需的结晶温度降低.     

制备条件对Ge2Sb2Te5薄膜电学性能的影响

研究了磁控溅射制备Ge2Sb2Te5薄膜时,制备条件诸如功率、气压等对薄膜性能的影响.主要通过测量薄膜方块电阻随退火温度的变化情况,探索Ge2Sb2Te5薄膜的成长机理.实验结果表明,不同溅射功率下制备的薄膜经不同温度退火后方块电阻没有明显的区别,而随着溅射气压的上升,薄膜方块电阻随退火温度的增加,下降的速率增加,意味着由面心立方结构转变为六方结构所需的结晶温度降低.     

制备条件对Ge2Sb2Te5薄膜电学性能的影响

研究了磁控溅射制备Ge2Sb2Te5薄膜时，制备条件诸如功率、气压等对薄膜性能的影响. 主要通过测量薄膜方块电阻随退火温度的变化情况，探索Ge2Sb2Te5薄膜的成长机理. 实验结果表明，不同溅射功率下制备的薄膜经不同温度退火后方块电阻没有明显的区别，而随着溅射气压的上升，薄膜方块电阻随退火温度的增加，下降的速率增加，意味着由面心立方结构转变为六方结构所需的结晶温度降低     

非致冷红外焦平面阵列VO2薄膜结构和性能研究

采用射频磁控反应溅射方法，通过精确地控制氧分压、基底温度等关键工艺参数，沉积出满足非致冷红外焦平面阵列使用的VO2薄膜。解决了以往其它方法制备过程中薄膜相成份较为复杂、薄膜不均匀和电阻温度系数达不到使用要求的问题。利用X射线衍射和X射线光电子谱，分析了薄膜的成分、相结构、结晶和价态情况，用原子力显微镜表征了薄膜的微观结构，分光光度计分析了薄膜在可见到红外波段（500－2500nm)高低温透射率变化情况，对薄膜的电学性能也进行了测量和分析。结果表明VO2薄膜纯度高，结晶好，薄膜的光透射率在波长2000nm处相变前后改变了42％，室温下的方块电阻为26．8kΩ/□，电阻温度系数为2．2％／℃。同时给出了利用X射线光电子谱中钒的V2p3/2特征峰位表征氧化钒相结构的方法。     

Pr3+掺杂SrTiO3薄膜的聚合物前驱体法制备及发光性能

采用聚合物前驱体法,在LaNiO<,3>/si(100)衬底上低温制备了Pr<,3+>掺杂SrTiO<,3>薄膜.用XRD,AFM、PL手段分析了薄膜的晶体结构、表面形貌与发光性能.结果显示,退火温度决定SrTiO<,3>薄膜的晶粒大小和表面形貌,在600℃退火2 h获得的薄膜表面均匀、无裂痕,晶粒大小约为60 nm,...     

TiO2/SiO2纳米多层膜光学特性研究

采用磁控溅射方法在玻璃基底上制备了TiO2／SiO2纳米多层膜,用椭偏仪测试了薄膜的厚度和折射率。黑体实验研究表明,TiO2／SiO2纳米多层膜在800nm～1600nm区域内对红外线的吸收较好,且吸收率随着温度的升高而增大。红外光谱研究表明, TiO2／SiO2纳米多层膜在2300cm-1～2900cm-1区域内对红外线的吸收较好。     

Dielectric Characteristics of Ba0.65Sr0.35TiO3 Thin Films by Sol-Gel Method

Ferroelectric Ba0.65Sr0.35TiO3 (BST) thin films on the Pt/Ti/SiO2/Si substrate have been successfully prepared by sol-gel. Such films have approximately 300 nm thicknesses with a remnant polarization of about 2.95 C/cm2 and a coercive field of about 21.5 kV/cm. The investigations of X-ray diffraction and atomic force microscopy show that the BST films annealed at 650 ℃ exhibit a tetragonal structure and that the films dominantly consist of large column or grains of about 89 nm in diameter. The curves of the temperature dependence of dielectric coefficient in different frequencies display the curie transition at the temperature around 23 ℃. The dielectric loss tangent of BST thin films at 100 kHz is less than 0.04. As a result, the BST thin films are more applicable for fabrication of infrared detector compared with the BST thin films reported previously.     

Dielectric Characteristics of Ba_(0.65)Sr_(0.35)TiO_3 Thin Films by Sol-Gel Method

Ferroelectric Ba0.65Sr0.35TiO3(BST) thin films on the Pt/Ti/SiO2/Si substrate have been successfully prepared by sol-gel. Such films have approximately 300 nm thicknesses with a remnant polarization of about 2.95 μC/cm2 and a coercive field of about 21.5 kV/cm. The investigations of X-ray diffraction and atomic force microscopy show that the BST films annealed at 650 °C exhibit a tetragonal structure and that the films dominantly consist of large column or grains of about 89 nm in diameter. The curves of the temperature dependence of dielectric coefficient in different frequencies display the curie transition at the temperature around 23 °C. The dielectric loss tangent of BST thin films at 100 kHz is less than 0.04. As a result,the BST thin films are more applicable for fabrication of infrared detector compared with the BST thin films reported previously.     

SiC/SiO_2镶嵌结构薄膜光致发光特性研究

采用 SiC/SiO_2复合靶,用射频磁控共溅射技术和高温退火的方法制备了 SiC/SiO_2纳米镶嵌结构复合薄膜,并应用傅里叶红外吸收(FTIR),X 射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和光致发光(PL)实验分析了薄膜的结构、表面形貌以及光致发光性能。结果表明,样品经高温退火后在 SiO_2基质中有 SiC 纳米颗粒形成。以 280 nm 波长光激发样品薄膜表面,显示出较强的 365 nm 的紫外光发射以及 458 nm 和 490 nm 处的蓝光发射,其发光强度随退火温度从 800℃升高至 1 050℃而增强。其发光归结为薄膜中与 Si-O 相关的缺陷形成的发光中心。     

掺铂WO3-SiO2复合薄膜结构表征和气致变色性能研究

采用溶胶－凝胶法制备WO3－SiO2复合薄膜,对不同温度热处理的复合薄膜及单一组分薄膜的结构和气致变色性能进行了对比分析。XRD分析结果表明,复合薄膜的晶化温度提高、晶化程度降低,存在一定的晶格畸变;IR分析结果表明,在热处理过程中复合薄膜氧化钨分子间不易缩合,分子结构对称性低、变形多。性能测试结果表明,在复合薄膜中,WO3与SiO2之间的相界等结构缺陷为氢气提供扩散通道,使复合薄膜在热处理后气致变色性能优于单一组分薄膜。     

射频磁控溅射氧化钒薄膜的结构与性能研究(英文)

以非制冷微测辐射热计型红外探测器应用为需求背景,采用射频磁控溅射技术在300℃低温条件下制备了氧化钒薄膜。采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、能量色散谱(EDS)及X射线光电子能谱(XPS)技术表征了薄膜的结晶状态、微观结构与化学组成。采用四探针技术研究了薄膜的电学性能。结果表明该薄膜主要为非晶态的二氧化钒(VO2),并具有光滑的表面形貌。这种非晶VO2薄膜在22～100℃温度范围内不存在半导体-金属相变。100 nm厚的非晶VO2薄膜室温下的面电阻为600 kΩ/□,同时表现出-2.1%/℃的较高电阻温度系数(TCR),这表明该薄膜有希望用于非制冷微测辐射热计型红外探测器。     

Pb(Zr0.3Ti0.7)O3热释电薄膜材料研究

利用射频磁控溅射法对0.8Pb(Zr0.3Ti0.7)O3+0.2PbO的陶瓷靶进行溅射,在5英寸的TiOx/Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备出了PZT薄膜.实验表明,PZT薄膜的取向由(111)到(100)的改变可以通过精确控制基片温度来实现.(111)取向的薄膜具有良好的介电、铁电和热释电性能,其剩余极化强度、介电常数、介电损耗、矫顽场和热释电系数分别为20μC/cm2,370,1.5%,130kV/cm和1.1×10-8C/cm2K,该薄膜可望在非制冷红外焦平面探测器阵列中得到应用.     

氧化热处理对VO2薄膜特性的影响研究

采用直流磁控溅射法,结合氧化法热处理在硅基底上制备VO2薄膜,通过SEM、XRD、XPS、FTIR红外透射率等测试,从多角度分析了氧化热处理对VO2薄膜截面结构、晶相成分、成分价态、红外透射率相变特性的影响。实验分析表明,采用直流磁控溅射与氧化热处理相结合的方法,可获得主要成分为具有明显择优取向单斜金红石结构VO2(011)晶体的氧化钒薄膜,氧化热处理有利于VO2晶粒生长并增加薄膜致密性,同时其红外透射率具有明显相变特性,相变温度为60.5 ℃,3~5 m、8~12 m波段的红外透射率对比值达到99.5%,实现了对红外波段辐射的开关功能,适合应用于红外探测器的激光防护研究,同时可为深入研究对薄膜的氧化热处理提供参考依据。     

基于常温磁控溅射法的二氧化钒薄膜制备方法研究

采用常温磁控溅射法制备金属钒薄膜,然后在合适的氧气氛围下对其进行退火氧化处理,最终在非晶玻璃衬底上制备出具有相变的高性能二氧化钒(Vanadium Dioxide,VO_2)薄膜。X射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD)测试结果表明,所制薄膜的主要成分为VO_2;扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)测试结果表明,所制薄膜的结晶性良好,晶粒粗细均匀。该薄膜在室温下的红外光透过率(2400nm处)为67%,在高温下的红外光透过率(2400 nm处)为9%。其透过率差值为58%,因此具有良好的红外透过率调节能力。同时还测试分析了薄膜光学转变与电学转变的差异,发现电学转变温度比光学转变温度高4.7℃。该方法适合大面积VO_2薄膜的制备,对智能窗的研究与应用具有重要意义。