氧分压对掺钼氧化铟透明导电薄膜光电性能的影响

采用射频磁控反应溅射法在k9玻璃衬底上制备了In2O3∶Mo(IMO)透明导电薄膜,分析了不同氧分压条件下IMO薄膜的晶体结构、化学成分及光电性能.结果表明:不同氧分压下制备的IMO薄膜具有不同晶粒的取向性;随着氧分压的增加,薄膜的载流子浓度、载流子迁移率先增加后减小;薄膜的电阻率呈现先增加再减少然后再增加的趋势.在可...     

透明导电IMO薄膜的载流子迁移率研究

采用van-der-Pauw法、等离子振荡波长法和光谱拟合法等三种方法对IMO(In2O3：Mo)薄膜和ITO(In2O3：Sn)薄膜的载流子迁移率进行了测量和比较。结果表明，IMO薄膜的载流子迁移率高达100cm^2V^-1s^-1以上，远超过已报导的其他掺杂透明导电氧化物（TCO）薄膜的载流子迁移率；IMO薄膜的载流子有效质量约为电子静止质量的0.35倍；IMO薄膜的高载流子迁移率主要是由载流子受到的散射作用较弱所引起。这无法用通常的掺杂TCO薄膜的载流子散射理论来解释，为此引入复合效应进行分析。在ITO薄膜中，每形成一个电中性复合粒子，就会使两个掺杂的Sn^4 失去贡献载流子的电活性；而在IMO薄膜中，即使一个掺杂Mo^6 与晶格间隙中的一个O^2-结合成复合离子后，该复合离子仍然会贡献出一个载流子，故薄膜中形成的电中性复合粒子数目较少，从而导致价态差为3的IMO薄膜中的电中性复合粒子对载流子的散射远低于价态差为1的ITO薄膜，因此，IMO薄膜有可能获得较高的载流子迁移率。     

透明导电IMO薄膜的载流子迁移率研究

采用van der Pauw法、等离子振荡波长法和光谱拟合法等三种方法对IMO(In2 O3 ∶Mo)薄膜和ITO(In2 O3 ∶Sn)薄膜的载流子迁移率进行了测量和比较。结果表明 ,IMO薄膜的载流子迁移率高达 10 0cm2 V-1s-1以上 ,远超过已报导的其他掺杂透明导电氧化物 (TCO)薄膜的载流子迁移率 ;IMO薄膜的载流子有效质量约为电子静止质量的 0 35倍 ;IMO薄膜的高载流子迁移率主要是由于载流子受到的散射作用较弱所引起。这无法用通常的掺杂TCO薄膜的载流子散射理论来解释 ,为此引入复合效应进行分析。在ITO薄膜中 ,每形成一个电中性复合粒子 ,就会使两个掺杂的Sn4 失去贡献载流子的电活性 ;而在IMO薄膜中 ,即使一个掺杂Mo6 与晶格间隙中的一个O2 -结合成复合离子后 ,该复合离子仍然会贡献出一个载流子 ,故薄膜中形成的电中性复合粒子数目较少 ,从而导致价态差为 3的IMO薄膜中的电中性复合粒子对载流子的散射远低于价态差为 1的ITO薄膜 ,因此 ,IMO薄膜有可能获得较高的载流子迁移率     

臭氧在热反应蒸发法低温制备透明导电薄膜IMO中的作用

虽然采用常规的热反应蒸发法就可以在约350℃的玻璃基底上制备出性能优良的In2O3∶Mo(IMO)薄膜,但是随着基底温度的降低,IMO薄膜的电导率和可见光透射比都迅速减小.通过高频放电在反应气体中加入O3后,可以在室温下将In充分氧化成In2O3,极大地改善了IMO薄膜的透明性.而且,IMO薄膜的结晶程度也得到了小幅度提高,这有利于提高薄膜电导率.在不加热基底的情况下(约30℃),制备的约400nm厚的IMO薄膜的电阻率小于5×10-2Ω*cm;在基底温度为100℃时电阻率可以小于2×10-3Ω*cm;同时它们在可见光区域的总平均透射比(含1.2mm厚载玻片基底)都超过0.8.     

新型透明导电薄膜In2O3：Mo

ＭｏＯ３的饱和蒸气压较高，可以直接用热反应蒸发法制备Ｉｎ２Ｏ３：Ｍｏ（ＩＭＯ）透明导电薄膜。ＸＰＳ和ＸＲＤ测试结果证明，ＩＭＯ薄膜中的Ｍｏ是以Ｍｏ＾６＋离子形式取代了Ｉｎ２Ｏ３晶格中的Ｉｎ＾３＋离子而存在的，没有形成新的化合物，也没有改变Ｉｎ２Ｏ３的体心立方晶格结构。在不进行退火、放电等工艺处理的情况下，用常规的反应蒸发法，在约３５０℃，１．２ｍｍ厚的载玻片上制备的ＩＭＯ薄膜在可见光区域的平均透射     

ZAO透明导电薄膜的制备及性质

ZAO（ZnO：Al）透明导电薄膜是一种具有高的载离子浓度和宽禁带的半导体氧化物，电学和光学性能优异。极具应用前景。本文介绍了ZAO薄膜的制备现状、特性、磁控溅射参数对其电学和光学性质的影响以及今后研究的方向。     

不连续Pt薄膜对ITO薄膜气敏特性的影响

在320℃时,如氧化铟锡(ITO)薄膜暴露在乙醇气氛中则其电阻急剧下降。利用直流平面磁控反应溅射的方法在约1Pa的氧与氩的混合气体中溅射铟锡合金制备了ITO薄膜。如果在ITO薄膜表面沉积一层不连续的Rt膜,薄膜对乙醇蒸汽的检测灵敏度大大提高,而且工作温度下降。本文就制备工艺对薄膜检测灵敏度的影响做了一些探讨,并且对Rt膜的作用进行了讨论。     

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。     

透明导电ZnO∶In薄膜光电性能的研究进展

本征ZnO是高阻材料,如何对其进行掺杂,提高其光电性能,制备出高质量的ZnO薄膜是实现其应用的关键.从晶体结构和能带结构、影响光电性能的因素、透明导电机制、提高光电性能的途径等方面综述了In掺杂ZnO(ZnO:In)薄膜光电性能的研究进展,提出了降低ZnO:In薄膜电阻率和提高透光率的有效途径,并对未来的发展方向进行了简要说明.     

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.     

塑料基体低温沉积ITO薄膜的研究

综述了塑料基体低温沉积ITO薄膜国内外的最新研究现状,并指出了现在存在的问题,认为实现低温沉积、保证薄膜的光电性能和改善薄膜表面质量是3个关键技术.同时结合自己的研究工作,提出了相应的解决方法和建议.     

生长温度对CVD金刚石薄膜的影响

系统研究了ＣＶＤ金刚石薄膜成膜过程中生长温度对薄膜质量、生长率和力学性能的影响。研究结果表明：在典型沉积条件下，生长温度愈高、薄膜的晶体质量愈好；但薄膜的应力状况和附着性能变坏；在８００℃时，金刚石薄膜的生长速率最大。讨论了ＣＶＤ金刚石薄膜作为机械工具涂层的最佳生长温度。     

柔性衬底ITO薄膜的制备及其光电性能研究

在室温下,采用直流反应磁控溅射法,在聚酯薄膜（PEP）衬底上镀制了高性能的ITO薄膜。为了提高薄膜与基底的结合力,溅射前采用多弧离子源对PEP表面进行了等离子体清洗。研究了溅射工艺参数对ITO薄膜的光电性能和红外发射率的影响规律,探讨了ITO膜的透光和导电机理,并分析了方块电阻与红外发射率的相互关系。实验结果表明,通过等离子体清洗,ITO薄膜的结合力和光电性能都得到了改善。ITO薄膜的红外发射率和方块电阻受制备条件的影响规律具有相似之处,红外发射率随薄膜方块电阻的增大而呈增加的趋势。     

沉积温度对Gd掺杂CeO2电解质薄膜生长及电学特性的影响

采用反应射频磁控溅射技术,在非晶石英衬底上不同温度下制备了纳米多晶Gd掺杂CeO2(简称GDC)氧离子导体电解质薄膜,采用X射线衍射仪、原子力显微镜对薄膜物相、晶粒大小、生长形貌进行了表征,利用交流阻抗谱仪测试了GDC薄膜的电学性能.结果表明,GDC薄膜生长取向随沉积温度而变化:300-400℃时为强(111)织构生长,而500-600℃时薄膜趋于无规则生长;随着沉积温度的升高,薄膜的牛长形貌由同一取向的大棱形生长岛转变为密集球形小生长岛;GDC多晶薄膜的电导活化能约为1.3eV,接近于晶界电导活化能值,说明GDC交流阻抗主要源于晶界的贡献;晶界空间电荷效应导致GDC薄膜电导率随晶粒尺寸而变化,晶粒尺寸越小,电导率越大.     

基片温度对TiO2薄膜表面形貌和性能的影响

利用射频磁控溅射设备在玻璃基片上制备TiO2薄膜,采用AFM、UV-Vis分光光度、接触角测定仪等测试手段,研究基片温度对薄膜表面形貌、粗糙度和表面性能的影响.结果表明,随着基片温度增加,薄膜表面粗糙度增大,薄膜中颗粒由无定形态逐渐向定向排列的晶态转变,而薄膜结构、表面形貌和粗糙度的变化明显影响薄膜表面性能.最后,探讨了薄膜的生长机理.     

掺钼氧化锌透明导电薄膜光学性质研究

采用直流磁控反应溅射制备了掺钼氧化锌透明导电薄膜。研究了掺钼氧化锌薄膜的结构、表面形貌及其光学和电学性能。原子力显微镜扫描显示薄膜表面较为平整致密。制备出的掺钼氧化锌薄膜最低电阻率为9.4×10-4Ω.cm,相应载流子迁移率为27.3cm2V-1s-1,载流子浓度为3.1×1020cm-3。在可见光区域的平均透射率大于85%,折射率(550nm)为1.853,消光系数为7.0×10-3。通过调节氧分压可以调节薄膜载流子浓度,禁带宽度随载流子浓度的增加由3.37增大到3.8eV,薄膜的载流子有效质量m*为0.33倍的电子质量。     

氧化铟薄膜制备及其特性研究

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备氧化铟薄膜,通过测试原子力显微镜、X射线衍射、X射线光电子谱、紫外可见分光光度计以及霍尔效应,研究了氧化铟薄膜的结构和光、电特性.实验发现,氧化铟薄膜表面粗糙度随着生长温度的升高而增大.X射线衍射结果表明薄膜为立方结构的多晶体,并且随着生长温度的升高,可以看到氧化铟薄膜的晶粒变大以及半高宽减小,这也说明结晶质量的改善.在可见光范围的透射率超过90%.同时,在氩气氛围下制备的薄膜迁移率最大,其电阻率、霍尔迁移率和电子浓度分别达到了0.31Ω.cm、9.69 cm2/(V.s)和1×1018cm-3.退火处理可以改善氩氧氛围下制备的薄膜的电学性能.     

Effect of Oxidizers on the Growth of Indium Oxide Films from Indium Acetylacetonate Vapor

The introduction of oxidizers (O₂, N₂O, N₂O + O₂ mixture) into the gas phase (argon) affects the growth rate, composition, and properties of the films prepared via thermal decomposition of indium acetylacetonate, In(acac)₃. N₂O increases the average growth rate of the films by a factor of 3. It was proved by the radical fixation method that N₂O oxidizes In(acac)₃ molecules chemisorbed on the substrate, thus changing the composition and improving the electrical properties of the films.     

Effect of Deposition Temperature on Some Properties of MOCVD Molybdenum Sulphide Thin Films

Molybdenum sulphide thin films were deposited on sodalime glass, silicon Wafer and stainless steel （AISI 304L） substrates using Metal Organic Chemical Vapour Deposition （MOCVD） technique at temperatures ranging from 360 ℃ to 450 ℃. The films were characterized using Rutherford Backscattering Spectroscopy （RBS）, Ultraviolet-Visible Spectroscopy, Four point probe technique, Scanning Electron Microscopy （SEM） and Atomic Force Microscopy （AFM）. Elemental analysis showed that the S/Mo ratio increases from 1.22 to 2.33 with increasing temperature. The optical band gap varies from 1.69 eV to 1.79 eV as deposition temperature increases. The electrical conductivity ranging from 0.5 Ω-1 cm-1 to 1.30 Ω-1 also depends on deposition temperature. SEM micrographs of the films showed the layered structure of the film with an estimated grain size that increases from 1.6 μm to 2.4 μm as the deposition temperature increases. This study demonstrates that the properties of the films depend on the deposition temperature.