脉冲激光沉积ZnO薄膜的结构和光学特性研究

采用脉冲激光，在Si（001）衬底上生长ZnO薄膜，利用X射线衍射（XRD），原子力显微镜（AFM）和光致发光光谱（PL）等测试手段研究了不同衬底温度所生长的ZnO薄膜结构特征和光学性能。研究表明：衬底温度影响ZnO薄膜结构和光学性能。在500℃～600℃沉积范围内随着温度升高，ZnO薄膜结构和光学性能提高。     

沉积时间对脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜性能的影响

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在氧气气氛中以高纯Zn为(99.999%)靶材,在单晶硅和石英衬底表面成功生长了ZnO薄膜.通过X射线衍射仪、表明轮廓仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度计对合成薄膜材料的晶体结构、厚度、光学性质等进行了研究,分析了ZnO薄膜的沉积时间对其性能的影响.结果表明,采用PLD法在室温下可以制备出(002)结晶取向和透过率高于75%的ZnO薄膜,但室温下沉积的ZnO薄膜的发射性能较差,沉积时间的延长不能改善薄膜的发光性能.     

氧压对用PLD法生长氧化锌薄膜的电学特性的影响

本文研究了用脉冲激光沉积（PLD）法制备ZnO薄膜，给出了在不同氧压下生长氧化锌（ZnO）薄膜的XRD谱、表面的AFM图以及电阻率、迁移率、载流子浓度以及导电类型等电学特性，为探索制备P型ZnO薄膜提供实验依据。     

ITO上磁控溅射ZnO薄膜及其光电性质

在ITO(In2O3:Sn)衬底上射频溅射ZnO薄膜,研究了射频溅射功率对ZnO薄膜的晶体结构,表面形貌及光学透过率的影响.结果表明,随着射频功率的提高,沿(002)方向生长的ZnO薄膜的结晶度显著增强,薄膜的表面颗粒略有减小,表面粗糙度由13.13 nm降低到5.06 nm.在300～400 nm波长范围内薄膜的光学透过率随着射频功率的增加而降低.在双层薄膜中空间内建电场的存在有助于光生电子和空穴有效地分离,使ZnO/ITO双层薄膜具有较强的光电响应能力,光电流达14μA.     

SiO2/Si衬底制备ZnO薄膜及表征

本文报道了利用脉冲激光沉积技术在热氧化p型硅衬底上生长ZnO外延薄膜.引入高阻非晶SiO2缓冲层,有效地降低了检测过程中单晶衬底对ZnO薄膜的电学性能影响.利用XRD,SEM,Hall和PL对其进行研究.结果表明,在衬底温度为500℃时,生长的ZnO薄膜具有优良的晶体质量,电学性能和发光性能.     

高质量ZnO薄膜的退火性质研究

在LP－MOCVD中，我们利用Zn(C2H5)2作Zn源，CO2作氧源，在（0002）蓝宝石衬底上成功制备出皮c轴取向高度一致的ZnO薄膜，并对其进行500℃-800℃四个不同温度的退火。利用XRD、吸收谱、光致发光谱和AFM等手段研究了退火对ZnO晶体质量和光学性质的影响。退火后，（0002）ZnO的XRD衍射峰强度显著增强，c轴晶格常数变小，同时（0002）ZnOX射红衍射峰半高宽不断减小表明晶粒逐渐增大，这与AFM观察结果较一致。由透射谱拟合得到的光学带隙退火后变小，PL谱的带边发射则加强，并出现红移，蓝带发光被有效抑制，表明ZnO薄膜的质量得到提高。     

S掺杂ZnO薄膜光电特性的研究

采用射频磁控溅射法,在玻璃基片上生长了ZnO:S薄膜。XRD测试表明所制薄膜为六角纤锌矿结构,具有明显的(002)衍射峰。室温下的透射光谱测量结果表明,随着S掺入量的增加,ZnO:S合金薄膜的吸收边向长波长方向移动,但在可见光部分有较高的透过率。在此基础上计算了各样品的禁带宽度,结果表明,在S掺入量小于8%的范围内,随着S掺入量的增加,禁带宽度减小。样品紫外光电导特性明显,在波长365nm、功率4000μW/cm2紫外光源照射下,紫外光与可见光所对应光电流响应之比可达3。     

柔性衬底上AZO薄膜的附着力特性研究

使用脉冲激光沉积(PLD)方法在柔性衬底PMMA和PET上制备了具有高c轴择优取向的AZO(ZnO∶Al)薄膜。通过X射线衍射(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和纳米划痕仪,研究了在不同衬底下生长的薄膜样品的晶体结构、光学性能和附着力。结果表明,两种柔性衬底上生长的AZO薄膜都是单一的ZnO六方相,可见光范围内光学透过率均大于85%;PMMA、PET衬底上AZO薄膜的临界载荷数值分别为31.31mN和16.97mN,PET衬底上ITO薄膜的临界载荷数值为40.55mN。     

PLD法制备氧化锌薄膜生长机制及发光特性的研究

利用PLD法在Si衬底上成功地制备了具有较好C轴择优取向生长的ZnO薄膜,从样品的XRD谱可以看出在环境氧压为20Pa,衬底温度为700℃时生长的样品的XPD谱(002)峰半高宽较窄,膜的结晶程度最好.不同的衬底温度下膜的生长机制也不一样,主要有:V-L-S机制和V-S机制.样品室温下的PL谱显示所有样品均出现UV发射和可见光区蓝绿光发射,而蓝绿光发射强度随氧压的增大而增强,表明样品的蓝绿光发射来源于样品中的受主缺陷.     

脉冲激光沉积法室温下ZnO薄膜的制备与表征

在室温条件下,采用脉冲激光沉积技术在玻璃衬底上生长了ZnO薄膜.对薄膜的XRD分析表明,ZnO薄膜为六方纤锌矿结构并沿c轴取向生长,且(002)衍射峰的半高峰宽仅为0.24°.薄膜沿c轴方向受到一定的张应力为1.7×108 N/m2.原子力显微镜分析表明薄膜表面较为平整,平均粗糙度约为6.5 nm,晶粒尺寸约为50 nm.此外,透射光谱分析表明薄膜的禁带宽度为3.25 eV,与ZnO体材料的禁带宽度3.30 eV基本相同.     

脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备袁征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能.结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低.当Ag含量为16％(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳.由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑.     

脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备表征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能。结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低。当Ag含量为16%(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳。由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑。     

脉冲激光沉积技术在磁性薄膜制备中的应用

脉冲激光沉积制膜（PLD）是近年来迅速发展起来的制膜新技术，首先简要介绍了脉冲激光沉积技术的原理、特点和优势以及在磁性功能薄膜研究中的应用，最后说明了该技术的最新发展趋势。     

脉冲激光沉积ZnO及其掺杂薄膜的研究

本文用脉冲激光沉积（PLD）法在SiO2基片上制备了ZnO薄膜和Zn1-xMnxO薄膜。X射线衍射、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计对ZnO薄膜的测试结果表明：薄膜具有（103）面的择优取向，表面比较平坦；SiO2基片上制备的薄膜在387nm附近存在明显的吸收边，且薄膜的吸收对基片温度变化不明显。通过对Zn1-xMnxO薄膜的吸收光谱分析得出：Mn离子的掺杂改变了ZnO薄膜的禁带宽度，随Mn离子的掺杂量的增加，薄膜禁带宽度增加；薄膜的光吸收也从直接跃迁过渡为间接跃迁过程。     

脉冲激光沉积磷掺杂多晶硅薄膜的压阻性能

采用脉冲激光沉积法(PLD)制备磷掺杂多晶硅薄膜,研究磷掺杂分数对多晶硅薄膜压阻性能的影响。结果表明,随着磷掺杂分数增大,多晶硅薄膜的应变系数先增大后减小。在磷掺杂分数为0.3%(质量分数)时,电阻横向应变系数的绝对值达到最大,为24.3,电阻纵向应变系数的绝对值达到最大,为12.6。横向电阻应变的非线性在1%~2.5%之间,电阻的温度系数为0.05%/℃,应变系数的温度系数为-0.06%/℃。     

硅基氧化铱薄膜的脉冲激光沉积及其微观结构研究

采用脉冲激光沉积技术，在Si（100）基片上制备了高致密的氧化铱（IrO2）薄膜，研究了不同沉积温度对薄膜结构的影响。利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对制备的IrO2薄膜进行了表征。结果表明：在20Pa氧分压，250℃～500℃范围内，得到的薄膜为多晶的IrO2物相，其晶粒尺寸和粗糙度随着沉积温度的升高而增加；所得到的IrO2薄膜表面粗糙度低，厚度均匀，与基片结合良好。     

Properties of ZnO Thin Films Grown on Si (100) Substrates by Pulsed Laser Deposition

ZnO thin films were grown on Si (100) substrates by pulsed laser deposition using a ZnO target.The substrate temperature was varied in the range of room temperature to 800 ℃,and the oxygen partial pressure of 0.1333 Pa (1 m Torr) to 1333 Pa (10 Torr).The properties of the resulting films were investigated by photoluminescence (PL),grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD),X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),and field emission scanning electron microscopy (FESEM).Based on the ultraviolet (UV,～380 nm) to...