直流磁控溅射制备PbTe薄膜

采用直流磁控溅射的方式，用PbTe靶材溅射沉积在玻璃基底上得到了PbTe薄膜，薄膜生长速率约为100nm／min，通过控制溅射时间可沉积几纳米到几微米的不同厚度的薄膜。PbTe薄膜是面心立方结构的纤维状生长的薄膜，溅射沉积时间对薄膜的晶粒大小和结构有较大影响，溅射时间越长薄膜的晶粒越大，薄膜结构越致密，具有片层状结构。得到的PbTe薄膜是富Te的P型半导体薄膜，其电阻率随着薄膜厚度的增大而减小。     

氮掺杂氟化非晶碳薄膜光学性质的研究

用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法制备氮掺杂氟化非晶碳(a-C:F:N)薄膜.用紫外-可见分光光谱仪、椭偏仪、傅立叶变换红外光谱仪对薄膜进行了检测.结果表明:随源气体中氮气含量的增加,光学带隙先减小后升高,折射率变化情况与之相反.在其它条件相同的情况下,升高沉积温度使得薄膜的光学带隙和折射率降低.光学带隙的大小与sp2键含量密切相关,sp2键浓度越大,薄膜的光学带隙越小.     

电化学沉积Bi_2Te_3薄膜及其发电器件的制备

通过控制不同梯度的电流密度和电沉积时间,利用电化学方法在铜片上沉积Bi/Te薄膜,经不同温度退火处理后生成Bi2Te3;采用SEM(带EDS)和XRD对薄膜的形貌、成分进行分析,研究了电流密度和电沉积时间对晶粒成长的影响,并对用Bi2Te3薄膜制成发电器件的性能进行了研究。结果表明:电流密度越大,Bi2Te3晶粒尺寸越小;电沉积的时间越长,Bi2Te3薄膜越均匀;退火过程中350℃结晶效果最好;退火后可以形成多晶薄膜,颗粒致密均匀,具有一定择优取向性,还可以提高Seebeck系数,达到-123μV/K;对比传统块状粒子发电,电化学沉积制备的Bi2Te3薄膜发电器件更具有优势。     

外置式电感耦合化学气相沉积法低温制备SiO2薄膜

设计了一种外置式电感耦合等离子增强化学气相沉积装置,并利用该装置在n型硅片上低温沉积了SiO2薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外吸收谱(FTIR)等对生长的薄膜进行表征。SEM测试结果表明,利用该装置沉积的SiO2薄膜表面平整,薄膜均匀性好;根据FTIR图中Si-O峰的横向与纵向光学声子吸收峰的分析发现,沉积功率越大,薄膜越疏松;等离子体区域内不同位置沉积的薄膜均匀,能够用于大规模、大面积的工业生产。此外,为了方便地获知SiO2薄膜的厚度,我们推导出了50W的功率下,薄膜厚度随沉积温度、沉积时间变化的经验公式。     

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.     

100μm大晶粒多晶硅薄膜的铝诱导法制备

以Corning Eagle 2000玻璃为衬底,用磁控溅射法制备了glass/a-Si/Si O2/Al叠层结构,于Ar气保护下退火,制备了具有很强的(111)择优取向,最大晶粒尺寸达100μm的铝诱导晶化多晶硅薄膜。研究结果表明,非晶硅的氧化时间越长,所制备的多晶硅晶粒尺寸越大,当氧化时间达约47h后,再延长氧化时间对薄膜性能的影响不明显。还发现退火温度越高,晶粒越小,但是反应速率越快。     

脉冲偏压对多弧离子镀TiAlN薄膜的成分和结构的影响研究

采用多弧离子镀在高速钢基底上沉积Ti Al N薄膜。利用扫描电镜(SEM)观测薄膜的表面形貌;用EDS分析薄膜表面的成分;用表面轮廓仪测试薄膜的厚度并结合沉积时间计算出沉积速率;用维氏硬度仪测量薄膜的硬度;用XRD表征薄膜的微观结构。结果表明,随着偏压峰值的增大,表面大颗粒逐渐减少,致密性逐渐变好,薄膜硬度也随之增加。沉积参数对薄膜成分有影响,偏压峰值对薄膜中Al含量有较明显的影响,而占空比则主要影响Ti含量。本文对实验结果进行了较详细的讨论和分析。     

PVD-AlN薄膜对LED特性之提升

本实验用物理气象沉积法(PVD)于蓝宝石衬底上镀氮化铝薄膜,取代传统MOCVD法生长的低温氮化镓缓冲层。随氮化铝越厚n值也越大,wafer受到的压缩应力越大。从XRD得知,氮化铝薄膜越薄(102)半高宽明显越小且(002)半高宽间变得比较大,因为(002)面产生的缺陷决定于材料间晶格的差异,则(102)半高宽的变化来自于结构的应力释放,薄的氮化铝薄膜就可有效释放当中的应力。最后用氮化铝缓冲层量之亮度比低温氮化镓缓冲层会增加1%,亮度30.5mW。     

薄膜生长的计算机模拟

建立了一个比较合理的三维模型,并通过模拟成像和定量计算研究了薄膜生长过程中的两个重要问题,早期成核与表面粗糙度.结果表明,薄膜的长生过程是原子吸附、迁移、脱附、连带等微观过程的积累.随着衬底温度的升高或入射率的降低,沉积在衬底上的原子逐步由各自独立的离散型分布向聚集状态转变形成岛核,并由二维岛核向三维岛核转变.衬底温度越高、入射率越低,成核尺寸越大.存在一个最佳成核温度,成核率出现一个极大值.随着衬底温度的升高,薄膜的粗糙度先降低后来又增加.存在一个生长转变温度Tr,薄膜的粗糙度达到极小值.当衬底温度小于Tr时,入射率越大,薄膜的粗糙度越大.当衬底温度大于Tr时,入射率越大,粗糙度越小.薄膜生长的主要微观机理是原子热运动对薄膜生长的影响.     

RF-PECVD法在钢衬底上沉积氮化硅薄膜的研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积法(RF-PECVD)在钢衬底上沉积氮化硅薄膜.用台阶仪、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等手段对薄膜的厚度、成分、结构及形貌进行表征,并探讨了各工艺参数对薄膜沉积速率的影响.     

我国第五代大面积非晶硅薄膜电池率先实现量产

据报道,国内薄膜太阳能电池领军企业强生光电近日在沪宣布,第五代大面积非晶硅薄膜电池率先在该公司投入批量生产。据介绍,非晶硅薄膜电池因其沉积均匀度要求高,面积越大,成本越低,但设备及工艺要求也越高。国际上能够制造第五代薄膜电池     

电沉积液初始pH值对电沉积制备钽基RuO2·nH2O薄膜的影响

以RuCl3·2H2O水溶液为电沉积液,通过恒流电沉积法在钽箔上电沉积一层RuO2·nH2O薄膜;研究了电沉积液初始pH值对制备RuO2·nH2O薄膜的影响.分别采用SEM、EDS、XRD、粒度分析仪(DELSA 440SX analyzer control)对薄膜的形貌、薄膜元素、溶胶的Zeta电位及薄膜的物相进行观察与测试.结果表明,电沉积液初始pH值越高,RuO2·nH2O薄膜越疏松,龟裂纹越大,与基体结合力也越差.初始pH值为2.3时,薄膜的孔隙率最佳,综合性能指标最好.     

磁控溅射制备(Ti,Al,Cr)N硬质薄膜及其力学性能的研究

用反应磁控溅射的方法通过改变Cr靶溅射功率在不锈钢基体卜沉积不同Cr含量TiAlCrN薄膜.采用台阶仪测量薄膜厚度;采用纳米压痕仪测量薄膜的硬度、弹性模量和薄膜与基体的结合力.沉积的TiAlCrN薄膜随着Cr含量增加,薄膜硬度先增大,而后减小;TiAlCrN薄膜的第一临界载荷和第二临界载荷均随Cr含量增加而增大.     

碳化硅颗粒表面磁控溅射镀铜膜的研究

采用直流磁控溅射方法,在SiC颗粒表面成功地沉积了金属铜膜.利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)等测试仪器对其表面形貌和组份进行了表征.重点讨论了不同的沉积条件对薄膜结晶的影响,并用X射线衍射仪(XRD)对其进行了表征.结果表明,溅射镀膜时,通过控制SiC颗粒的运动方式,可以在其表面镀上均匀、连续和致密的金属膜.溅射时间越长或溅射功率越大或温度越高,都有利于薄膜结晶.     

磁控溅射铜薄膜微观结构对其电爆性能的影响

采用直流磁控溅射法在不同溅射功率和工作气压条件下沉积Cu薄膜,对其进行X射线衍射、原子力显微镜、电阻率测试,分析了工艺参数对Cu薄膜的沉积速率、微观结构和电阻率的影响。通过紫外光刻技术将Cu薄膜制成桥箔,采用电爆测试平台获得Cu桥箔的电爆参数,研究了Cu薄膜的晶粒尺寸、择优取向对其电爆性能的影响。结果表明:随溅射功率的增大,Cu薄膜的沉积速率增加、晶粒尺寸增大、Cu(111)晶面择优取向特性变差,且电阻率降低;随溅射工作气压增大,Cu薄膜的沉积速率降低、晶粒尺寸减小、Cu(111)晶面择优取向越明显,且电阻率增加。对于相同桥区参数的Cu桥箔,晶粒尺寸越小,其爆发时刻就越早;Cu(111)晶面择优取向越明显,其爆发电流和峰值功率就会越大。     

温度与气压对脉冲PECVD沉积氧化铝薄膜的影响

在有机基体表面等离子体增强化学气相沉积(PECVD) Al_2O_3薄膜是提高其阻隔性能的有效方法,而高品质的Al_2O_3薄膜是提高阻隔性的关键因素之一。脉冲射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)可以实现比热化学气相沉积技术更宽的气体工作压力、更多的单体选择和更好的薄膜性能,适合于制备高质量的薄膜。本文报道采用脉冲RF-PECVD氧化铝薄膜,且对影响薄膜结构和性能的工艺参数进行研究。通过椭圆偏振仪测量Al_2O_3的生长速率和折射率;利用红外光谱、扫描电镜和原子力显微镜对沉积的Al_2O_3薄膜进行成分、结构、表面粗糙度和形貌分析、测量和表征;采用透湿仪测量在有机聚酯薄膜表面沉积Al_2O_3层的阻隔性能。结果表明:薄膜沉积过程中的工作气压和沉积温度对脉冲RF-PECVD薄膜性能影响较大,在一定的沉积温度范围内,沉积的Al_2O_3薄膜为无色、透明、表面结构平滑致密;在温度相同的条件下,工作气压越高,纳米膜生长速率越快;而在相同工作气压下,沉积温度越低,薄膜生长速率越快。     

微-纳米复合金刚石薄膜的制备与性能研究

在钛-铝-钼为过渡层的Cu片上,用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法首先沉积一层微米金刚石薄膜,然后沉积纳米金刚石薄膜,制备了微-纳米复合金刚石薄膜.利用扫描电镜(SEM)观察薄膜的表面形貌及界面状态,利用拉曼光谱及X射线衍射对薄膜微结构进行分析并采用压痕法检测了膜基间的结合力并观察了压痕的状态.结果表明,该薄膜下层颗粒粗大,是微米级的金刚石,上层颗粒细小,是纳米级的金刚石,薄膜表面平整光滑;薄膜的附着力与纳米金刚石沉积时间的长短有关,当沉积时间为2 h时,薄膜与衬底的结合力最好.     

沉积时间对磁控反应溅射制备TiO2薄膜性能的影响

应用直流磁控反应溅射法,在玻璃基体上制备了具有光催化活性的TiO2薄膜.TiO2薄膜的厚度随沉积时间的增加而均匀增长.基体温度则在溅射的最初1h很快上升到110℃,溅射7h基体温度不超过130℃.溅射2h得到的是非晶态TiO2薄膜,而溅射3～7h制备的薄膜为锐钛矿型结构.非晶态和小晶粒TiO2薄膜的紫外一可见透射光谱谱带边沿与结晶较好的TiO2薄膜相比有明显的蓝移,薄膜的透射率随沉积时间的增加而下降.钛以四价钛的形式存在于TiO2薄膜中.TiO2薄膜的光催化活性随沉积时间争薄膜厚度的增加而有较大提高.     

化学超声水浴沉积法制备CdSe薄膜及其性能的研究

以CdCl2.2.5H2O为镉源,Na2SeSO3为硒源,柠檬酸钠为络合剂,采用化学超声水浴沉积法制备了CdSe薄膜,用XRD、UV-Vis、SEM等方法进行表征,结果表明,所制备的薄膜为n型半导体,在可见光区有一定的吸收,可以获得较好的光电流。应用化学超声水浴沉积法制备CdSe薄膜的优化条件为：络合剂比例1：1.5、镉与硒浓度比例2.5：1、PH值10、沉积时间2.5h、退火温度350℃。     

沉积参量对硼碳氮薄膜光透过性质的影响

采用射频磁控溅射技术,用六角氮化硼和石墨为溅射靶,以氩气(Ar)和氮气(N2)为工作气体,在玻璃衬底上制备出硼碳氮(BCN)薄膜.通过改变氮气分压比、衬底温度及沉积时间,研究了沉积参量对薄膜光透过性质的影响.利用X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及可见-近红外透过光谱对薄膜进行了表征.实验结果表明,所制备薄膜在400～1000nm波段具有较高透过率.并且沉积参量对BCN薄膜的透过性能有很大影响,适当改变沉积参量能获得透过率高于90%的BCN薄膜.在固定其它条件只改变一个沉积参量的情况下,得到制备具有较高透过率的BCN薄膜的最佳沉积条件:氮气分压比为1/3、沉积温度为300℃、沉积时间为1h.