射频溅射ZnO薄膜的晶体结构和电学性质

氧化锌 (ZnO)具有较宽的带隙 (3 1eV)和较低的亲合势 (3 0eV) ,有可能用作薄膜场发射阴极中的电子传输层材料。本文主要研究了用射频磁控溅射法制备ZnO薄膜时 ,衬底温度和溅射气氛对薄膜结晶状况和电学性质的影响。随着衬底温度的升高 ,薄膜结晶质量得以改善 ,晶粒择优取向 (0 0 2 )晶向 ,晶粒大小为 5 0～ 6 0nm。溅射时通入一定比例的氧气有助于提高薄膜的绝缘性和耐压性。当衬底温度为 180℃ ,溅射气氛为Ar O2 (2 5 % )时 ,ZnO击穿场强为 0 35V/ 10nm。     

离子束反应溅射ZnO薄膜的晶体结构及光学、电学性质研究

采用离子束反应溅射法在玻璃基片上沉积了一系列ZnO薄膜样品.通过对薄膜样品XRD谱的分析,发现基片温度和溅射氧分压是同时影响ZnO薄膜沿c轴择优取向生长的重要因素.在基片温度350 ℃,氧分压1.3 的溅射条件下,得到了完全沿c轴取向生长的只有(002)晶面的ZnO薄膜.薄膜的吸收光谱测量结果表明,基片温度和氧分压对ZnO薄膜的光学禁带宽度有重要影响.不同氧分压、不同基片温度制备的薄膜电阻率相差很大.     

射频溅射氧化锌薄膜晶体结构和电学性质

利用射频磁控溅射ZnO:Al(3wt%)陶瓷靶材制备ZAO薄膜,利用X射线衍射仪和霍尔测试仪分析了不同衬底温度和工作压强对薄膜结构和电学性能的影响.结果表明,随工作压强的降低,薄膜(002)优先取向增强,迁移率逐渐增大,当工作压强为0.2 Pa、衬底温度为200℃时,薄膜的电阻率为1.4×10-3Ω·cm.     

纳米ZnO薄膜掺磷、硼的电学性能研究

用扫描俄歇探针研究了掺杂磷、硼对纳米ZnO薄膜电学性能的影响。结果表明，ZnO薄膜掺入磷或硼后，可以显著降低薄膜电阻；改变扩散温度可以改变磷、硼浓度，从而改变Zn/O化学计量比，Zn/O化学计量比越大，薄膜电阻越小；掺磷或硼的ZnO薄层电阻最低值得的扩散温度分别为850℃和800℃。     

衬底温度对Sn掺杂ZnO薄膜结构、电学和光学性能的影响

采用射频磁控溅射技术在石英衬底上制备了掺杂浓度为0.5％(原子分数)的ZnO∶Sn(TZO)薄膜,研究了不同衬底温度下薄膜的结构、形貌、电学和光学的性能.研究发现,TZO薄膜沿着C轴择优生长,在400℃时结晶度最好,最低电阻率为2.619×10-2Ω·cm,在可见光范围内具有较好的透光率.     

ZnO半导体薄膜的研究进展

介绍了制备氧化锌薄膜的几种主要方法,包括磁控溅射法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、激光脉冲沉积法等;分析了氧化锌薄膜作为代替透明导电膜(ITO膜)的可行性及这方面的研究进展;阐述了氧化锌薄膜作为一种新的场发射阴极材料应用于平板显示或作为场发射电子源的研究进展,同时综述了其作为发光器件的众多优势.     

晶体结构对化合物电学性质的影响

化合物的导电性包括电子(空穴)导电及离子导电两大部分.新材料的发展已将化合物的电学性质提到了急需研究的位置.随着对化合物电学性质研究的不断深入,发现了许多新现象,新性质和新材料,如氧化物高温超导体,稀土半导体,稀土巨磁阻材料等.这些都是电子(空穴)导电的实际应用.而由于新能源探索需适应保护环境的需要,传统的氧离子和质子导体成了人们的首选研究对象,以开发它们在燃料电池、氧分离膜,催化等方面的实际应用.由于不等价置换,价态变化及氧离子具有大的双电荷与阳离子基体的强相互作用及高迁移率,使得大多数的研究工作集中于化合物的结构畸变分析及精化,试图发现新的结构相或者新的电学材料.     

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。     

热处理温度对溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜晶体结构和发光特性的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)旋涂法在Si(100)衬底上制备ZnO薄膜,利用X射线衍射(XRD)、光致发光谱(PL)、扫描电子显微镜(SEM)等手段分析制得的ZnO薄膜的晶体结构和发光特性。着重考察了热分解温度对ZnO薄膜晶体结构和发光特性的影响。结果表明,溶胶-凝胶旋涂法制备的ZnO薄膜样品厚度约为220nm,属六方纤锌矿结构,其c轴取向度与热分解温度有很大关系;ZnO薄膜在室温下均有较强的紫外带边发射峰,且紫外带边发射峰与样品c轴取向度没有直接关系,与缺陷有关的可见发射带很弱。     

PTC薄膜的射频溅射制备与性能

用射频溅射法制备出了PTC-BaTiO_3薄膜,基片为Al_2O_3和石英玻璃,基片温度为400～500℃,溅射气氛为纯氧气。试验结果表明不经后续热处理薄膜即具有PTC效应。测试了薄膜的阻温特性、化学组成、厚度及沉积方式。     

射频溅射工艺参数对AZO薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射法制备了掺铝氧化锌(AZO)薄膜,研究了衬底温度及溅射工作压强对沉积薄膜的晶体结构、表面形貌及电学性能的影响。结果显示,随衬底温度增加,薄膜的结晶结构发生显著变化,而溅射工作气压增加主要影响沉积薄膜(103)面与(002)面的相对强度。薄膜的表面形貌受温度影响严重,而气压对形貌的影响相对较小。衬底温度增加,薄膜的电阻率急剧降低,迁移率和载流子浓度都显著增加,而工作气压增加则导致电阻率先减小后增大。     

ZnO薄膜气相法制备

ZnO薄膜具有压电、光电、压敏、气敏、发光等多种特性,应用十分广泛。介绍了ZnO薄膜气相法制备原理中的各类主要方法,包括脉冲激光沉积、磁控溅射、分子束外延、金属有机化合物化学气相沉积、单源化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积等技术;分析了这些方法的优缺点;展望了ZnO薄膜今后的研究方向。     

ZnO薄膜的磁电光性质研究进展

ZnO薄膜是一种具有优良性质的材料,如光电、p-n结特性等,并有多种制备方法,其性质取决于不同的掺杂组分.概述了ZnO薄膜的制备方法、晶格特性、光电特性、p-n结特性及其磁性掺杂.     

射频溅射制备Ni-SiO2薄膜特性研究

Ni-SiO2金属陶瓷薄膜是制作透明电阻层的材料,用射频磁控溅射反应制备对近紫外透明的Ni-SiO2薄膜、生成的样品、致密,通过控制薄膜中的金属体积百分比可改变薄膜的电阻率及透光性满足实际工艺需求。X射线能谱分析可以估算出Ni在样品中的百分比,各种不同制备条件下的样品透射率有较大的差别。     

射频溅射Y-ZrO_2薄膜的研究

采用射频磁控溅射法制成含钇的二氧化锆薄膜,借助背散射分析(RBS)、透射电子显微镜(TEM)和X光衍射(XRD)方法研究了薄膜的化学剂量比、微观结构和相结构。同时研究了微观结构与机械性能(显微硬度、韧性、抗磨损性)之间的关系,以及退火对相稳定性的影响。     

退火温度对溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜性质的影响

为了提高ZnO薄膜的光学性能,采用溶胶-凝胶(sol-gel)和简易浸渍提拉法在石英基片上制备ZnO薄膜,并在不同温度下进行退火处理。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、光致发光(PL)及紫外可见分光光度计对薄膜的结构特征、表面形貌和光学性质进行表征和测试。结果表明:所制备的ZnO薄膜均为六方形纤锌矿结构,结晶程度随退火温度的升高逐渐提高,薄膜透光性能良好,当退火温度低于500℃时,ZnO薄膜在见光区的平均透过率在70%以上。     

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.     

掺杂ZnO薄膜研究

采用电子束蒸发方法在玻璃衬底上制备ZnO薄膜和掺杂ZnO薄膜.通过X射线衍射、台阶仪及Hall效应等测试研究了衬底温度和掺杂对晶体质量和电学性能的影响,发现原位生长的ZnO薄沿c轴择优生长,且掺杂ZnO薄膜具有低达3.029×10-4Ω·cm的电阻率.