AgInSbTe相变薄膜的热刻蚀腐蚀特性

研究了AgInSbTe相变薄膜作为一种新的热刻蚀材料的腐蚀特性。采用射频磁控溅射的方法在室温下制备了非晶态AgInSbTe薄膜, 经真空加热退火晶化. 以氢氧化钠溶液作为腐蚀剂, 研究了退火温度、腐蚀剂浓度、腐蚀时间对晶态、非晶态 AgInSbTe薄膜腐蚀特性的影响. 结果表明: 以非晶态形式存在的沉积态AgInSbTe薄膜在0.001 mol/L氢氧化钠溶液中腐蚀速度小于0.04 nm/min, 退火晶化后, 薄膜的腐蚀速度大幅度提高, 晶态和非晶态薄膜的腐蚀选择比随退火温度的升高而增大. 当腐蚀时间为20 min时, 经300℃真空退火的晶态AgInSbTe薄膜比相应非晶态的腐蚀速度高45倍以上. 腐蚀后薄膜表面质量良好(粗糙度＜1 nm, 10 μm×10 μm区域). 并对AgInSbTe相变薄膜的腐蚀机理进行了讨论.     

在SOI材料上制备高质量的氧化铪薄膜

用电子束蒸发氧化铪靶的方法．在SOI(绝缘体上硅)材料上制备了氧化铪薄膜，随后在氮气中进行快速退火(600℃．300s)。借助掠角X射线衍射(GAXRD)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电镜(HRTEM)技术分析了样品的微观结构．研究了样品在退火前后发生的组成及结构变化．结果表明退火后氧化铪薄膜由退火前的非晶态转变为单斜结构的多晶态，薄膜中的O／Hf原子比较退火前更接近化学计量比2。借助扩展电阻探针(SRP)技术考察了退火前后薄膜的电学性能．证明在SOI材料上制备的多晶氧化铪薄膜同样具有较好的电介质绝缘性能。     

三氧化钨薄膜的光学特性和结构研究

用溶胶-凝胶法和直流反应磁控溅射法制备了表面均匀致密的三氧化钨薄膜,并用双光束紫外可见分光光度计和X衍射分别对薄膜的透光性、结构形态进行了测定;描述了退火温度对薄膜透光性和结构形态的影响,结果表明在高温(＞300℃)退火处理后薄膜的透光率下降,且退火温度越高透光率越低;在350℃以下退火处理后得到薄膜样品为非晶态,在350～400℃范围内退火处理,样品由非晶态向晶态转变.     

两步退火形成钛硅化物和氮化物的研究

模拟自对准硅化物技术的两步退火工艺，对超高真空（UHV）下制备的Ti／Si样品依次进行低温退火、腐蚀和高温退火。利用俄歇微探针（AES）和X射线衍射（XRD）分析样品的组分及晶相。发现高温退火后，薄膜内同时生成了Ti的硅化物及氮化物，这对发展MOS器件工艺中自对准硅、氮化物技术很有意义。另外，还利用扫描电镜（SEM）观察了薄膜形貌，用VandePauw法测量了薄膜电阻。     

两步退火形成钛硅化物和氮化物研究

模拟自对硅化物技术的两退火工艺，对超高真空（ＵＨＶ）下制备的Ｔｉ／Ｓｉ样品依次进行低温退火、腐蚀和高温退火。利用俄歇微探针（ＡＥＳ）和Ｘ射线衍射的（ＸＲＤ）分析样品的组分及晶相、发现高温退火后，薄膜内同时生成了Ｔｉ的硅化物及氮化物，这对发展ＭＯＳ器件工艺中自对硅、氮化物技术很有意义。另外，还利用扫描电（ＳＥＭ）观察了薄膜形貌，用Ｖａｎ ｄｅ Ｐａｕｗ法测量薄膜电阻。     

Fe掺杂量和退火氛围对TiO2薄膜晶体结构和磁性能的影响

采用直流磁控溅射方法在玻璃基片上制备了不同Fe掺杂量的TiO2薄膜,并对薄膜分别在空气和真空氛围下500℃进行30min退火处理。研究了Fe掺杂量和退火氛围对TiO2薄膜的结晶状态、表面形貌和磁性能的影响。结果表明,真空中500℃下退火的Fe掺杂的TiO2薄膜表现为非晶态结构,没有观察到室温铁磁性能的出现,而空气中500℃退火的样品显示出良好的结晶状态,且所有掺杂的样品均显示出室温铁磁性,并且随着Fe掺杂量的增加,TiO2薄膜的晶体结构逐渐由锐钛矿相向金红石相转变。     

极端电场环境激励下的VO2相变性能研究与应用

为揭示VXOY薄膜场致相变规律,推广钒氧化物应用于卫星控制系统,指导氧化钒规模制备,将磁控溅射法和真空退火工艺相结合,在Al2O3陶瓷基片上制备出VXOY薄膜,降低了实验对仪器精度的要求,提高了实验的成功率。对基片进行磁控溅射镀膜,在管式炉中进一步氧化处理生成表面均匀的V2O5,然后进行高温退火处理,对不同退火条件下的生成的薄膜进行了XRD表征。测得了电场激励下VXOY薄膜的相变现象,验证了电场激励下焦耳热并非薄膜相变的主导因素;总结了不同组分下VXOY薄膜的相变规律,研究了不同V6O13含量对VO2薄膜临界相变电压的影响规律,可指导VXOY薄膜应用于微纳卫星等极端环境下的设备控制系统。     

射频溅射制取SiC薄膜

用烧结多晶碳化硅靶采用射频溅射制取了SiC薄膜;通过加热基片和镀后的高温退火实现了SiC薄膜从非晶态到晶态的转变;利用AES、XPS、TEM、IR、UPS等对SiC薄膜的成分、结构、形貌、结合状态进行了分析;研究并分析了SiC薄膜从非晶态到晶态的转变过程及有关现象;制取了SiC薄膜温度传感器;对非晶态及晶态SiC薄膜温度传感器的电学性能、热稳定性及热敏特性进行了对比和研究。     

退火处理对Y2O3薄膜结构和光学性能的影响

采用射频磁控溅射法以Y2O3陶瓷为靶材在单晶si(Ⅲ)和石英表面制备了Y2O3薄膜.利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-VIS)光谱仪和傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪对真空退火前后Y2O3薄膜的结构和光学性质进行了分析研究.结构研究表明,在200℃条件下制备的Y2O3薄膜为非晶态,经600℃退火后出现单斜相,经800℃退火后薄膜完全转化为立方多晶,同时得到了不同晶面的晶粒尺寸;沉积态的Y2O3薄膜由球状颗粒排列组成,经800℃真空退火后薄膜为柱状晶.光学性质研究发现,真空退火后Y2O3薄膜的红外透过率显著下降;使用Tauc作图法得到不同结晶条件下的光学带隙,发现薄膜的光学带隙与结晶条件有关,并且退火后薄膜的光学带隙明显减小.     

非晶CIGS前驱膜无硒退火的相变历程

采用一步射频磁控溅射法在室温获得了CIGS薄膜,研究了不同的真空无硒退火温度(150～350℃)对CIGS薄膜相变历程的影响。薄膜相变历程中的结构和性能采用XRD、SEM、EDS、紫外-可见光吸收和四探针等测试手段进行测试表征。结果表明,室温下制备的CIGS薄膜为非晶态,随退火温度升高发生非晶CIGS→CuSe→CIGS的相变。150℃退火形成的CuSe薄膜的电阻率最低,光透过性能最差。退火温度超过200℃便生成CIGS相,CIGS相的结晶质量随退火温度升高而改善,薄膜的电阻率和光透过率也随退火温度的提高而增加。     

溅射工艺对BST薄膜取向行为的影响

采用射频磁控溅射法在Si(100)衬底上沉积了Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜.借助XRD、AFM和SEM研究了衬底温度、退火温度、溅射气压等不同的溅射参数对Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜的晶化行为和显微结构的影响.在室温下沉积并未经退火处理的Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜是无定形态,在较高温度下沉积的薄膜晶化相对较好;随着在氧气气氛中退火温度的升高,X射线衍射峰的半峰宽变窄,衍射峰强度增强;在0.37～1.2Pa气压下沉积的Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜有(110)和(200)主衍射峰,且其强度随溅射气压的增加而增强;当溅射气压继续升到3.9Pa,(110)和(200)衍射峰明显增强,说明Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜具有(110) (200)择优取向.AFM和SEM结果显示薄膜晶粒细小均匀、结构致密、表面平整,且无裂纹、无孔洞.分析结果显示优化工艺参数制备的Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜是用以制备非致冷红外探测器的优质材料.     

Influence of deposition parameters on preferred orientation of RF magnetron sputtered BST thin films

Ba_0.65Sr_0.35TiO₃ (BST) thin films have been deposited by radio frequency magnetron sputtering. The effects of the deposition parameters on the crystallization and microstructure of BST thin films were investigated by X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy, respectively. The crystallization behavior of these films was apparently affected by the substrate temperature, annealing temperature and sputtering pressure. The as-deposited thin films at room temperature were amorphous. However, the improved crystallization is observed for BST thin films deposited at higher temperature. As the annealing temperature increased, the dominant X-ray diffraction peaks became sharper and more intense. The dominant diffraction peaks increased with the sputtering pressures increasing as the films deposited at 0.37–1.2 Pa. With increasing the sputtering pressure up to 3.9 Pa, BST thin films had the (110) + (200) preferred orientation. Possible correlations of the crystallization with changes in the sputtering pressure were discussed. The SEM morphologies indicated the film was small grains, smooth, and the interface between the film and the substrate was sharp and clear.     

射频磁控溅射法制备碲化铅薄膜的X射线衍射分析

采用射频磁控溅射法,在单面抛光的Si(111)衬底上制备了PbTe薄膜,利用X射线衍射法分析了溅射工艺参数如溅射功率、溅射时间、衬底温度以及退火温度对PbTe薄膜的结晶质量的影响。结果表明:在溅射功率为30W,溅射时间为10 min,衬底未加热时制备的薄膜具有最好的〈100〉方向的择优取向性;退火处理可以改善薄膜的结晶质量,并且退火温度越高,薄膜的结晶质量越好。     

不同射频溅射功率下直接制备Ca_2Si薄膜(英文)

磁控溅射系统在恒定Ar气压和Ar气流流量下,使用不同射频溅射功率在Si(100)衬底上分别沉积Ca薄膜;随后,800℃真空退火1 h.立方相的Ca2Si薄膜首次、单独、直接生长在Si(100)衬底上.实验结果指出,在多相共生的Ca-Si化合物中,沉积Ca薄膜时的射频溅射功率影响了立方相Ca2Si薄膜的质量;最优化的溅射功率是85 W.另外,退火温度为800℃时,有利于单一相Ca2Si的独立生长.并且,退火时间也是关键因素.     

钡铁氧体垂直磁化膜磁各向异性研究

钡铁氧体垂直磁化膜可用作高密度磁记录介质。本文研究用低温ＲＦ磁控溅射法制备非晶薄膜，经晶化处理所得到的垂直磁化膜的饱和磁化强度Ｍｓ、矫顽力Ｈｃ及垂直磁各向异性常数Ｋｕｌ、Ｋｕ２与退火温度Ｔ的关系，并对所呈现出的变化规律作了简单解释。介绍了依据转矩曲线的形状来判断薄膜垂直性优劣的方法，从转矩曲线出发，探讨了影响薄膜磁各向异性的因素。     

不同射频溅射功率下直接制备Ca2Si薄膜

磁控溅射系统在恒定Ar气压和Ar气流流量下,使用不同射频溅射功率在Si（100）衬底上分别沉积Ca薄膜;随后,800℃真空退火1 h.立方相的Ca2Si薄膜首次、单独、直接生长在Si（100）衬底上.实验结果指出,在多相共生的Ca-Si化合物中,沉积Ca薄膜时的射频溅射功率影响了立方相Ca2Si薄膜的质量;最优化的溅射功率是85 W.另外,退火温度为800℃时,有利于单一相Ca2Si的独立生长.并且,退火时间也是关键因素.     

Mg-PbO2-Ti-PbO2-PTFE复合薄膜烟火材料的制备及性能

采用磁控溅射和真空蒸镀结合的方法,制备了Mg-PbO2-Ti-PbO2-PTFE复合薄膜烟火材料,利用X射线光电子能谱(XPS)分析了真空蒸镀的薄膜成分,并测定了薄膜材料与基底间的附着力.采用光纤法测量薄膜材料的燃烧线速度,分析了其燃烧过程.结果表明,利用真空蒸镀法可得到PbO2薄膜,复合薄膜烟火材料与基底有较好的附着...     

Investigation of Pb-Mg-Nb-O pyrochlore thin films for tunable material

PMN thin films have been investigated as a feasible material for tunable microwave applications. PMN thin films were deposited by RF magnetron sputtering from Pb₆MgNb₆O₂₂ ceramic target on platinized Si substrates. The crystallinity, thickness, surface morphology, dielectric property, and voltage tunable properties of thin films were investigated by means of X-ray diffraction (XRD), field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM), and an impedance analyzer. The influences of sputtering substrate temperature and post-annealing on the tunable dielectric properties of thin films were investigated. Increasing the sputtering substrate temperature and annealing temperature can significantly increase tunability; however, these relations had the limitation that overly annealing temperature degraded the tunability of the thin film. A tunability of 38% at 1100 kV/cm of dc bias field under 1 MHz was achieved for a sample sputtered at 550 °C and annealed at 700 °C.     

Annealing dependence of residual stress and optical properties of TiO2 thin film deposited by different deposition methods

Titanium oxide (TiO(2)) thin films were prepared by different deposition methods. The methods were E-gun evaporation with ion-assisted deposition (IAD), radio-frequency (RF) ion-beam sputtering, and direct current (DC) magnetron sputtering. Residual stress was released after annealing the films deposited by RF ion-beam or DC magnetron sputtering but not evaporation, and the extinction coefficient varied significantly. The surface roughness of the evaporated films exceeded that of both sputtered films. At the annealing temperature of 300 degrees C, anatase crystallization occurred in evaporated film but not in the RF ion-beam or DC magnetron-sputtered films. TiO(2) films deposited by sputtering were generally more stable during annealing than those deposited by evaporation.     

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。