RF磁控溅射功率对ZnO：AI薄膜结构和性能的影响

采用RF磁控溅射技术以ZnO2Al2O3（2wt％Al2O3）为靶材在石英玻璃衬底上制备多晶ZnO：Al（AZO）薄膜,通过XRD、AFM、AES以及Hall效应、透射光谱、折射率等手段研究了RF溅射功率（50-300w）对薄膜的组织结构和电学,光学性能的影响。分析表明：所制备的AZO薄膜具有c轴择优取向,并且通过对不同功率下薄膜载流子浓度与迁移率的研究发现对于室温下沉积的AZO薄膜,晶粒间界中的O原子吸附是影响薄膜电学性能的主要因素。同时发现当功率为250W时薄膜的电阻率降至最低（3．995×10^-33Ω·cm）,可见光区平均透射率为91％。     

RF磁控溅射制备AZO透明导电薄膜及其性能

室温下采用RF磁控溅射技术在石英衬底E制备了多晶ZnO:Al(AZO)透明导电薄膜,通过XRD,AFM,AES,Hall效应及透射光谱等测试研究了RF溅射功率、氩气压强对薄膜的结构、电学和光学性能的影响.分析表明:在最优条件下(溅射功率为250W,氩气压强为1.2Pa时),180nm AZO薄膜的电阻率为2.68×10-3 Ω·cm,可见光区平均透射率为90%,适合作为发光二极管和太阳能电池的透明电极.所制备的AZO薄膜具有c轴择优取向,晶粒问界中的O原子吸附是限制薄膜电学性能的主要因素.     

RF磁控溅射制备AZO透明导电薄膜及其性能

室温下采用RF磁控溅射技术在石英衬底上制备了多晶ZnO: Al (AZO）透明导电薄膜,通过XRD,AFM,AES,Hall效应及透射光谱等测试研究了RF溅射功率、氩气压强对薄膜的结构、电学和光学性能的影响. 分析表明:在最优条件下（溅射功率为250W,氩气压强为1.2Pa时）, 180nm AZO薄膜的电阻率为2.68E-3 Ω· cm,可见光区平均透射率为90%,适合作为发光二极管和太阳能电池的透明电极. 所制备的AZO薄膜具有c轴择优取向,晶粒间界中的O原子吸附是限制薄膜电学性能的主要因素.     

衬底温度对Al2O3掺杂ZnO透明导电薄膜性能的影响

以纯度为99.9％的陶瓷靶(w(ZnO)=98％,w(Al2O3)=2％)为溅射靶材,采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积制备了Al2O3掺杂的ZnO(AZO)薄膜.采用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)仪等仪器,对AZO薄膜的形貌结构、光电学性能进行了测试,从薄膜生长方式和缺...     

溅射功率对Zr,Al共掺杂ZnO薄膜结构和性能的影响

室温下,采用直流磁控溅射法,在载玻片衬底上制备出了Zr,Al共掺杂ZnO(AZZO)透明导电薄膜。研究了溅射功率对薄膜的组织结构、表面形貌和光电学性能的影响。结果表明,制备的AZZO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。当溅射功率为150W时,薄膜电阻率达到最小值1.66×10–3Ω·cm,在可见光区平均透过率超过93%。     

RF磁控溅射法原位制备C轴择优取向ZnO薄膜

采用RF磁控溅射法在玻璃衬底上原位低温生长ZnO薄膜.生长出的薄膜对可见光具有高于90%的透射率,该薄膜具有良好的C轴取向.利用X射线衍射(XRD)的测试结果,分析了溅射工艺条件如衬底温度、氩氧比和溅射气压等对薄膜性能的影响,得到最佳的生长工艺条件为:衬底温度300 ℃,溅射气压1 Pa,氩氧比为25 sccm∶15 sccm.在此条件下生长的ZnO薄膜具有良好的C轴择优取向,并且薄膜的结晶性能良好.采用这种方法制备的ZnO薄膜适合用于制备平板显示器的透明薄膜晶体管和太阳电池的透明导电电极.     

Ar气流量对磁控溅射AZO导电薄膜红外透光性能的影响

采用射频磁控溅射法在超白玻璃衬底上制备出了近红外波段高透光性的AZO透明导电薄膜,用XRD、SEM和发光光度计研究了不同Ar气流量对AZO薄膜的结晶、电学性能和红外透光性能的影响。发现在室温、不同Ar气流量条件下制备出的AZO薄膜在300~1100nm内的透过率相差不大,均大于86%,而在1100~2500nm内透过率变化明显。在Ar气流量为10cm³/min时,制备出的AZO薄膜在1100~2500nm内透过率仅为62.7%,而在Ar气流量增大至40cm³/min时,在1100~2500nm内透过率则增加到86.6%。分析表明,AZO薄膜红外透光性能的增加是因为Ar气流量增大时,薄膜电学性能变差,电阻率增加,载流子浓度下降,对红外波段光的自由载流子吸收减弱。     

溅射功率对PET衬底上ZnO:Zr薄膜性能的影响

采用直流磁控溅射法在室温下柔性PET衬底上制备出了高质量的掺锆氧化锌(ZnO:Zr)透明导电薄膜。研究了溅射功率对ZnO:Zr薄膜表面形貌、结构、电学和光学性能的影响。溅射功率对ZnO:Zr薄膜的电阻率影响显著:当溅射功率从60W增加到90W时,薄膜的电阻率先减小后增大,在最佳功率80W时,电阻率具有最小值3.67×10-3Ω·cm。所制备的ZnO:Zr薄膜具有良好的附着性能,在可见光区平均透射率高达90%。     

RF偏置功率对磁控溅射AlN薄膜性能的影响北大核心

采用射频（RF）反应磁控溅射法,以氩气和氮气为反应气体,在不同的RF偏置功率下,在Si（100）和Si（111）衬底上制备了具有六方纤锌矿结构的AlN薄膜。使用扫描电子显微镜（SEM）表征了薄膜的截面形貌和厚度;利用原子力显微镜（AFM）和X射线衍射仪（XRD）研究了RF偏置功率对Si（111）和Si（100）衬底上沉积的AlN薄膜微观结构和表面粗糙度的影响。结果表明,在RF偏置功率为5~15 W时,两种衬底均可生长（002）择优取向AlN薄膜。RF偏置功率为20 W时,AlN薄膜（002）择优取向变弱,薄膜质量变差。当RF偏置功率为10 W时,Si（111）和Si（100）两种衬底沉积的AlN薄膜的半高宽（FWHM）值和表面均方根粗糙度均最小,其表面均方根粗糙度的最小值分别为2.427和2.836 nm。     

沉积条件对室温下磁控溅射AZO薄膜微结构与光电性能的影响

通过控制室温下射频磁控溅射过程中不同的氩气工作气压、溅射功率和沉积时间,在石英玻璃上沉积Al掺杂ZnO（AZO）薄膜,探究了三种工艺条件对制备的AZO薄膜的微结构及光电性能的影响。所制备的AZO薄膜经500℃退火后均为六方纤锌矿结构,具有优异的透明度,在可见光范围内的平均透过率均在86%以上。在气压0.25 Pa、功率200 W下,溅射时间为10 min时,薄膜的电阻率低至5.04×10^-3Ω·cm,而溅射时间为15 min时,Haacke性能指数最优,为0.314×10^-3Ω^-1。结果表明,磁控溅射制备的AZO薄膜的晶体结构、方阻和透过率等特性与制备过程中的气压、功率和时间密切相关,通过评价性能指数可指导优化AZO薄膜的制备工艺。     

射频磁控溅射法制备ZnO:Cu薄膜的磁性研究

ZnO films and ZnO：Cu diluted magnetic semiconductor films were prepared by radio frequency mag-netron sputtering on Si （111） substrates, with targets of ZnO and Zn0.99Cu0.01O, respectively. The plasma emission spectra were analyzed by using a grating monochromator during sputtering. The X-ray photoelectron spectroscopy measurements indicate the existence of Zni defect in the films, and the valence state of Cu is 1＋. The X-ray diffraction measurements indicate that the thin films have a hexagonal wurtzite structure and have a preferred orientation along the c-axis. The vibrating sample magnetometer measurements indicate that the sample is ferromagnetic at room temperature, and the origin of the magnetic behavior of the samples is discussed.     

Magnetic properties of ZnO:Cu thin films prepared by RF magnetron sputtering

ZnO films and ZnO:Cu diluted magnetic semiconductor films were prepared by radio frequency magnetron sputtering on Si (111) substrates, with targets of ZnO and Zn0.99Cu0.01 O, respectively. The plasma emission spectra were analyzed by using a grating monochromator during sputtering. The X-ray photoelectron spectroscopy measurements indicate the existence of Zni defect in the films, and the valence state of Cu is 1. The X-ray diffraction measurements indicate that the thin films have a hexagonal wurtzite structure and have a preferred orientation along the c-axis. The vibrating sample magnetometer measurements indicate that the sample is ferromagnetic at room temperature, and the origin of the magnetic behavior of the samples is discussed.     

射频磁控溅射制备钛酸锶钡薄膜的研究进展

综述了射频磁控溅射制备钛酸锶钡(BST)薄膜的国内外研究动态,详细阐述了溅射工艺参数(电极、溅射气压、氧分压、温度)对BST薄膜微结构和电性能的影响,提出了射频磁控溅射制备BST薄膜中亟待解决的问题。     

Thickness dependence of the properties of transparent conducting ZnO:Zr films deposited on flexible substrates by RF magnetron sputtering

Transparent conducting zirconium-doped zinc oxide(ZnO:Zr)thin films with high transparency,low resistivity and good adhesion were successfully prepared on water-cooled flexible substrates(polyethylene glycol terephthalate,PET)by RF magnetron sputtering.The structural,electrical and optical prooerties of the films were studied for different thicknesses in detail.X-ray diffraction(XRD)and scanning electron microscopy(SEM)revealed that all the deposited films are polycrystalline with a hexagonal structure and a preferred orientation perpendicular to the substrate．The lowest resistivity achieved is 1.55×10-3 Ω·cm for a thickness of 189 nm with a Hall mobility of 17.6cm2/(V·s)and a carrier concentration of 2.15×1020cm-3.All the films present a high transmittance of above 90％in the wavelength range of the visible spectrum.     

厚度对柔性衬底上制备的ZnO:Zr透明导电薄膜性能的影响

Transparent conducting zirconium-doped zinc oxide （ZnO：Zr） thin films with high transparency, low resistivity and good adhesion were successfully prepared on water-cooled flexible substrates （polyethylene glycol terephthalate, PET） by RF magnetron sputtering. The structural, electrical and optical properties of the films were studied for different thicknesses in detail. X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM） revealed that all the deposited films are polycrystalline with a hexagonal structure and a preferred orientation perpendicular to the substrate. The lowest resistivity achieved is 1.55 × 10-3 Ω·cm for a thickness of 189 nm with a Hall mobility of 17.6 cm2/（V·s） and a carrier concentration of 2.15×1020 cm-3. All the films present a high transmittance of above 90% in the wavelength range of the visible spectrum.     

氧氩流量比对RF溅射ZnO:Mg薄膜结构及光学性能的影响

利用射频(RF)磁控溅射技术,采用单质Zn靶和 MgO陶瓷靶共溅射,在O₂和Ar气的混合气氛下制备了Mg掺杂ZnO(ZnO:Mg)薄膜,并通过改变O₂和Ar的流量比O ₂/Ar,研究了 对ZnO:Mg薄膜的物相结构、表面形貌及光学性能的影响。结果表明,室 温下O₂/Ar在1∶1～3∶1 范围内制备的薄膜均为单相的ZnO(002)薄膜,薄膜具有三维(3D)的结核生长模式;沉积的 ZnO:Mg薄膜在 N₂氛下200℃退火处理后,O₂/Ar为3∶1制备的薄膜在380～1200nm光谱范围内具有较高的透过率,可见光区平 均透过率约为85%、最大透过率达90%;薄膜的光学带隙 Eg为3.51eV,Mg掺杂对ZnO薄膜的光学带隙具有 较为明显的调制作用;采用极值包络线法计算表明,薄膜在589.3nm 处的折射率为1.963,膜厚约285nm。     

透明导电薄膜ZnO:Zr的反应磁控溅射法制备及表征

以Zn金属靶和Zr金属片组成的Zn:Zr为靶材,利用直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备ZnO:Zr透明导电薄膜。研究了靶与衬底之间的距离对所制备薄膜结构和性能的影响。实验制备的ZnO:Zr薄膜为六方纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有与衬底方向垂直的c轴择优取向。实验结果表明,靶与衬底之间的距离对ZnO:Zr薄膜的结构、生长速率、密度及电学性能有很大影响。靶与衬底之间的最佳距离为6.0cm,在此条件下制备的ZnO:Zr薄膜具有最小电阻率1.78×10-3Ω.cm,其可见光透过率为88.5%,折射率为2.04。