高度(002)择优取向Li+掺杂ZnO薄膜的制备和性能

制备了不同摩尔浓度Li 掺杂ZnO-Li0.022陶瓷靶、并用RF射频磁控溅射工艺在Si(100)基片上制备ZnO薄膜,研究了溅射温度、氧分压和溅射功率等对ZnO薄膜微结构、表面形貌和择优取向的影响.结果表明:Li 的最佳掺杂量(摩尔分数)为2.2%,RF溅射的最佳基片温度Ts小于300 ℃,氩氧气氛体积比为Ar:O2=20:5,溅射功率50～60 W;制备出的ZnO薄膜高度c轴(002)择优取向、均匀、致密,其绝缘电阻率ρ为4.12×108 Ω·cm,满足研制声表面波器件(SAW)的要求.     

溅射功率对ZnO:Al薄膜光电性能的影响

采用射频磁控溅射工艺,以Al掺杂ZnO(ZAO)陶瓷靶为靶材在石英玻璃基片上制备出具有优良光电性能的ZAO透明导电薄膜,研究了溅射功率对薄膜光电性能的影响。在不同溅射功率条件下制备的ZAO薄膜具有很好的c轴择优取向。较大功率溅射有利于薄膜晶粒尺寸的增大、电阻率降低。ZAO薄膜在可见光区的透过率平均值高达90%以上,受溅射功率影响不大。在340nm-420nm波长附近ZAO薄膜透过率急剧下降,呈现明显的紫外吸收边;高的溅射功率提高了ZAO薄膜的光学带隙宽度。     

磁控溅射技术制备Al_2O_3掺杂ZnO透明导电膜的性能

以纯度为99．9％的98％（质量分数）ZnO、2％（质量分数）A12O3陶瓷靶为溅射靶材，采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了Al203掺杂的ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见光谱仪等方法测试和分析了不同衬底温度、溅射偏压以及退火工艺对ZAO薄膜形貌结构、光电学性能的影响。结果表明，在衬底温度200...     

FeCoB-Al2O3软磁颗粒膜磁特性研究

采用射频磁控倾斜共溅射制备了一系列的(Fe40Co40B20)1-x(Al2O3)x软磁颗粒膜。分别研究了基片转速及溅射气压对FeCoB–Al2O3薄膜微波磁特性影响。并通过改变FeCoB靶以及Al2O3靶的溅射功率进一步调控了软磁颗粒膜的磁特性和电阻率。研究结果表明在基片转速为60 r/min,溅射气压为0.2 Pa,FeCoB靶的溅射功率为250 W,Al2O3靶的溅射功率为100 W时,获得的FeCoB-Al2O3软磁颗粒膜具备了优良的软磁特性、微波磁特性和较高的电阻率。薄膜的饱和磁化强度为1.73 T,易轴难轴矫顽力均小于80 A/m,电阻率为126.75μΩ·cm,共振频率高达2.22 GHz,磁导率实部在2 GHz仍大于400。     

Al-Sn共掺杂ZnO薄膜的结构与光电性能研究

采用射频磁控共溅射法在玻璃衬底上制备出了Al与Sn共掺杂的ZnO(ATZO)薄膜.在固定ZnO∶Al(AZO)靶溅射功率不变的条件下,研究了Sn靶溅射功率对ATZO薄膜的结晶质量、表面形貌、电学和光学性能的影响.结果表明,制备的ATZO薄膜是六角纤锌矿结构的多晶薄膜,具有c轴择优取向,而且表面致密均匀.当Sn溅射功率为5W时,330 nm厚度的ATZO薄膜的电阻率最小为1.49×10-3 Ω·cm,比AZO薄膜下降了22％.ATZO薄膜在400～900 nm波段的平均透过率为88.92％,禁带宽度约为3.62 eV.     

ITO薄膜的制备以及性能的研究

在室温条件下通过直流磁控溅射法在普通玻璃基体上制备了光电性能优良的ITO薄膜。靶材为ITO陶瓷靶,其中In2O3与SnO2的质量比为9∶1。运用UV-2550紫外可见光光度计测量样品的透光率,采用SZT-2四探针测试仪测量样品表面的电阻率,用扫描电镜(SEM)对样品进行表征。研究了溅射压强、溅射功率等参数对薄膜光电性能的影响。研究表明,ITO薄膜的电阻率随着溅射功率的增大而减小,在溅射功率为110W时ITO薄膜的透光率有相对好的数值。溅射压强为1.0Pa时既能保持ITO薄膜低的电阻率又能保证高的透光率。     

RF磁控溅射制备Al_2O_3薄膜及其介电性能研究

以-αAl2O3为靶材,采用射频磁控溅射法制备了非晶Al2O3薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电镜、划痕仪、表面粗糙轮廓仪和阻抗仪研究了不同溅射功率和不同溅射气压对薄膜制备的影响,探索了不同溅射功率下制备的Al2O3薄膜的介电常数和介电损耗与频率的关系。试验结果表明,制备的非晶Al2O3薄膜表面平滑致密;随着工作气压的增加,薄膜沉积速率增加;随着溅射功率的增加,Al2O3薄膜的沉积速率和介电常数逐渐增加、介电损耗逐渐减小;随着频率的增加,Al2O3薄膜的介电常数逐渐减小,高频阶段趋于稳定。     

溅射功率和靶基距对ZAO薄膜性能影响

采用直流反应磁控溅射技术,制备获得ZnO:Al( ZAO)薄膜,研究溅射功率、靶基距关键制备工艺参数对ZAO薄膜的组织结构、光、电性能的影响,并获得了最佳的溅射功率、靶基距制备参数,利用该参数制备ZAO薄膜,能够获得在可见光范围内的平均透射率》80％,最低电阻率为4.5×10-4Ω·cm的ZAO薄膜,其光电性能均满足应...     

室温下射频磁控溅射制备ZnO:Al透明导电薄膜及其性能研究

采用射频磁控溅射技术,在室温下,以ZnO:Al2O3(2%Al2O3(质量比))为靶材,在石英玻璃基底上,采用不同工艺条件制备了ZnO:Al(AZO)薄膜。使用扫描电子显微镜观察了薄膜的表面形貌,X射线衍射分析了薄膜的结构,四探针测量仪得到薄膜的表面电阻,轮廓仪测量了薄膜厚度,并计算了电阻率,最后采用分光光度计测量了薄膜的透过率;研究了溅射功率、溅射气压与薄膜厚度对薄膜电阻率及透过率的影响。结果表明:所制备的AZO薄膜具有(002)择优取向,并且发现薄膜厚度对薄膜的光电性能有明显影响,溅射气压和溅射功率对薄膜电学性能有较大影响,但是对薄膜透过率影响不大。当功率为1kW、溅射气压0.052Pa、AZO薄膜厚度为250nm时,其电阻率为8.38×10-4Ω·cm,波长在550nm处透过率为89%,接近基底的本底透过率92%。当薄膜厚度为1125 nm时薄膜的电阻率降至最低(6.16×10-4Ω·cm)。     

磁控溅射W-T-iN/MoS_2薄膜及其摩擦学性能研究

采用W靶、Ti靶及MoS2靶,先制备W-T-iN薄膜,然后再在其上面沉积MoS2纳米薄膜得到W-T-iN/MoS2纳米双层薄膜,通过多次实验得到溅射W-T-iN/MoS2薄膜的最佳工艺如下:溅射气压1.0 Pa,靶基距为100 mm,溅射功率为:W靶,Ti靶均为200W,MoS2靶为150 W;制备W-T-iN薄膜溅射时间为1 h,样品台加热600℃;制备MoS2纳米层时间为0.5 h。使用X射线衍射仪,扫描电子显微镜对薄膜的成分和结构进行分析。采用纳米压痕测试系统测试薄膜的纳米硬度和弹性模量,采用VEECOWYKONT1100非接触光学表面轮廓仪测试薄膜的表面及磨痕粗糙度;UMT-3摩擦磨损试验机在大气、室温、无润滑条件下对薄膜摩擦磨损性能分析,结果表明:在大气环境中,W-T-iN/MoS2薄膜摩擦性能要优于纯W-T-iN薄膜。     

氧化锌薄膜的拉曼光谱研究

利用拉曼光谱结合X射线衍射分析对未掺杂和掺杂的ZnO薄膜，陶瓷薄膜进行了研究，ZnO薄膜及ZnO陶瓷薄膜均由sol-gel法制备，掺杂组份有Bi2O3,Sb2O3,MnO和Cr2O3等。结果表明，未掺杂的薄膜的ZnO主晶相均表现出显著的定向生长特征，其拉曼光谱特征谱峰为437cm^-1，谱峰强度随薄膜退火温度的提高略有增强，掺杂后ZnO的拉曼谱峰发生了红移，掺Bi2O3后ZnO的拉曼谱峰由347cm^-1移质移至434cm^-1，掺Sb2O3后ZnO的拉曼谱峰移至435cm^-1，而掺杂Bi2O3,Sb2O3,MnO和Cr2O3等组份的ZnO陶瓷薄膜的ZnO拉曼谱峰则移至434cm^-1，说明掺杂元素进入了ZnO晶格，引起了晶格的变化，ZnO薄膜性能不仅受次晶相组成的影响，而且受因掺杂元素进入而引起的ZnO晶格畸变的影响。     

磁控溅射制备大面积ZnO薄膜性能的研究

通过磁控溅射氧化锌陶瓷靶材的方法在玻璃基片上制备ZnO薄膜,研究了溅射功率、溅射气压以及基片温度对ZnO薄膜相结构、禁带宽度及光学性能的影响.使用X射线衍射仪(XRD)分析了薄膜相结构,使用台阶仪测试薄膜厚度,采用薄膜测试仪测试薄膜的透过率,采用扫描电镜(SEM)观察薄膜表面形貌.结果表明:不同制备条件下均形成具有(0...     

PZT/ZnO薄膜制备及其结构特性研究

利用固相反应制备的ZnO-Li_(2.2%)陶瓷靶和RF射频磁控溅射技术在Si(100)基片上制备了高度c轴择优取向的ZnO薄膜,XRD和电性能分析表明掺杂Li离子改善了ZnO靶材的结构和性能,同时研究了不同RF溅射温度对ZnO薄膜结构与取向的影响;然后采用sol-gel前驱单体薄膜制备方法,以ZnO为过渡层淀积PZT薄膜,探讨高度c轴(002)择优取向ZnO薄膜对PZT薄膜结构与性能的影响,实验发现在PZT/ZnO异质结构中,致密、均匀和高度c轴择优取向的ZnO可作为晶核,促进PZT钙钛矿结构转化、晶粒(110)择优取向生长,相应降低PZT薄膜的退火温度.     

多层复合Bi/Sb纳米薄膜的制备及热电性能研究

选取单晶硅作为隔热衬底,Bi和Sb材料作为靶材,采用磁控溅射技术溅射制备多层复合纳米薄膜。研究了当固定调制周期为40nm,Bi和Sb的调制比分别为1∶1、3∶2、4∶1和1∶4时,Bi/Sb超晶格复合薄膜的See-beck系数、电导率和功率因子在160～250K温度范围内随温度的变化。发现当调制比为1∶4时,Bi/Sb薄膜的功率因子明显高于其它3种情况。     

共沉淀法制备掺杂氧化锌压敏陶瓷粉料热力学分析

本文通过对Ｍｅ^ｎ＋（Ｚｎ^２＋;Ｃｒ_３^＋,Ｍｎ^２＋;Ｓｂ^３＋,Ｂｉ^３＋,Ｃｏ^２＋）－ＮＨ_３－ＣＯ_３^２－－Ｈ_２Ｏ体系进行热力学分析的基础上,获得了Ｍｅ－ＮＨ_３－ＣＯ_３^２－Ｈ_２Ｏ体系中的ｌｇ［Ｍ］_T－ｐＨ关系图,得到了用ＮＨ_４ＨＣＯ_３和ＮＨ_３·Ｈ_２Ｏ作沉淀剂,用共沉淀法制备掺杂氧化锌压敏陶瓷粉料时,最佳共沉淀ｐＨ为７．０左右．     

Comparative study of zinc oxide and aluminum doped zinc oxide transparent thin films grown by direct current magnetron sputtering

Pure and aluminum (Al) doped zinc oxide (ZnO and ZAO) thin films have been grown using direct current (dc) magnetron sputtering from pure metallic Zn and ceramic ZnO targets, as well as from Al-doped metallic ZnAl2at.% and ceramic ZnAl2at.%O targets at room temperature (RT). The effects of target composition on the film's surface topology, crystallinity, and optical transmission have been investigated for various oxygen partial pressures in the sputtering atmosphere. It has been shown that Al-doped ZnO films sputtered from either metallic or ceramic targets exhibit different surface morphology than the undoped ZnO films, while their preferential crystalline growth orientation revealed by X-ray diffraction remains always the (002). More significantly, Al-doping leads to a larger increase of the optical transmission and energy gap (E_g) of the metallic than of the ceramic target prepared films.     

ZnO 薄膜包装材料溅射制备工艺与阻隔性能研究

目的为了解决普通聚合物包装塑料对水、氧的阻隔能力不足,以及包装内容物货架时间短等问题,研究氧化锌(ZnO)沉积复合薄膜制备工艺与阻隔性能之间的关系,探索其应用于包装材料的可行性。方法采用射频磁控溅射技术(RF),以ZnO为靶材,在PET塑料表面沉积制备氧化锌薄膜包装材料,并详细分析射频溅射功率、沉积时间与工作气压对ZnO复合薄膜微观形貌、沉积速率以及阻隔性能的影响。结果当溅射功率为150 W,沉积时间为30 min,工作气压为0.8 Pa时,ZnO薄膜均匀且致密,阻隔能力最强,其氧气透过率(OTR)降低为1.23 m L/(m2·d),水蒸汽透过率(WVTR)降低为0.382 g/(m2·d)。与相同厚度下的PET原膜相比,所制备的ZnO高阻隔薄膜的透氧率降低了49.5倍,透湿率降低了17.6倍。结论射频溅射参数通过影响复合薄膜的微观形貌、致密程度、沉积速率以及沉积层厚度等方面对其阻隔能力会产生较大影响。     

Effects of Homo-buffer Layer on Properties of Sputter-deposited ZnO Films

Two-step growth regimes were applied to realize a homoepitaxial growth of ZnO films on freestanding diamond substrates by radio-frequency(RF)reactive magnetron sputtering method.ZnO buer layers were deposited on freestanding diamond substrates at a low sputtering power of 50 W,and then ZnO main layers were prepared on this buffer layer at a high sputtering power of 150 W.For comparison,a sample was also deposited directly on freestanding diamond substrate at a power of 150 W.The effects of ZnO buffer layers...     

磁控溅射工艺参数对Pb(Zr,Ti)O3薄膜织构的影响

利用RF磁控溅射法制备了Pb(Zr,Ti)O3(PZT)铁电薄膜,利用X射线衍射(XRD)法研究了薄膜的相组成及溅射工艺参数对薄膜织构的影响.结果表明,在小靶基距时,过高溅射功率不利于获得纯钙钛矿相的PZT铁电薄膜.溅射功率及溅射气压影响PZT薄膜的织构及其织构散漫度,提高溅射气压及溅射功率,(111)织构漫散度随之提高.在靶基距为80mm时,选择150w、0.7Pa的溅射工艺可获得具有最佳(100)织构的PZT薄膜.     

溅射功率对Ge2Sb2Te5薄膜光学常数的影响

研究了溅射功率对Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５薄膜的光学常数与波长关系的影响。结果表明,在波长小于５００ｎｍ的情况下,随溅射功率的增加非晶态薄膜的折射率ｎ先增加然后减小,消光系数ｋ则逐渐减小;在波长大于５００ｎｍ的情况下,随溅射功率的增加折射率ｎ逐渐减少,消光系数ｋ先减小后增加。对于晶态薄膜样品,在整个波长范围折射率ｎ随溅射功率的增加减小后增加,消光系数ｋ则逐渐减少。薄膜样品的光学常数,在长波长范围随波长变化较大,在短波长范围变化较小。讨论了溅射功率对Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５薄膜的光学常数影响的机理。