真空退火对LiF和CaF2薄膜结晶性能的影响

研究了真空退火对玻璃衬底上热蒸发沉积的LiF和CaF2 薄膜的结晶性能的影响。X射线衍射分析结果表明 ,在4 2 0℃温度下 ,随着退火时间的增长 ,LiF薄膜的结晶状况明显改善 ;在 4 6 0℃温度下 ,随着退火时间的增长 ,CaF2 薄膜的结晶状况越来越好     

正交相BaSi_2薄膜的制备及结晶研究

室温下采用磁控溅射的方法在p-Si(111)衬底上沉积Ba膜,然后置入高真空退火炉中在400~850℃退火12h生成Ba的硅化物薄膜,对退火后的Ba-Si化合物进行了晶体结构、表面形貌、透射光谱及电学性质的测试分析,研究了退火温度对薄膜结晶的影响。实验结果表明,退火温度对生成Ba-Si化合物及薄膜的表面形貌影响很大,随着退火温度从400℃升高到800℃,薄膜的结晶情况逐渐改善,晶粒随着温度的升高逐渐增大;800℃对于生成多晶的BaSi2薄膜是一个比较理想的退火温度;850℃生成了多相共生的硅化物薄膜。     

RF磁控溅射法制备ZnO薄膜的XRD分析

采用RF磁控溅射法，在玻璃村底上制备多晶ZnO薄膜，并对所制备的ZnO薄膜在空气气氛中进行了不同温度（350～600℃）的退火处理和600℃时N2气氛中的退火处理。利用X射线衍射分析了溅射参数如溅射功率、溅射氧分压、衬底温度以及退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响。结果表明，合适的衬底温度和退火处理能够提高ZnO薄膜的结晶质量。     

热蒸发制备CdSe薄膜的退火工艺研究

采用真空热蒸发技术在光学玻璃基底上制备了CdSe薄膜,研究了真空下不同退火温度和退火时间对CdSe薄膜晶体结构和表面形貌的影响。XRD结果表明,在400~500℃范围下退火2h、5h的CdSe薄膜晶型不发生改变,结晶性随退火温度升高而增强,其晶粒尺寸从32nm增加至50nm。SEM结果表明,在450℃下退火2h后的CdSe薄膜表面颗粒分布均匀且排列规则、无裂纹。AFM结果表明,在450℃下退火2h后的CdSe薄膜致密性好,表面粗糙度低(5.19nm)。因此采用真空热蒸发制备的CdSe薄膜的热处理条件确定为:退火温度450℃,退火时间2h。     

Ta上生长的硅薄膜退火的微晶化研究

对射频溅射功率80W条件下Ta缓冲层上生长的硅薄膜进行退火并用Raman散射和X射线衍射技术对样品的微观结构进行检测,系统研究了退火温度和退火时间对硅薄膜结晶性的影响.分析结果表明,在560℃退火2h或680℃退火1h之后,硅薄膜开始晶化,并且随着退火温度的增加或退火时间延长,薄膜逐渐由非晶向微晶转变.获得了可用于太阳能电池的微晶硅薄膜的最佳晶化参数.     

Sol-gel法制备Si基Bi_3.15Nd_0.85Ti_3O_12铁电薄膜

采用Sol-gel法分别在Si（100）和Si（111）衬底上制备Bi3．15Nd0．85Ti3012（BNT）铁电薄膜。研究了衬底、退火温度、退火保温时间和薄膜厚度等因素对BNT铁电薄膜结晶和微观结构的影响。在500℃退火的BNT薄膜已经结晶形成层状钙钛矿相;升高退火温度（500-800℃）、延长保温时间（30-15...     

退火温度对ZnO:Al透明导电薄膜结构和性能的影响

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)在普通载玻片上制备了ZnO∶Al薄膜,在200～600℃下退火.利用XRD、紫外-可见光-近红外分光光度计和电阻测试仪等分析方法研究了不同退火温度对薄膜结构和光电性能的影响.结果表明,退火温度在300℃以上,薄膜开始结晶,400℃以上,薄膜出现明显结晶,且沿(002)方向择优取向,随着退火温度升高,(002)峰的强度逐渐增强,晶粒尺寸逐渐增加;薄膜在可见光范围内的透过率均＞85%以上,退火温度高的薄膜在可见光范围内的透过率明显提高,光学带隙在3.32～3.54eV,且随着温度的升高而降低;薄膜的电阻率随退火温度的增高而有所降低,但是仍较高,在103俜cm量级.     

铝诱导非晶硅薄膜快速低温晶化研究

采用金属铝诱导晶化非晶硅薄膜的方法制备多晶硅薄膜。研究了不同的退火温度对a-Si薄膜晶化的影响，采用XRD，Raman，SEM等测试手段分析了实验结果。实验结果发现非晶硅薄膜在400℃下退火20min薄膜仍为非晶结构（a-Si），在450℃下退火20min后非晶硅开始晶化且随着温度的升高，且晶化程度加强。     

磁控溅射制备纳米TiO2半导体薄膜的工艺研究与晶型分析

通过射频反应磁控溅射在玻璃基片上制备TiO2薄膜.采用X射线衍射仪、Ranman光谱仪和原子力显微镜研究退火温度对薄膜晶体结构和表面形貌的影响;还探讨了磁控溅射氧分压对薄膜性能的影响.结果表明:磁控溅射制备的薄膜在不同温度下退火,发现300℃退火薄膜没有结晶,薄膜表面呈圆形离散的颗粒状;400℃退火出现锐钛矿结构,是连续的致密均匀薄膜;500℃退火后薄膜锐钛矿结构更完善,(101)方向开始优先生长,空隙率变大,且锐钛矿结构更完整.随着退火温度的升高晶粒长大拉曼光谱出现红移,拉曼光谱所反应的锐钛矿信息增强,500℃退火时197 cm-1,出现了Eg振动模式.和标准的单晶TiO2体材料相比,拉曼峰位置都略有红移是纳米量子尺寸效应造成的.氩氧比分别为9:1、7:3和6:4溅射制备的薄膜通过400℃退火后的XRD衍射谱没有明显的区别,但拉曼光谱显示氩氧比为7:3时结晶要完善些.     

镁含量和热处理对Zn_(1-x)Mg_xO薄膜结构的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了Zn1-xMgxO(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6)薄膜。X射线衍射谱测试结果发现,在0.1x0.3范围内薄膜仍然保持纤锌矿结构,(002)衍射峰向大角度方向移动,超过0.3时出现氧化镁立方相。对于Zn0.7Mg0.3O薄膜,在5、5.5、6℃/min的升温速率下,升温速率越快结晶程度越好。在相同升温速率下,随着退火温度从500℃升高到560℃,样品的结晶程度变好,当退火温度达到590℃时结晶程度变差。     

锡基氧化物薄膜的制备及结构表征

采用直流反应溅射并结合热处理工艺制备锡基氧化物薄膜（SnOx，1≤x≤2），利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDX）、x射线衍射仪（XRD）考察退火温度对薄膜表面形貌、组成和结构的影响，并通过恒流充放电初步考察薄膜的电化学性能。研究结果表明，在400-600℃退火温度下制备的SnOx薄膜表面光滑、结构致密；随着退火温度的升高，薄膜中SnO的含量逐渐减少，SnO2的含量逐渐增加，薄膜的晶粒尺寸增大，大小为30-50nm；600℃退火2h获得的SnOx薄膜具有良好的电化学循环稳定性，有望成为高性能的全固态薄膜锂电池阳极材料。     

退火工艺对磁控溅射生长的Pt薄膜微观结构及电性能的影响

铂(Pt)是温度传感器常见的敏感材料。为了改善退火工艺提高Pt薄膜的电学特性,采用射频磁控溅射法在蓝宝石衬底上制备了以钽(Ta)为粘附层的Pt敏感薄膜,研究了不同退火温度、退火气氛和退火时间下的Pt薄膜结构以及电学性能方面的差异。结果表明:退火增强了薄膜的结晶化且使晶粒发生长大,从而有效降低了薄膜的电阻率。但过度退火,如退火温度超过1 000℃或过长的退火时间,会导致粘附层中的Ta元素向Pt薄膜中过度扩散,从而增加Pt薄膜的电阻率。在高纯N_2(99.999%)、超纯N_2(99.999 9%)及空气三种气氛中退火,结果发现在空气中退火的Pt薄膜电阻率最小,原因是空气中的氧元素在高温下穿过Pt薄膜扩散至Ta粘附层,形成了稳定的Ta_2O_5相,Ta元素向Pt薄膜的扩散减少。退火还提升了薄膜电阻随温度变化的线性度及其电阻温度系数(TCR),在空气中900℃退火1 h,Pt薄膜的TCR达到3.909×10~(-3)/℃,接近于块状Pt材料的值。此结果对提高Pt薄膜温度传感器的灵敏度具有重要意义。     

Bi3.45Eu0.55Ti3O12铁电薄膜的光学性能

采用化学溶液沉积法在石英衬底上制备了Bi3.45Eu0.55Ti3O12(BEuT)铁电薄膜,研究了BEuT薄膜的结构和光学性能。XRD测试结果表明,BEuT薄膜皆形成铋层状钙钛矿型结构,其晶粒尺寸随着退火温度的提高而增加。薄膜的光学透过率曲线显示,在大于500nm的波段BEuT的透过率比较高,而其禁带宽度大约为3.61eV。BEuT薄膜的发光强度随着退火温度的提高,先是增强后减弱,在700℃时达到最大。这与薄膜的结晶状况有关。     

Bi4Ti3O12薄膜的取向生长及其电性能研究

采用Sol—Gel工艺，在快速退火的工艺条件下制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜，研究了退火温度及时间、薄膜厚度对Bi4Ti3O12薄膜的取向生长行为及其铁电性能、漏电流的影响，探讨了Bi4Ti3O12薄膜取向生长的微观机制．结果表明：退火温度显著影响薄膜的C轴取向生长，其(00ι)品面的取向度F=(P—P0)／(1-P0)由550℃的0．081增加到850℃的0．827，退火时间对其(00ι)晶面的取向度也有较大影响；经750℃以上温度退火处理的Bi4Ti3O12薄膜呈高度c轴取向，对铁电性能有较明显的削弱作用；薄膜的漏电流密度随退火温度升高而增大，但薄膜的c轴取向生长有利于减缓漏电流密度的增长。     

直流磁控溅射制备氮化铜薄膜的热稳定性研究

用直流磁控溅射方法,在氮气分压为0．5Pa、不同的基底温度下,于玻璃基底上制备了Cu3N薄膜。当基底温度为100℃及以下时,温度越高薄膜的结晶程度越好。当基底温度在100℃以上时,随着基底温度的升高,薄膜的结晶程度逐渐减弱,200℃时结晶已很弱,300℃时已完全不能形成Cu3N晶体。薄膜的电阻率随基底温度的变化不大,薄膜的沉积速率随基底温度的升高在18～30nm／min之间近似地线性增大,薄膜的显微硬度随基底温度的升高而略有降低。对基底温度为室温和100℃下制备的氮化铜薄膜进行不同温度下的真空退火,研究了它们的热稳定性。XRD测试表明,薄膜在200℃时开始出现分解,350℃时完全分解。比较在基底温度为室温和100℃下制备的样品,发现室温下制备的氮化铜薄膜比100℃下制备的氮化铜薄膜稳定。     

低压MOCVD生长TiO2薄膜结构和电性能研究

采用低压MOCVD法沉积生长了TiO2薄膜，研究了Si衬底取向，退火温度，退火时间，退火气氛对其结构和电性能的影响，结果表明，500℃下沉积生长于Si(111)和Si(100)上的TiO2薄膜为锐钛矿相多晶膜，经过600℃以上退火处理后，均可转变为纯金红石相结构。其中，Si(111)上的TiO2薄膜更容易转变为金红石相结构，而Si(100)上的TiO2薄膜，需要更高的退火温度和更长的退火时间才能转变为金红石结构。结果还表明，退火气氛中氧分压的大小对TiO2薄膜的结构无明显的影响。     

退火温度对Ta2O5薄膜光学和表面特性的影响

针对退火温度影响Ta₂O₅薄膜的光学和表面特性的问题，采用电子束蒸发技术在石英基底上制备了该薄膜，并将薄膜样品分别在200℃、400℃和600℃下进行退火。利用光谱仪测试了薄膜的透射率并反演计算得到薄膜的折射率和消光系数的变化规律，采用X射线衍射仪和原子力显微镜表征了薄膜的表面性能。研究表明，薄膜透射率曲线的峰值随退火温度升高而显著提升。随着退火温度升高，薄膜的折射率和消光系数均逐渐变大，表面粗糙度呈现下降的趋势，表面变得致密。退火前后薄膜均为非晶态。该研究为进一步提高Ta₂O₅薄膜的性能提供了试验数据。     

退火对Ag-SiO2复合薄膜形貌和光学特性的影响

使用磁控溅射制备Ag和SiO2相间的多层膜，系统研究了退火对复合薄膜形貌和光学特性的影响。实验发现退火时间越长，Ag颗粒直径越大，吸收谱峰位相对较短的退火时间有红移现象，并且吸收谱峰比较宽，比较强。在退火时间足够长的情况下，随着每层SiO2厚度的减小，Ag颗粒直径也减小，吸收峰强度变小，峰宽变窄，峰位有蓝移现象。我们做了大量实验，总结出了退火时间的计算公式。薄膜经过合适的退火时间，放置20d后发现出现小平面结构，Ag颗粒分裂，吸收谱峰宽变窄，吸收峰位蓝移。不同退火温度下的吸收谱表明500℃是一个比较理想的退火温度。     

磁控溅射ITO薄膜的退火处理

采用直流磁控溅射方法在室温下玻璃基板上制备ITO(Indium tin oxide)薄膜,并在真空中不同温度(100℃~400℃)下退火处理.研究了退火对薄膜表面形貌、电光特性的影响.XRD测试发现薄膜在200℃退火后结晶,优选晶向为(222).随退火温度升高,方块电阻迅速下降,表面更加平整,薄膜在可见光范围平均透过率提高到85%.     

氢气氛退火对硅上低温外延制备的硅锗薄膜性能的影响

采用反应型热化学气相沉积系统在硅(100)衬底上外延生长富锗硅锗薄膜。四氟化锗作为锗源, 乙硅烷作为还原性气体。通过设计表面反应, 在低温条件下(350℃)制备了高质量的富锗硅锗薄膜。研究了氢退火对低温硅锗外延薄膜微结构和电学性能的影响。结果发现退火温度高于700℃时, 外延薄膜的表面形貌随着退火温度的升高迅速恶化。当退火温度为650℃时, 获得了最佳的退火效果。在该退火条件下, 外延薄膜的螺旋位错密度从3.7×10⁶ cm^-2下降到4.3×10⁵ cm^-2, 表面粗糙度从1.27 nm下降到1.18 nm, 而外延薄膜的结晶质量也有效提高。霍尔效应测试表明, 经退火处理的样品载流子迁移率明显提高。这些结果表明, 经过氢退火处理后, 反应型热化学气相沉积制备的低温硅锗外延薄膜可以获得与高温下硅锗外延薄膜相比拟的性能。