蒸发速率对电子束蒸发法制备CdS薄膜性质影响

采用电子束蒸发法,以高纯CdS块料为膜料在玻璃基底上制备了CdS薄膜。利用X射线衍射仪和原子力显微镜表征其晶体结构和表面形貌,用四探针电阻测试仪和紫外可见分光光度计分析其电学及光学特性。结果表明,蒸发速率对薄膜结构及特性有显著影响,其中在蒸发速率为10?S-1制备的CdS薄膜均匀致密且其XRD衍射峰强度最大,薄膜的光电性能最好。这些CdS薄膜的光敏性达到7.7×102,其中亮电阻的最小值为1350Ω/□。     

真空蒸镀ITO薄膜退火特性分析

采用真空蒸发镀膜工艺制备了ITO透明导电薄膜,以四探针表面电阻仪测量得薄膜方块电阻为400Ω,用组合式多功能光栅光谱仪测得透光率为80%,利用扫描电镜测得膜厚为103 nm.用XRD分析了薄膜的物相,并用原子力显微镜分析了薄膜的表面形貌及粗糙度.对薄膜进行退火处理,结果表明,随着热处理温度的升高,晶化趋于完整,组织结构逐渐均匀致密,晶粒有所长大.随退火时间的增加,透光率增加,但方块电阻先减小后增加.     

退火温度对ZnO薄膜结构及光学性能影响

以二水醋酸锌为原料,使用溶胶凝胶法在玻璃基体上旋涂氧化锌薄膜.用X射线衍射、室温光致发光、可见分光光度计等方法对薄膜的结构、光学特性进行了研究,同时结合AFM和分光光度计,讨论了不同退火温度对氧化锌薄膜结构,透光率的影响.结果表明随着退火温度的升高,ZnO薄膜衍射峰增强,其中在500 ℃时,(002)峰最强,即沿C轴的取向性最好,晶粒尺寸依次增大,其中500-550 ℃时,晶粒尺寸比较小且分布均匀,平均粒径40 nm,表面粗糙度最小,小于8 nm;退火温度为550 ℃时,ZnO薄膜的透光率最高,达96%以上.并在380 nm附近有很强的紫外发射峰.     

CdS/Cu2O太阳能电池的制备及膜厚对光电性能的影响

采用水浴法和电沉积法制备CdS/Cu2O复合膜,组装成异质结薄膜太阳能电池。通过改变薄膜的厚度,测试了不同厚度的窗口层和吸收层对太阳能电池性能的影响。实验表明,在400 nm厚的CdS薄膜上沉积30次Cu2O薄膜,所获得的复合膜具有最大的填充因子FF(为0.42)和光电转换效率η(0.05%)。并通过实验发现,适当减少CdS窗口层的厚度,可以提高光的透射率,产生更多的光生载流子,提高了光电转换效率。适当增加Cu2O吸收层的厚度,可以提高光的吸收率,产生更多的光生载流子,提高了光电转换效率。     

RF反应溅射制备SnO2膜及退火效应影响

采用射频反应溅射技术 ,分别在Si单晶及 70 5 9玻璃基片上沉积SnO2 薄膜。X射线衍射测量结果表明 ,主要结构为非晶态。对样品进行了退火处理 ,发现随着退火温度的升高 ,各衍射变高变锐 ,结晶度提高 ,薄膜逐步过渡到多晶态的结构 ,高于一定的退火温度时薄膜呈现四方金红石结构 ,并具备 (10 1)方向的取向特征。研究了退火条件与薄膜结构的关系 ,初步讨论了薄膜择优取向的机制     

压缩喷雾热分解方法制备MgO薄膜的研究

以醋酸镁为原料,用自制的压缩喷雾热分解装置对氧化镁薄膜的制备工艺进行了详细的研究,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对薄膜的微观结构进行了分析,以期寻求到较佳的制备薄膜的条件.结果表明,为获得性能较好的Mg0薄膜,衬底温度和喷雾速率是关键因素.控制实验条件,可在600℃得到了较好的MgO薄膜,结果显示所得样品为立方MgO多晶薄膜.     

退火温度对ZnS/PS薄膜的晶体结构和光电性质的影响

用脉冲激光沉积法(PLD)在多孔硅(PS)衬底上生长ZnS薄膜,分别在300℃、400℃和500℃下真空退火。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了退火对ZnS薄膜的晶体结构和表面形貌的影响,并测量了ZnS/PS复合体系的光致发光(PL)谱和异质结的I-V特性曲线。研究表明,ZnS薄膜仅在28.5°附近存在着(111)方向的高度取向生长,由此判断薄膜是单晶立方结构的-βZnS。随着退火温度的升高,-βZnS的(111)衍射峰强度逐渐增大,且ZnS薄膜表面变得更加均匀致密,说明高温退火可以有效地促进晶粒的结合并改善结晶质量。ZnS/PS复合体系的PL谱中,随着退火温度升高,ZnS薄膜的自激活发光强度增大,而PS的发光强度减小,说明退火处理更有利于ZnS薄膜的发光。根据三基色叠加的原理,ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加,ZnS/PS体系可以发射出较强的白光。但过高的退火温度会影响整个ZnS/PS体系的白光发射。ZnS/PS异质结的I-V特性曲线呈现出整流特性,且随着退火温度的升高其正向电流增加。     

CdS薄膜结构表征与光电化学性能研究

以超声喷雾热分解方法成功地制备了低成本高质量的CdS薄膜,用XRD、SEM、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱,研究了4个不同沉积温度下制备的CdS薄膜的结构性质,并对其进行光电化学产氢性能测试.实验发现,薄膜结晶程度随着沉积温度的升高而增加,但禁带宽度保持不变.SEM测试显示薄膜均匀致密,表明此方法是一种有效的半导体薄膜电极制备方法.光电化学活性随着沉积温度的升高先增大后减小,在300℃为最佳,在187mw/cm2的光照下此温度制备的电极的光电流密度饱和值约为4.1 mA/cm2,且在电极电势为-0.13 V(vs SCE)处的能量转化效率为0.68%.     

溅射时间对Ni/SiO_2玻璃光衰减片衰减性能的影响

为了提高光衰减片整体的光衰减效果,采用真空磁控溅射法,利用真空磁控溅射仪制备纳米级厚度的Ni/SiO2玻璃光衰减片.利用X-射线衍射(XRD)、原子能谱、扫描电镜和722分光光度计等表征手段,研究溅射时间(5、10、15、20、25 min)对透光率、微观结构的影响.实验结果表明:当溅射工作压力为0.4Pa,溅射时间为25 min时,金属Ni在SiO2玻璃基片上形成(111)和(200)晶面取向的镀Ni薄膜;SiO2玻璃基片上沉积的薄膜平整,颗粒分布均匀、排列紧密;试样的透光率达到0.41,采用磁控溅射法制备金属Ni/SiO2玻璃复合薄膜式光衰减片满足光纤通信需求.     

CdS异相结的固相法制备及其光催化性能

以醋酸镉和硫代乙酰胺为原料,首次通过固相法成功制备了立方/六方硫化镉(c/h⁃CdS)异相结催化剂。利用XRD、SEM和SPV等测试手段对合成的催化剂进行表征。以可见光为光源,评价了该催化剂光催化降解罗丹明B(RhB)的活性,考察了焙烧温度对CdS光催化性能的影响,探讨了降解过程机理。结果表明,随着焙烧温度的增加,CdS逐渐发生立方相硫化镉(c⁃CdS)向六方相硫化镉(h⁃CdS)的转变,相变过程中形成的c/h⁃CdS异相结比纯c⁃CdS和h⁃CdS具有更高的光催化活性,而且适当的六方相含量更有利于提高异相结样品的光催化性能。表面光电压的结果表明,异相结的形成可以显著提高光生电子⁃空穴的分离效率,从而促进了c/h⁃CdS异相结的光催化性能。牺牲剂实验结果表明,在CdS光催化反应中的活性物种为·O2-。     

沉积温度对ZnO薄膜结构形貌及光学性能的影响

以Zn(NO3)2·6H2O为前驱体,采用超声喷雾热解法在玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外光谱仪(UVS)等对所得ZnO薄膜进行表征,研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、微观形貌及光学性能的影响。结果表明,沉积温度为500℃时所制备的薄膜质量最佳,形成的是六角纤锌矿ZnO结构,且薄膜沿(002)晶面择优取向生长显著,薄膜表面光滑致密,晶粒细小均匀,尺寸在50~60nm。薄膜表现出良好的光学性能,可见光透过率可达87%。     

正交实验法优化六方氮化硼薄膜的制备工艺

采用射频磁控溅射法,在Si(100)衬底上制备了适用于声表面波(SAW)器件的氮化硼(BN)薄膜。通过正交实验法,以薄膜中六方相的纯度和取向为指标,优化了磁控溅射方法制备六方BN(h-BN)薄膜的工艺条件。利用傅里叶变换红外光(FTIR)谱和X射线衍射(XRD)谱对薄膜进行了表征,实验结果表明,溅射功率为300W、无衬底负偏压、温度为400℃和N2∶Ar=7∶8vol.%时可以制备出高纯度且高c-轴择优取向的h-BN。     

Cu_2S/CdS异质结工艺的发展

本文对近年来Cu_2S/CdS异质结的制造技术进行了总结和评述。主要内容有:CdS薄膜工艺,Cu_2S/CdS结构中Cu_2S的形式,异质结的形成,前后电极的制造,薄膜光电池的结构。     

辐射法制备具有核壳结构的CdS/PSt纳米复合微球

利用辐射法制备了具有核壳结构的硫化镉/聚苯乙烯(CdS/PSt)纳米复合微球。用粉末X射线衍射(XRD),红外吸收光谱等手段表征了产物的结构。用透射电子显微镜(TEM)观察了复合材料的形貌及复合材料的分散情况,获得了复合材料CdS纳米颗粒具有空心结构。     

不同氧含量三明治结构BaTiO3薄膜的制备及其光电性能研究

针对不同氧含量薄膜结构对钛酸钡薄膜微观结构与光电性能的影响进行研究,通过射频磁控溅射法制备高质量的钛酸钡薄膜。设置基片加热温度为350℃,工作气压为1.6 Pa,溅射功率为150 W,当总溅射时间为200 min时,在ITO基片上构建具有“贫氧+富氧+贫氧”三明治结构的钛酸钡薄膜。采用XRD、SEM、XPS等对薄膜微观结构、形貌和元素含量进行表征,采用LCR测试并计算得到薄膜的介电常数及介电损耗值。实验结果表明,制备的三明治结构薄膜厚度为810nm,其平均可见光透光率可达55%,薄膜的介电常数为3.8,介电损耗值小于0.18。采用“贫氧+富氧+贫氧”三明治结构有利于提高钛酸钡薄膜的结晶性,且有利于提高钛酸钡薄膜的晶粒尺寸,提高钛酸钡薄膜的介电常数,降低其介电损耗值。     

衬底温度对反应溅射TiN_x薄膜结构与电阻率的影响

采用反应磁控溅射方法,在不同Si(100)衬底温度下,制备出了TiNx薄膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对TiNx薄膜的物相、微观结构进行了表征,采用电子能谱仪(EDS)测定了TiNx薄膜的成分,运用四探针测试仪测量了TiNx薄膜的电阻率,研究了衬底温度对溅射TiNx薄膜结构与电阻率的影响。研究结果表明:衬底温度从室温升高到600℃时,随着温度升高,TiNx薄膜的(111)晶面衍射峰逐渐增强,500℃后减弱;(200)晶面衍射峰在300℃时最强,之后减弱。随着衬底温度的升高,TiNx薄膜的晶粒逐渐增大,300℃达最大后减小。随着衬底温度升高,TiNx薄膜的N/Ti原子含量比降低,200℃时降到最低为0.99,随后升高,500℃时最高为1.34,随后再次降低。N/Ti原子含量比与薄膜电阻率呈明显反比变化。     

偏压对磁控溅射Cr-N薄膜组织及性能影响

采用磁控溅射离子镀制备Cr-N薄膜,研究基体偏压对Cr-N薄膜组织结构和性能的影响。分别用辉光放电光电子谱(GDOES)、场发射扫描电镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)分析薄膜成分和组织结构,显微硬度计测量薄膜硬度。结果表明,薄膜为非化学计量比的Cr-N薄膜,N/Cr原子比均小于0.25,薄膜主要以Cr的衍射峰为主。在偏压达到60 V后薄膜显示了较高的硬度(25 GPa),其归因于离子轰击导致的薄膜的致密度的提高。偏压超过60 V后,致密度达到饱和,硬度增加不明显。     

太阳电池中CdTe多晶薄膜沉积制备及其性能

在氩氧混合气氛下近空间升华技术(CSS)制备CdTe多晶薄膜中，薄膜的结构、性质决定于整个沉积过程深入研究沉积过程中的热交换、物质输运，有助于制备薄而致密的具有进行良好光电性质CdTe薄膜．通过分析近空间沉积的物理机制，测量近空间沉积装置内温度分布，对升温过程、气压与薄膜初期成核的关系进行讨论。研究结果表明，不同气压下制备的样品，均有立方相CdTe，此外，还有CdS和SnO2：F衍射峰，CdTe晶粒随气压增加有减小趋势；随气压的增加．透过率呈下降趋势，相应的CdTe吸收边向短波方向移动。在此基础上制备出转换效率优良的结构为SnO2：F／CdS／CdTe／Au的串联集成电池。     

退火工艺对Nd掺杂Ca0．4Sr0．6Bi4Ti4O15薄膜的性能影响

利用Sol-Gel法、快速退火工艺在Pt(100)/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了Nd掺杂的Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15(C0.4S0.6NT)铁电薄膜.分别研究了退火工艺中热解温度、退火温度对C0.4S0.6NT薄膜取向及铁电性能的影响,并探讨了C0.4S0.6NT薄膜取向生长的微观机制.XRD衍射分析表明:350℃热分解温度得到的薄膜I(200)/I(119)达到最大;退火温度达到700℃,薄膜中的Bi2Ti2O7相全部转化成铋层状钙钛矿相;P-E电学性能测试显示:退火温度高有助于提高薄膜的剩余极化(Pr);350℃热分解温度,750℃退火温度得到高(200)取向的薄膜,铁电性能较好,Pr 和Ec分别为14.2μC/cm2和84.5kV/cm.     

退火温度对Nb掺杂TiO_2薄膜结构与性能的影响

采用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了Nb掺杂TiO_2透明导电薄膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外可见光谱(UV-Vis)及双电测四探针仪对薄膜的结构和性能进行了表征.结果表明:退火温度250℃以上时,得到锐钛矿相Nb掺杂TiO_2薄膜,且薄膜结构和光电性能随温度升高而改善;300℃时薄膜可见光透过率最高可达80%,电阻率降至2.5×10-3Ω·cm;当温度升至350℃时,薄膜晶体开始出现金红石相,光电性能也随之下降.另外,Nb掺杂有利于降低TiO_2薄膜晶体的晶相转变温度;掺杂后TiO_2薄膜的吸收限发生蓝移现象,并且随着退火温度改变,薄膜吸收限产生蓝移的程度有所不同.