对靶磁控溅射制备VO_x薄膜及其退火研究

利用对靶磁控溅射法在玻璃基片上制备VOx薄膜,采用正交实验方法研究了镀膜条件对VOx薄膜电阻温度系数(TCR)的影响,得到优化的镀膜工艺参数,主要包括Ar∶O2为48∶0.4、工作压力恒定为2 Pa、基底的温度为室温27℃、溅射功率保持在180W,在此基础上,进行不同温度条件的真空退火,得到薄膜TCR在-2.5%~-4.5%范围。利用原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱法(XPS)分析了退火对提高薄膜TCR的作用,并找出VOx薄膜阻值与TCR的优化组合。同时,还观察到薄膜表面形貌的变化以及退火后薄膜中VO2,V2O3,V2O5的比例变化情况,并对其机理进行解释。     

ZnO薄膜紫外探测器的研制

利用射频磁控溅射技术在SiO2/n-Si衬底上制备了ZnO薄膜,并在薄膜上制作了Ag-ZnO肖特基二极管和Ag-ZnO-Ag肖特基MSM叉指结构的紫外探测器。所制备的ZnO薄膜具有良好的c轴择优取向,表面平整,在可见光范围具有较高的透射率,吸收边在370 nm附近;所制作的肖特基二极管显示了良好的整流特性,有效势垒高度约为0.65 eV;所制作的MSM紫外探测器在5 V偏压下漏电流为3.3×10-8A,在紫外波段有较高的响应度,光响应度峰值在365 nm附近。     

磁控溅射功率对掺Al氧化锌薄膜特性的影响

利用射频磁控溅射技术在石英玻璃衬底上制备掺Al氧化锌(AZO)薄膜,研究了不同溅射功率(75,120,160,200W)对AZO薄膜的结构、光学和电学特性的影响.结果表明:所制备的AZO薄膜具有良好的c轴择优取向,且随着溅射功率的增加,薄膜的表面颗粒尺寸逐渐增加;薄膜在可见光范围具有较高的透射率,吸收边在350～400...     

微型薄膜锂离子电池正极材料LiCoO2薄膜研究

研究了应用于微型全固态薄膜锂离子电池的正极材料钴酸锂 LiCoO2薄膜材料,采用磁控溅射法来制备,对其进行400℃退火处理后,进行 XRD 分析和 SEM 分析,表明在低气压条件下制备的薄膜呈非晶态,经过退火后,形成了排列致密的晶体结构,薄膜沿（003）晶面平行于基底择优生长;循环伏安测试和恒电流充放电测试表明,未经过退火处理的 LiCoO2薄膜不具有锂离子嵌入/脱出的可逆性,而经过退火处理的 LiCoO2薄膜从第二圈开始具有较好的可逆性。制备的 LiCoO2薄膜结晶状态优良、质地紧密、与衬底薄膜紧密接触、循环性能和循环充放电性能良好,可以用于微型全固态薄膜锂离子电池。     

氩氧比对ZnO薄膜特性的影响与紫外探测器的研制

利用射频磁控溅射技术在SiO2／n—Si和玻璃衬底上制备ZnO薄膜,研究了溅射气体氩氧比对薄膜特性的影响,在氩氧比为2：3下所制备的ZnO薄膜c轴择优取向相对较好,薄膜的颗粒随氩氧比的增加而增大,所制备的薄膜在可见光均具有较高的透射率,吸收边在360-380nm附近;并在以SiO。／n—Si为衬底,氩氧比为2：3,经过退火处理的ZnO薄膜上制作Ag-ZnO—Ag肖特基MSM叉指结构的紫外探测器,所制作的探测器在5V偏压下漏电流为3．3×10^-8A,在紫外波段有较高的响应度,光响应度峰值在365nm附近。     

超磁致伸缩薄膜/光纤的制备及其磁探测性能

采用磁控溅射工艺在光纤表面制备了厚度均匀的TbDyFe超磁致伸缩薄膜。利用马赫 曾德尔干涉仪对TbDyFe超磁致伸缩薄膜/光纤传感器的磁探测性能进行了实验测试。结果表明:在调制频率f=1kHz附近,传感器对磁场具有最大的信号响应;在恒定直流磁场及调制磁场强度小于1kA/m的条件下,输出信号大小随调制磁场强度线性增加;在35～50kA/m的直流磁场范围内,传感器(对应1m长传感臂)可探测的最小磁场变化Hmin=8.6×10-2A/m,若采用分辨力为10-6rad的干涉仪并增加镀膜光纤的长度和薄膜厚度,则可进一步提高传感器的磁探测灵敏度。     

退火处理对Ti-WO_3薄膜的结构和气敏特性的影响

用X射线衍射和透射电镜表征了直流磁控溅射法制得的Ti-WO3薄膜的晶型、晶格常数、粒径等。研究了退火对Ti-WO3薄膜气敏性质和微结构的影响,找出了最佳退火温度和工作温度;并对机理进行了分析。结果表明:450℃退火的薄膜的气敏效应很好,最佳工作温度在150℃左右;     

纳米WO_3薄膜的光学性质及氢敏特性研究

采用磁控直流溅射法制备出纳米WO3薄膜,在N2气中进行退火处理。采用分光光度计、XRD等对退火前后的WO3薄膜进行了光学特性的分析。研究表明:在623 K进行退火处理的薄膜均匀、致密,呈现出较好的结晶态。采用光源激发对纯WO3薄膜在不同温度条件下的氢敏特性进行了研究,实验显示:WO3薄膜对H2的敏感性与温度有关,在348 K温度条件下,WO3薄膜的氢敏效应最好。     

三氧化钨纳米薄膜制备与气敏性能的研究

讨论一种对二氧化氮具有高灵敏性的WO3纳米薄膜的制备方法.当基片温度为室温,溅射混合气体(O2/Ar)的比例为1:1时,用直流反应磁控溅射法制备的薄膜,经过两步热处理(300℃/600℃),得到纳米结构WO3气敏元件.通过XRD、XPS和SEM对该薄膜的晶体结构和化学成分进行分析,用静态配气法测试NO2气敏特性.在Si3N4基片上制备的这种薄膜对空气中较低浓度的NO2(体积分数为0.1×10-5～3×10-5)具有优异的敏感特性和响应特性,最佳工作温度为150℃,在此温度下对其他一些气体(如CO,C2H5OH,NH3)的敏感性很差,显示出良好的选择性.     

基于环形微热板的ZnO微气体传感器设计

提出一种新型的设有环形结构微热板的硅基ZnO微气体传感器。利用ANSYS软件,将环形电极结构与传统的蛇形结构进行温度分布的模拟仿真,发现该结构能供给传感器更高的温度且中心温度分布均匀,进而解决了现有传感器功耗大的缺点。通过对RF磁控溅射ZnO薄膜的工艺摸索,得出了适宜作气敏薄膜的制备参数。该传感器在250℃下对（200-1000）×10-6CH4气体有很好的响应。     

陶瓷基Pt/ITO薄膜热电偶的制备与性能研究

为了准确测量涡轮叶片表面温度,采用掩模图形化和射频磁控溅射的方法,在A12O3陶瓷基片上沉积Pt/ITO薄膜热电偶,并对其进行了静态标定.结果表明:Pt/ITO薄膜热电偶在1 000℃进行大气气氛退火,随着退火时间的增加,样品热电势输出曲线稳定性逐渐增强,Seebeck系数也较大,标定曲线均具有很好的线性度,退火5h的样品的最大测温误差仅为16.03℃,可在400～1100℃温度范围热循环中稳定工作约20 h.ITO薄膜厚度对Pt/ITO薄膜热电偶热电性能几乎没有影响.     

直流反应磁控溅射WO3薄膜气敏特性研究

用直流反应磁控溅射法制成纳米结构的WO3薄膜气敏传感器,通过XRD,SEM和XPS对该薄膜的晶体结构和化学成分进行分析,研究了不同基片上制备的WO3薄膜的氨敏特性与薄膜厚度、退火温度的关系.实验得到的薄膜粒径大小约30-50 nm,结果表明:在未抛光的三氧化二铝基片上沉积厚度为40 nm的WO3薄膜,经过400℃退火,在体积分数为5×10-5 NH3中的灵敏度达到300,而且气体选择性好,响应-恢复时间短,可以作为理想的氨敏元件.     

多晶SiC薄膜的生长及其压阻特性

在Ａｒ、ＣＨ４的混合气体中用反应性磁控溅射法生长了多品ＳｉＣ薄膜。溅射靶使用了单晶硅片。ＳｉＣ薄膜的生长速率１０～４０ｎｍ／ｍｉｎ。Ａｒ的分压为６０ｍｔｏｒｒ（１ｔｏｒｒ＝１３３．３２２Ｐａ，以下同），ＣＨ４的分压为４０ｍｔｏｒｒ，衬底温度为７５０℃时，薄膜具有显著的多晶特性。杂质浓度、Ｈａｌｌ迁移率、电阻率分别为１０（１８）ｃｍ（－３）、１０ｃｍ（２）／Ｖ·ｓ、１０（－１）１０（－２）Ωｃｍ。压阻系数约为１５。     

直流磁控反应溅射法制备TiO2薄膜及氧敏特性分析

在本底真空2.4×10-3Pa,溅射电压420 V,溅射电流0.3 A,氧分压0.17 Pa,溅射总气压1.5 Pa条件下制得TiO2薄膜,未退火时为无定型结构,300℃退火后为锐钛矿结构,600℃退火后锐钛矿与金红石结构共存,1 000℃退火后完全转变为金红石结构.在一定工作温度下,随氧分压增加灵敏度逐渐升高;工作温度越高,灵敏度增加越缓慢;200℃下灵敏度随氧分压增加最快.在不同氧分压下分别计算得到激活能;认为Ti3 (int),Ti4 (int)和V2 O均存在且都对导电机制的形成起到作用,而Ti3 (int)作用最为显著.     

Fabrication and characteristics of ZnO thin films deposited by RF sputtering on plastic substrates for flexible display

ZnO thin films were successfully grown on flexible plastic substrates using radio-frequency mag-netron sputtering method at room temperature.The effects of the sputtering power on the quality of the ZnO films have been investigated.The results show that thin films were polycrystalline,with wurtzite structure and a strong preferred c-axis orientation (002).The root-mean-square (rms) surface roughness of the ZnO thin films is 22.1 nm.The ZnO thin films fabricated by sputtering with 70 W sputtering power have a high mobility of 34.33 cm 2 /V·s.The ZnO films are shown to be compatible with flexible display on plastic substrates.     

多晶硅薄膜制备方法与压阻特性的研究

对磁控溅射和低压化学气相淀积(LPCVD)2种方法制备的多晶硅薄膜的电学和压阻特性进行了研究,并讨论了结晶化工艺对磁控溅射薄膜性质的影响。实验表明:LPCVD薄膜稳定性、重复性较好,应变系数可达到20以上;磁控溅射薄膜经适当结晶化工艺处理具有纳晶硅的结构特征,应变系数可达到80以上。利用扫描电镜(SEM)图片结合电阻率和应变系数的测试结果,讨论了2种方法制备出的多晶硅薄膜应用于压阻式力学量传感器的可行性。     

Influence of sputtering power on properties of ZnO thin films fabricated by RF sputtering in room temperature

High mobility and c-axis orientated ZnO thin films were deposited on glass substrates using RF sputtering method at room temperature.Structural properties of ZnO thin films were investigated by X-ray diffraction (XRD).Surface morphology and roughness were studied with scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM).Electrical properties were measured at room temperature using a Hall effect measurement system.The influence of sputtering power on characteristics of ZnO thin films is studied.The results indicate that the sputtering powers have great influence on the crystal quality and mobility of ZnO thin films.By using optimized sputtering conditions,high crystal quality ZnO thin films with Hall mobility of 34 cm 2 /V·s at room temperature were obtained.     

Preparation and characterization of BiFeO_3 thin films by the LPD on OH-functionalized organic SAMs

BiFeO3 (BFO) thin films were grown on OH-functionalized organic self-assembled monolayers (SAMs) via liquid-phase deposition (LPD) method at a temperature below 100°C. The BiFeO3 thin films were induced to synthesize on the OH-functionalized organic OTS monolayers prepared on hydroxylated glass substrate by self-assembling technique. The hydrophilic characteristic of the as-prepared OTS-SAMs was measured by contact angle tester. The crystal phase composition, microstructure and topography of the as-synthesi...