脉冲激光沉积NiZn铁氧体薄膜的微观结构和磁性

采用脉冲激光沉积（PLD）技术，分别在单晶硅基片和玻璃基片上沉积了NiZn铁氧体多晶薄膜，薄膜为单相尖晶石结构，在两种基片上都呈现出一定的（400）晶面的择优取向，但在硅基片上择优生长更显著；随着基片温度t的升高，薄膜晶粒尺寸逐渐增大；在t=500℃附近饱和磁化强度Ms出现最小值，而矫顽力Hc出现最大值；对薄膜进行退火处理。可使细小晶粒长大和内应力减小，对改善较低温度条件下制备的薄膜的软磁特性具有明显作用。     

脉冲激光沉积法制备Pt薄膜的研究

采用脉冲激光沉积技术在(0001)取向的蓝宝石基片上外延生长了Pt单晶薄膜,研究了沉积温度和激光能量对Pt薄膜的晶体结构,表面形貌及电学性能的影响规律.X射线衍射(XRD)分析结果表明,在沉积温度650℃、激光脉冲频率1Hz和激光能量280mJ的条件下,制备得到的Pt(111)单晶薄膜,其(111)面ω摇摆曲线半高宽(FWHM)仅为0.068°.原子力显微镜(AFM)分析表明外延的Pt薄膜表面具有原子级平整度,其表面均方根粗糙度(RMS)约为1.776nm.四探针电阻测试结果显示薄膜方阻为1/962Ω/□,满足铁电薄膜的制备工艺对Pt底电极的要求.     

飞秒脉冲激光沉积 Si基α轴择优取向的钛酸铋铁电薄膜及I-V特性研究

采用飞秒脉冲激光沉积系统，在Si（111）衬底上制备了α轴和c轴择优取向的Bi4Ti3O12薄膜．X射线衍射（XRD）表明；室温（20℃）下沉积的Bi4Ti3O12／Si（111）薄膜呈C轴择优取向，晶粒的平均直径为20nm．在500℃沉积的Bi4Ti3O12／Si（111）薄膜呈α轴择优取向．测量了薄膜的电滞回线和，I-V特性曲线，并用分布参数电路研究了Bi4Ti3O12薄膜的，I-V特性曲线和铁电性的关联性．α轴择优取向Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化强度Pr=15μC／cm^2，矫顽力Ec=48kV／cm．     

脉冲准分子激光CuO－SnO_2薄膜沉积及其结构分析

采用脉冲准分子激光沉积（ＰＬＤ）技术，分别在Ｓｉ（１１１）单晶及玻璃基片上外延沉积了具有高ａ轴（２００）取向的ＣｕＯ掺杂的ＳｎＯ２薄膜。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）及透射电镜（ＴＥＭ扫描附件）分析表明：在Ｓｉ（１１１）片上沉积，４００～５００℃退火温度处理的薄膜，只有（２００）峰存在；当退火温度升高到６００～７００℃时，ＳｎＯ２的其余诸峰相应出现，薄膜呈多晶态，取向度降低，晶粒尺寸变大，晶粒分界明显．在玻璃基片上沉积的薄膜，经４００℃低温处理后，（２００）取向度很小；随着退火温度的升高，达到５００℃时薄膜呈高ａ轴（２００）取向生长，结晶度较好，晶粒分布均匀．     

脉冲激光沉积制备的HfO2薄膜的结构与电学性能

采用脉冲激光沉积（PLD）方法在Si（100）基底上制备了有效氧化层厚度为8．6nm，介电常数为29．3的HfO2薄膜．借助C射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、高分辨透射电镜（HRTEM）分析了样品的微观结构，对电容的C-V与I-V电学特性进行了测试。实验结果表明，该方法制得的HfO2薄膜表面光滑，N2500℃下退火30mm后样品表面粗糙度由0．203nm变为0．498nm，薄膜由非晶转变为简单正交结构，界面层得到有效控制，该栅介质电容具有良好的C-V特性，较低的漏电流密度（4．3×10^-7A/cm^2，@-1V），是SiO2栅介质的理想替代物．     

沉积时间对脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜性能的影响

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在氧气气氛中以高纯Zn为(99.999%)靶材,在单晶硅和石英衬底表面成功生长了ZnO薄膜.通过X射线衍射仪、表明轮廓仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度计对合成薄膜材料的晶体结构、厚度、光学性质等进行了研究,分析了ZnO薄膜的沉积时间对其性能的影响.结果表明,采用PLD法在室温下可以制备出(002)结晶取向和透过率高于75%的ZnO薄膜,但室温下沉积的ZnO薄膜的发射性能较差,沉积时间的延长不能改善薄膜的发光性能.     

脉冲激光沉积法制备VO_2热致变色薄膜研究进展

基于半导体和金属间的相变特性,伴随着温度、电场、压力的变化,具有相关智能特性的VO_2薄膜材料具有较大的应用潜力.本文主要阐述脉冲激光沉积技术在制备金属氧化物方面的物理过程和技术特点,详细介绍脉冲激光沉积制备VO_2薄膜材料的工艺参数和国内外研究进展,并与几种常规制备方法进行对比,给出脉冲激光沉积掺杂对VO_2薄膜材料特性的影响,以及采用脉冲激光沉积制备VO_2纳米材料,讨论了脉冲激光沉积制备具有智能特性的VO_2薄膜材料存在的问题和发展方向.     

退火温度对CuGa_(0.8)Ge_(0.2)Se_2薄膜结构及光学特性的影响

采用脉冲激光沉积法在SiO2衬底上制备了CuGa0.8Ge0.2Se2薄膜。采用X射线衍射和X射线能谱仪研究了退火温度对薄膜晶体结构和成分的影响,利用扫描电子显微镜表征了薄膜的表面形貌,采用紫外—可见分光光度计分析了薄膜的光学特性。结果表明,在CuGaSe2中掺杂Ⅳ族元素Ge,光子吸收能量分别为0.65和0.92 e V,禁带宽度为1.57 e V,能够形成中间带。并随着退火温度的升高,CuGa0.8Ge0.2Se2薄膜的光学带隙逐渐减小。     

WO3/Si纳米晶薄膜的脉冲准分子激光沉积及结构分析

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术,在Ｓｉ（１１１）单晶衬底上沉积了 ＷＯ_ｘ薄膜．采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、喇曼光谱（ＲＳ）、付里叶红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）及透射电镜扫描附件（ＳＴＥＭ）对不同条件下沉积的样品进行了结构分析．结果表明,氧分压和沉积温度是决定薄膜结构和成份的主要参数．在沉积温度３００℃以上及２０Ｐａ氧压下得到了三斜相纳米晶ＷＯ_３薄膜．     

脉冲激光沉积法制备Ge-Se-Bi硫系玻璃薄膜的结构

采用脉冲激光沉积法制备了(GeSe2)100-x-Bix(x=0~12)硫系玻璃薄膜。测量了薄膜的光学透射谱、吸收谱和拉曼光谱。薄膜的光学短波吸收边对应于电子的间接带间跃迁,并由此计算出其光学带隙。拉曼光谱分析表明Bi含量的增加,减小了玻璃的平均键能,导致光学带隙由1.94 eV减小到1.11 eV。Tauc斜率由486 cm-1/2eV-1/2减小到178 cm-1/2eV-1/2。退火过程中的热漂白效应减小了玻璃的结构无序性,使得薄膜的光学带隙和Tauc斜率相应增大。     

硅基氧化铱薄膜的脉冲激光沉积及其微观结构研究

采用脉冲激光沉积技术，在Si（100）基片上制备了高致密的氧化铱（IrO2）薄膜，研究了不同沉积温度对薄膜结构的影响。利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对制备的IrO2薄膜进行了表征。结果表明：在20Pa氧分压，250℃～500℃范围内，得到的薄膜为多晶的IrO2物相，其晶粒尺寸和粗糙度随着沉积温度的升高而增加；所得到的IrO2薄膜表面粗糙度低，厚度均匀，与基片结合良好。     

PLD法生长高质量 ZnO薄膜及其光电导特性研究

采用脉冲激光沉积（PLD）法在单晶Si（100）衬底上生长ZnO薄膜，以X射线衍射（XRD）和场发射扫描电镜（SEM）等手段分析了所得ZnO薄膜的晶体结构和微观形貌．结果表明，随着衬底温度和薄膜生长时氧分压的增加，ZnO薄膜的晶体结构和化学计量比得到显著改善．优化工艺（700℃，20Pa）下生长的ZnO薄膜呈c轴高度择优取向，柱状晶垂直衬底表面生长，结构致密均匀．以不同暗电阻的ZnO薄膜为材料，利用剥离（1ift-off）技术制备了MSM结构ZnO光电导型紫外探测器．紫外光照射前后的I-V特性测试表明ZnO薄膜产生非常明显的光电导现象，分析了其光电响应机理．     

脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备表征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能。结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低。当Ag含量为16%(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳。由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑。     

脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备袁征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能.结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低.当Ag含量为16％(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳.由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑.     

脉冲激光沉积MnF_2薄膜的电化学性能

采用脉冲激光沉积法在不锈钢基片上制备了纳米结构的MnF2薄膜.充放电测试显示该薄膜在2μA/cm2的放电电流下,前50次循环具有350~530mAh/g的可逆容量.在循环伏安测试中得到了0.5和1.0V的可逆氧化还原峰,分别代表了MnF2在充放电时的可逆反应.薄膜的晶体结构和形貌采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析,充放电后薄膜的组成与结构通过高分辨电子显微镜和选区电子衍射来表征.实验结果揭示了纳米结构MnF2薄膜与Li的电化学反应机理,LiF在首次放电后形成的纳米粒子在过渡金属Mn颗粒的驱动下,可以发生可逆的分解和形成.MnF2薄膜较小的极化和较高的容量使其可用作锂离子电池阳极材料.     

PLD生长的ZnO薄膜的微结构及其发光特性研究

在不同的衬底温度下，通过脉冲激光淀积（PLD）方法在Si衬底上生长出c轴高度取向的ZnO薄膜。ZnO薄膜的结构分别通过X射线衍射（XRD）和广延X射线吸收精细结构（EXAFS）来表征，而表面成份和化学态则通过X射线光电子能谱来研究。利用光致发光（PL）来研究样品的发光特性。XRD结果和EXAFS结果都表明了500℃时生长的ZnO薄膜的结晶性比300℃时生长的要好。EXAFS结果和XPS结果显示，300℃时生长的ZnO薄膜处于富氧状态，而500℃时生长的则处于缺氧状态。结合XRD谱、EXAFS谱、XPS谱和PL谱的结果可以看到：随着ZnO薄膜的结晶性变好，它的紫外发光增强；另一方面，随着ZnO薄膜中O的含量减少，绿光发射变强。我们的结果表明绿光发射与ZnO中氧空位（V0）有关。     

WO3/Si纳米晶薄膜的脉冲准分子激光沉积及结构分析

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术，在Si(111)单晶衬底上沉积了WOx薄膜，采用X射线衍射（XRD）、喇曼光谱（RS），付里叶红外光谱（FT－IR）及透射电镜扫描附件（STEM）对不同条件下沉积的样品进行了结构分析，结果表明，氧分压和沉积温度是决定薄膜结构和成份的主要参数，在沉积温度300℃以上及20Pa氧压下得到了三斜相纳米晶WO3薄膜。     

紫外脉冲激光淀积法制备Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3薄膜的铁电性质

用紫外脉冲激光淀积方法在Pt／TiO2／SiO2／Si(001)衬底上制备了La1-xSrxCoO3／Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3(PTZT)／La1-xSrxCoO3异质结构薄膜。发现底电极La0.25Sr0.75CoO3可以诱导PTZT薄膜沿(001)方向取向生长。在500kHz和5V的工作电压下铁电电容器La0.25Sr0.75CoO3/PTZT／La0.25Sr0.75CoO3经过5×1010次反转之后,仍保持其初始电极化的96％。此异质结构横截面的扫描电镜照片表明界面上没有明显的因化学反应导致的第二相存在。