等离子体辅助反应式脉冲激光熔蚀制备AIN薄膜的低温生长

使用等离子体辅助反应式脉冲激光溅射沉积薄膜的方法在Ｓｉ（１１１）和Ｓｉ（１００）基片上已经成功地低温制备出ＡＩＮ多晶膜。实验表明,当脉冲能量密度ＤＥ＝１．０Ｊ·ｃｍ＾－２,脉冲频率ｆ＝５Ｈｚ,氮气气压ＰＮ２＝１．３３×１０＾４Ｐａ,基底温度ｔｓｕｂ＝２００℃,放电电压Ｖ＝６５０,基靶距离ｄｓ－Ｔ＝４ｃｍ时薄膜的生长速度等于６ｎｍ／ｍｉｎ。ＡＩＮ薄膜的折射率为２．０５,和基底的取向关系分别为：ＡＩＮ     

脉冲激光沉积制备立方AlN薄膜的研究

采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在SrTiO3(100)衬底上在650℃、10Pa N2条件下成功制备了立方结构的AlN薄膜.高能电子衍射(RHEED)及X射线衍射(XRD)分析表明立方AlN和SrTiO3的外延关系为AlN[100]∥SrTiO3[100]和AlN(200)∥SrTiO3(100).其AlN(200)衍射峰的摇摆曲线半高宽(FWHM)为0.44°,说明薄膜结晶性能良好.原子力显微镜(AFM)表明外延的立方AlN薄膜表面具有原子级平整度,其表面均方根粗糙度(RMS)为0.674nm.通过X光电子能谱(XPS)分析AlN薄膜表面成分,结果表明AlN薄膜表面没有被氧化.     

AlN薄膜的KrF准分子脉冲激光沉积

研究了采用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上AlN薄膜的制备及其性质。结果表明,衬底温度从室温到800℃的范围内,所得到的AlN薄膜为(002)择优取向的纤锌矿结构。随着衬底温度的升高,AlN薄膜从纳米晶结构转为多晶结构,同时表面微粗糙度上升。AlN晶粒呈柱状生长机制。     

用KrF准分子脉冲激光在低基板温度下制备AlN薄膜的研究

用KrF准分子脉冲激光在 2 0 0℃的Si(111)基板上通过改变制备条件 ,采用沉积后直接保温处理的方式制备出了具有不同择优取向的AlN薄膜 ,并得出了较高的处理温度和过长的时间不利于AlN相的形成的结论。     

等离子体辅助脉冲激光沉积和原位掺杂方法制备稀土掺杂GaN薄膜

利用基于双激光束双靶共烧蚀的等离子体辅助脉冲激光沉积的化合物薄膜沉积和原位掺杂方法,制备了稀土Er掺杂和Pr掺杂的GaN薄膜.基质膜层中的Ga和N化合成键形成GaN,其组织结构为六角CaN相,膜层具有良好的可见光至近红外的透光性能.改变两激光束的重复频率比可以获得0.2%~5%不等的Er或Pr的掺杂浓度,GaN基质的化学成键、组织结构和透光性能没有因稀土的掺入而发生明显的变化.     

脉冲激光沉积AlN薄膜的结构表征和性能研究进展

脉冲激光沉积法(PLD)以其低温成膜优势被公认为是宽禁带半导体AIN薄膜的优选制备方法.获得高质量的AIN薄膜需要最佳的薄膜/衬底匹配和工艺参数.综述了各种常见异质外延衬底与AlN薄膜的取向关系,分析了影响薄膜质量的工艺因素,介绍了薄膜在电、光、热方面的性能研究现状,并指出了今后工作的方向.     

AlN压电薄膜研究进展

介绍了AlN压电薄膜的研究现状,着重突出了AlN薄膜的制备方法、择优取向结构及表面形貌等方面的研究,尤其对脉冲激光沉积工艺(PLD)镀膜的基本原理和过程、分别采用周期价键链(PBC)理论和断键模型对薄膜晶面择优取向机理的分析作了较为详细的探讨.最后简单讨论了AlN压电薄膜研究的发展趋势.     

低温等离子体辅助脉冲直流磁控溅射制备TiN薄膜

采用一种新型的等离子体辅助脉冲直流磁控溅射溅射沉积方法,在低温状态(100℃)下制备了氮化钛薄膜,利用X射线衍射仪、轮廓仪、分光光度计、原子力显微镜对氮化钛薄膜进行了表征,研究了等离子体源在薄膜制备过程中的作用。结果表明采用该方法可在低温环境下制备高温抗氧化性能良好的氮化钛薄膜。当离子源功率为500 W时,制备的氮化钛薄膜表现良好氮化钛(111)择优取向,薄膜表面粗糙度为1.43 nm,红外反射率可达到90%。     

基于SVR的脉冲激光沉积TiN/AlN多层薄膜的工艺优化

根据脉冲激光沉积(PLD)法在单晶Si试样表面沉积制备多层TiN/AlN硬质膜实验数据,应用基于粒子群算法(PSO)寻优的支持向量回归(SVR)方法,建立不同工艺参数下沉积的TiN/AlN多层膜的AlN膜厚及TiN薄膜硬度的SVR预测模型。在相同的训练与测试样本集下,将SVR所得的AlN膜厚预测值与免疫径向基函数(IRBF)神经网络的计算结果进行比较。结果表明,SVR模型训练和预测结果的平均绝对百分误差要比IRBFNN模型的小,其预测精度更高,预测效果更好。应用SVR的TiN薄膜硬度模型对PLD法沉积TiN薄膜的工艺参数进行了优化,分析了多因素对PLD法沉积TiN薄膜硬度的交互作用和影响。该方法可为人们利用PLD法沉积TiN/AlN多层功能薄膜提供科学的理论指导,具有重要的理论意义和实用价值。     

离子束辅助脉冲激光沉积硼碳氮薄膜

以烧结B4C为靶材料、在氮离子束辅助下用脉冲激光沉积方法制备了三元化合物硼碳氮（BCN）薄膜.用X光电子谱和傅立叶变换红外谱方法表征了制备的薄膜.结果表明,膜层中包含B-C、N-C、B-N键等复合结构,以B-C-N原子杂化的形式结合成键,而并非各种成分的简单混合.还探讨了成膜过程和相关机理,离子束中的活性氮有效地和脉冲激光对B4C靶烧蚀产生的硼和碳结合成键,氮离子束的辅助还能在一定程度上抑制氧杂质进入膜层,给衬底适当加温有利于提高氮的含量并影响薄膜的化学结构.     

激光沉积高温氧化物超导薄膜

本文简要介绍激光沉积技术的原理、特点及国外科研机构采用这种方法制作陶瓷氧化物高温超导薄膜的技术参数等。本文还探讨了激光沉积超导薄膜的形貌及激光束与靶材的交互作用情况,并展望了这种技术的应用前景。     

基片温度对强流脉冲离子束烧蚀等离子体沉积类金刚石薄膜结构和性能的影响

利用强流脉冲离子束 (High intensitypulsedionbeam HIPIB)烧蚀等离子体技术在Si(1 0 0 )基体上沉积类金刚石 (Dia mond likecarbon DLC)薄膜 ,基片温度的变化范围从 2 5℃ (室温 )到 40 0℃。利用Raman谱、X射线光电子谱 (XPS)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜 (AFM)研究基片温度对DLC薄膜的化学结合状态、表面粗糙度、薄膜显微硬度和薄膜内应力的影响。根据XPS和Raman谱分析得出 ,基片温度低于 30 0℃时 ,sp3C杂化键的含量大约在 40 %左右 ;从 30 0℃开始发生sp3C向sp2 C的石墨化转变。随着沉积薄膜时基片温度的提高 ,DLC薄膜中sp3C的含量降低 ,由 2 5℃时 42 .5 %降到 40 0℃时 8.1 % ,XRD和AFM分析得出 ,随着基片温度的增加 ,DLC薄膜的表面粗糙度增大 ,薄膜的纳米显微硬度降低 ,摩擦系数提高 ,内应力降低。基片温度为 1 0 0℃时沉积的DLC薄膜的综合性能最好 ,纳米显微硬度 2 2GPa ,表面粗糙度为 0 75nm ,摩擦系数为 0 .1 1 0。     

氮化铝压电薄膜的晶面择优取向

采用直流磁控反应溅射方法 ,在Si(111)基片上成功地沉积了表面粗糙度小、组成均匀、以 (10 0 )面和 (0 0 2 )面择优取向的AlN薄膜 ,研究了溅射气压、溅射功率和靶基距对AlN薄膜结构及晶面取向的影响。结果表明 ,溅射气压低 ,靶基距短 ,有利于以 (0 0 2 )面择优取向 ;相反 ,溅射气压高 ,靶基距长 ,则对 (10 0 )面择优取向有利 ;溅射功率过高或过低均不利于晶面择优取向。并从Al—N化学键的形成以及溅射粒子平均自由程的角度探讨了AlN压电薄膜晶面择优取向。     

温度对化学水浴法制备ZnS薄膜的影响

采用化学水浴法在玻璃上制备了太阳能电池中的ZnS缓冲层。采用SEM、EDS、XRD和nkd-分光光度计等手段研究了水浴温度对ZnS薄膜的表面形貌、结构和光学性能的影响。结果表明,升高温度不能明显改变薄膜的结晶性、形貌和沉积生长方式,能否成膜与温度的关系也不大,但成膜速率对温度的依赖性较大。随温度的升高,薄膜的透过率先减小后增大,反射率则先增大后减小。对同一试样而言,透过率和反射率对应较好。当温度为70℃时,可制得禁带宽度为3.83eV、符合化学计量比、平整的非晶ZnS薄膜。     

脉冲激光沉积有机薄膜

脉冲激光沉积(PLD)技术是一门新兴的薄膜制备技术,在无机薄膜的制备和研究方面取得了令人满意的成果,技术也比较成熟.但利用脉冲激光沉积技术制备和研究有机膜方面的工作开展较晚,工作也比较少,尚未形成一个比较系统的体系.因此开展有机薄膜的脉冲激光沉积研究将具有重要的意义.     

反应激光脉冲沉积法制备CoO和Co_3O_4薄膜

利用反应脉冲激光沉积法,以金属钴为靶材,通过改变衬底温度、反应气体氧气的流量等工艺参数,先后在玻璃衬底上成功制备了CoO薄膜以及Co3O4薄膜。通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见光吸收光谱（UV-Vis）研究了沉积工艺参数对沉积薄膜的晶体结构和光学特性的影响。结果表明,当氧气流量小于15sccm时,沉积的薄膜为岩盐矿结构的CoO,而当氧气流量大于15sccm时,沉积的薄膜为尖晶石矿结构的Co3O4。通过对紫外-可见吸收光谱的数据分析,证明CoO和Co3O4薄膜均为间接能带结构,禁带宽度分别为0.82eV和1.21eV。     

微波ECR—CVD低温SiNx薄膜的氢含量分析

利用红外光谱技术研究了微波电子回旋共振（ＥＣＲ）等离子体化学气相沉积（ＣＶＤ）法在低温条件下制备的ＳｉＮ。膜的键的结构和氢含量，分析了微波 功率和后处理条件对膜含量的影响及其成因，提出适当提高微波功率是降低微波ＥＣＲ－ＣＶＤ低温ＳｉＮｘ膜中氢含量的可能途径。     

真空蒸发法制备PbI2多晶薄膜研究

用真空蒸发法在玻璃衬底上制备了PbI₂多晶薄膜,对样品的微结构、表面形貌、化学组分及电阻率进行了测试分析.结果表明,样品具有良好的多晶结构,并沿六角密堆积结构的c轴向高度择优取向.室温下样品暗电导率为3.09×10^-11(Ω·cm)^-1,电导激活能为0.78eV.     

BST类铁电薄膜低温外延层状生长研究

利用激光分子束外延技术(LMBE)在SrTiO₃(100)单晶基片上外延生长SrTiO₃(STO)、BaTiO₃(BTO)、Ba_0.6Sr_0.4TiO₃(BST)铁电薄膜.通过反射高能电子衍射(RHEED)实时监测薄膜生长,并结合原子力显微镜(AFM)分析薄膜的生长模式,根据RHEED衍射强度振荡曲线及衍射图样的变化确定动态和静态控制最低晶化温度,发现STO、BTO、BST三种铁电薄膜可以分别在280、330、340℃的低温下实现外延层状生长.