脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜的研究进展

基于氧化锌薄膜紫外光发光的实现,ZnO薄膜成为新的研究热点。综述了各种沉积条件对脉冲激光沉积(PLD)技术生长的氧化锌薄膜的微结构、光学和电学性质的影响,ZnO薄膜的厚度在超过400 nm时,呈现出了近似块状的性质。采用PLD技术,可以在适当的条件下制备具有特定功能的氧化锌薄膜。     

脉冲激光制备ZnO压敏电阻薄膜

利用脉冲激光沉积技术，在光学玻璃基片上制备了性能良好的ＺｎＯ压敏多晶薄膜，其非线性系数ａ≥６，压敏转折电压约３．５Ｖ。     

雾化热解法制备ZnO薄膜及其光电性能

采用超声雾化技术,以醋酸锌水溶液为源物质,在加热的玻璃衬底上生长了ZnO薄膜,并研究了衬底温度等因素对薄膜结构及其光、电性能的影响.结果表明其为六方晶体(纤锌矿)结构,在适当的条件下,可以生长出具有较强c轴取向的ZnO薄膜,所得到的ZnO薄膜具有低达7.68×1010cm-3的载流子浓度,这对实现ZnO的p型掺杂具有重要意义.     

雾化热解法制备ZnO薄膜及其光电性能

采用超声雾化技术,以醋酸锌水溶液为源物质,在加热的玻璃衬底上生长了ZnO薄膜,并研究了衬底温度等因素对薄膜结构及其光、电性能的影响.结果表明其为六方晶体(纤锌矿)结构,在适当的条件下,可以生长出具有较强c轴取向的ZnO薄膜,所得到的ZnO薄膜具有低达7.68×1010cm-3的载流子浓度,这对实现ZnO的p型掺杂具有重要意义.     

氧化锌薄膜的电化学沉积法制备及受激发射研究

采用一种简单的电化学沉积法，在三电极化学池中，以单一的硝酸锌水溶液作为电沉积液，制备了高光学质量的半导体ZnO薄膜。透射光谱测量表明其光学带隙为3．35eV，400～2000nm波段的光学透过率大于80％。X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)研究表明，ZnO薄膜为纤锌矿结构的无序多晶颗粒膜，微晶尺寸小于250nm。当用355nm的皮秒脉冲激光作为抽运源垂直入射薄膜表面时，可以检测到400nm附近的近紫外受激发射光，其强度随入射强度呈超线性增长关系，阈值在196．8kW／cm^2处，并且激光发射是多模的和各个方向的，还与被激发的面积有关，表现为随机激光发射机制。     

利用ZnO缓冲层制备AIN薄膜

采用脉冲激光淀积（ＰＬＤ）技术,利用ＺｎＯ作为缓冲层,在Ｓｉ（１００）衬底上生长出ＡＩＮ薄膜。Ｘ－射线衍射图谱表明,该ＡＩＮ薄膜具有ｃ轴取向特性。Ｘ－光电子能谱测试表明,要获得接近理想化学配比的ＡＩＮ薄膜,需要高真空演气氛或合适的Ｎ２气氛;同时还表明,ＡＩＮ薄膜表面容易形成保护性氧化层。剖面透射电子显微镜显微照相显示该ＡＩＮ／ＺｎＯ／Ｓｉ（１００）多层结构清晰可辨,层与层之间的界面非常平整。原子力     

超声雾化热解法制备ATO薄膜及其性能研究

采用超声雾化热解法在石英基底上制备了掺锑二氧化锡透明导电薄膜。采用X射线衍射检测薄膜的晶体结构,扫描电子显微镜观察薄膜的表面形貌,研究了不同基底温度和Sb掺杂量下薄膜的晶体优势生长面、晶粒形状的变化、可见光透过率和方块电阻。结果表明,薄膜的晶粒度在80～200 nm。当Sb摩尔比为1%、基底温度为540℃时,薄膜的方块电阻最小,约为16.91Ω/□。随着镀膜温度的上升,薄膜的优势生长面从(110)面逐渐向(211)面转移。当Sb掺杂比为1%时,薄膜的可见光透过率最高,当掺杂浓度增大后,薄膜的透过率出现下降。     

硅基上直流反应磁控溅射沉积优质ZnO薄膜及其性能研究

本文报道采用改进的磁控Ｓ枪，利用直流反应磁控溅射技术，通过合理地控制调节，已成功地在硅衬底上制备出Ｃ轴取向高度一致的ＺｎＯ纳米级材料，其Ｘ射线衍射半高宽仅为０．７°．在用ＸＲＤ，ＸＰＳ等手段对其成份、结构分析的基础上，进一步对其反应溅射过程进行了研究．     

ZnO薄膜的制备及其在传感器方面的应用

本文主要叙述采用RF反应离子镀、RF反应溅射、MOCVD和激光辅助蒸发等方法制备高度取向的ZnO薄膜。文章还介绍了ZnO薄膜在热电红外传感器、集成化学反应传感器、紫外光探测器,集成加速度计传感器和湿度传感器等方面的应用。     

微波辅助化学浴沉积法制备ZnO薄膜

采用微波辅助化学浴沉积法在玻璃衬底上制备了氧化锌(ZnO)薄膜。初步探讨了化学浴沉积法制备ZnO薄膜的反应机理。X射线衍射分析结果表明所得的ZnO薄膜为六方纤锌矿结构的多晶薄膜,不具有任何晶面的择优生长取向;随着反应时间从15min延长至30min,薄膜结晶性能提高,晶粒尺寸从27nm长大到73nm。扫描电子显微镜分析显示反应沉积12min时,薄膜比较均匀、致密,无裂纹出现;反应沉积25min后,薄膜厚度增加,同时出现开裂现象。     

CdWO4膜的制备及发光特性的研究

利用一种软化学合成方法——喷雾热解法,在玻璃基底上制备了钨酸镉(CdWO4)发光膜,研究了其结构、吸收光谱、光致发光及较低电压下的阴极射线发光特性。由吸收光谱估算出CdWO4膜的禁带宽度约为3.70 eV。当基底温度在350℃以上时,生成的CdWO4膜在紫外光及阴极射线激发下发出蓝绿光,其光谱为一宽蓝绿发光带。利用高斯函数进行拟合,发现此发光由3个发光带组成:一个峰值位于495 nm(2.51 eV)的主发光带,另外两个分别位于444 nm(2.80 eV)和545 nm(2.28 eV)的发光带。证实了峰值位于495 nm(2.51 eV)的主发光带和氧空位无关,是由阴离子络合物WO66-的发光引起的。研究了退火温度对CdWO4膜发光特性的影响。随着退火温度的升高,发光亮度和效率增大。样品的亮度随外加电压的增加而增大,没有观察到亮度饱和现象。经600℃下退火的CdWO4膜,在电子束电压为5 kV,电流密度为57μA/cm2的条件下,其阴极射线发光亮度可达420 cd/m2,效率达1.9 lm/W。研究结果表明,CdWO4发光膜有可能用在以玻璃为基底的平板显示器件中。     

SnO2薄膜的湿敏效应

报道了用喷雾热分解法在不同温度下制备二氧化锡薄膜,发现其在３２５℃时已晶化,得到四方相多晶ＳｎＯ２。这种薄膜具有明显湿敏效应。测量表明,较高湿度区阻值随湿度变化近似线性,从高湿到低湿平均为每上升１％ＲＨ,阻值下降８．８π,响应速度小于１分钟,阻值恢复较容易。     

改善玻璃衬底上ZnO薄膜特性的方法

利用磁控溅射法在玻璃衬底上淀积铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜作为缓冲层,在其上制备了ZnO薄膜。重点研究了AZO薄膜作为缓冲层对玻璃衬底上ZnO薄膜特性的影响。扫描电子显微镜(SEM)图像和X射线衍射(XRD)图谱分析结果表明,玻璃衬底上加入厚度为1μm的AZO缓冲层后,提高了衬底材料和ZnO薄膜之间的晶格匹配程度,有助于增大ZnO薄膜晶粒尺寸,提高其(002)取向择优生长特性、薄膜结晶特性及晶格结构完整性。室温下的透射光谱结果表明玻璃/AZO和玻璃衬底上ZnO薄膜的透光特性没有显著不同。光致发光(PL)谱研究结果表明AZO缓冲层可以有效阻止衬底表面硅原子从ZnO薄膜中"俘获"氧原子,减少ZnO薄膜中的缺陷,改善ZnO薄膜的结晶质量。     

基于ZnO压电薄膜的柔性MEMS超声波换能器

该文提出一种柔性的微机电系统(MEMS)超声波器件。该器件由下电极、ZnO薄膜、上电极及聚酰亚胺柔性基底构成。其制作过程简单,采用直流磁控溅射制作上、下电极,反应射频磁控溅射制作氧化锌压电薄膜。薄膜间粘合牢固,可反复弯折。SEM和XRD结果表明,氧化锌薄膜厚度可达4~8μm,具有高度(002)择优取向的柱状晶结构。根据XRD所得的结果计算了薄膜平均晶粒尺寸和内应力大小,结果表明,晶粒尺寸约为22nm,薄膜内压应力约为-1.248 4GPa。利用激光多普勒测得其共振频率约为5MHz。同时,研究发现,较厚的ZnO薄膜使振幅变大,导致振动品质因数(Q)值增加。     

喷雾热解法制备掺氟的氧化锡透明导电膜

采用喷雾热分解的方法,在片状日用玻璃基材和石英玻璃基材上制得了掺氟氧化锡透明导电薄膜。研究了F 的掺杂量、成膜温度和沉积时间对薄膜方阻 R□和在可见光范围内的平均透过率 T 的影响。实验结果表明,当 NH4F的掺杂量为 SnCl_4·5H_2O 的 32%(质量分数)、成膜温度为 450℃、沉积时间为 15 s 时,可使所得薄膜的方阻 R_□最低,为 10Ω/□,可见光范围内的平均透过率为 80%。     

超声喷雾热解法制备ZnO：Eu薄膜

以醋酸锌（Zn（CH3COO）2）、氯化铕（EuCl3）水溶液为前驱体,采用超声喷雾热解（USP）方法在ITO导电玻璃衬底上沉积Eu掺杂ZnO（ZnO：Eu）薄膜。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）谱对ZnO：Eu薄膜的形貌、结构和光学性质进行了研究。SEM测试结果表明,超声喷雾热解法制备的...     

低温制备透明SnO2:F薄膜的光电性研究

SnO2：F透明导电薄膜是一种广泛用于显示技术和能量转换技术的重要材料。本文在超声喷雾热解成膜技术基础上,对沉积装置进行了改进,同时对反应液配方进行了优化,在较低温度制备出透明SnO2：F导电薄膜。用XRD、UV／Vis、SEM、原子力显微镜分析测试方法对沉积薄膜的结构、形貌和光学、电学性质进行了研究。结果表明,在360℃积温度下制备的SnO2：F薄膜,其方块电阻为4．7Ω,(200)面择优取向明显,薄膜晶粒均匀,表面形貌有所改善,透明度有所提高。     

超声喷雾热解法制备 TiO2 薄膜

成功地利用超声喷雾热解法在玻璃衬底上制备了TiO2薄膜。Ti（SO4）2作为钛源,甲醇作为溶剂。利用超声波的雾化作用将反应物形成细小的雾滴,并喷射到预热的玻璃衬底上分解而形成稳定的TiO2薄膜。为获得致密均匀的薄膜,优化了反应物浓度、温度、沉积时间等参数。利用X射线衍射与原子力显微镜表征了薄膜的晶体结构与表面形貌。X射线结果表明薄膜为多晶锐钛矿结构TiO2薄膜,并在（101）方向呈现出择优趋势。     

冰乙酸在超声喷雾热分解法制备ZnO薄膜中的作用

采用超声喷雾热分解技术(USP),以二水醋酸锌(Zn(CH<,3>COO)<,2>·2H<,z>O)为原材料.在无碱玻璃衬底上制备了ZnO薄膜.对前驱液pH值、ZnO薄膜结构特性、表面形貌、电学和光学特性的研究结果表明,冰乙酸对ZnO薄膜生长速率具有重要影响.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试显示,所有...     

热氧化制备纳米氧化锌薄膜的光致发光和室温紫外激光发射

利用低压 -金属有机汽相外延 (L P- MOCVD)工艺首先在二氧化硅衬底上生长硫化锌 (Zn S)薄膜 ,然后 ,将硫化锌薄膜在氧气中于不同温度下进行热氧化 ,制备出高质量的纳米氧化锌 (Zn O )薄膜 .X射线衍射 (XRD)结果表明 ,氧化锌具有六角纤锌矿晶体结构 .90 0℃氧化样品的光致发光 (PL )谱中 ,在波长为 3.3e V处观察到一束强紫外光致发光和相当弱的深能级发射 .紫外发光强度与深能级发射强度之比是 80 ,表明纳米 Zn O薄膜的高质量结晶 .在受激发射实验中观察到紫外激光发射 .