VO2(B)薄膜的制备及特性优化研究

采用直流磁控溅射法,在纯氩气氛中溅射V2O5靶材,在覆盖有氮化硅薄膜的P(100)硅基片表面沉积氧化钒薄膜.对沉积的薄膜进行了后续高真空高温退火处理.利用XRD对薄膜的晶相进行了分析,结果表明退火处理前和退火处理后的薄膜都具有VO2各晶面的取向,XPS分析证明了XRD的物相分析结果.对薄膜的方阻特性的测试表明生成的薄膜是典型的VO2(B)薄膜,退火后的薄膜方阻减小,方阻温度系数也降低.在此基础上,利用薄膜晶界散射理论,通过改变薄膜沉积时间和沉积温度使薄膜的方阻和方阻温度系数随薄膜厚度和晶粒大小而变化,从而使薄膜的电性能达到优化.     

制备过程中对VO2薄膜热致相变光电性能的控制

本文利用真空还原Ｖ２Ｏ５的方法制备出优质对ＶＯ２薄膜;研究了不同真空还原时间ＶＯ２薄膜热致相变过程中光电性能的影响;利用ＸＰＳ、ＸＲＤ对薄膜的化学状态和结晶状态进行了研究。制备的薄膜高／低 电阻变化最大达到三个数量级,９００ｎｍ处的光学透过率在相变前后改变了４０％左右,热致相变性能优良。讨论了不同的真空还原时间下ＶＯ２薄膜热滞回线的宽度、相变温度点以及高低温光透射性能。最后给出了最佳真空还原时间。     

相变型VO2薄膜的制备及其特性的研究

利用反应离子束溅射和后退火工艺制备一种新的相变型VO2薄膜,对该薄膜进行电学测试、XRD和光学透过率的测试。这种工艺制备出的相变型VO2薄膜相变温度更接近室温,XRD显示这种薄膜中有VO2、V2O5成分的存在。对这种薄膜的光学透过率测试表明,低温下薄膜的透过率是高温下薄膜透过率的近5倍。通过实验可以看出,氧气分压、退火温度、退火时间是影响制备新型相变型VO2薄膜的重要因素。     

二维WS2薄膜的制备及光电特性

以硫化钨(WS2)水溶液为原料、氩气为携载气体、利用化学气相沉积(CVD)法在硅衬底上制备了二维WS2薄膜,并研究了其形貌、晶体结构、光吸收特性及光电特性等。发现利用该方法生长的WS2薄膜非常光滑均匀,并具有良好的结晶性。另外,发现WS2薄膜不仅在466 nm处有很强的蓝光发射,还在617和725 nm处有显著的红光发射,前者可能是由于量子尺寸效应引起的分立能级的发光,后者则分别对应WS2单层和多层的本征发射。最后,研究了WS2/Si异质结的光电效应和温度效应,发现随照射光功率或温度的增加,异质结的电流显著增大,说明WS2/Si异质结对光照和温度非常敏感,可用于制备太阳电池和光探测器等新型光电子器件。     

氧分压对磁控溅射制备IGZO薄膜光电特性的影响

通过磁控溅射技术在玻璃基板上制备氧化铟镓锌(IGZO)薄膜,为了研究不同氧分压对IGZO薄膜结构及光电特性的影响,在不同的氧分压0,0.015,0.06和0.24 Pa下制备了不同样品。样品的沉积速率、成分结构、面电阻及光电性质分别用椭偏仪、X射线光电子能谱(XPS)和四点探针等方法进行了测量。实验结果表明,随着氧分压的增大,IGZO薄膜的沉积速率呈下降趋势,不同氧分压的IGZO薄膜的元素比例(In∶Ga∶Zn)差异不大,在可见光的范围内其氧分压为0 Pa以上时,IGZO薄膜平均透过率均超过80%,阻值随氧分压的增加而增大。制作了不同氧分压以IGZO为沟道层的薄膜晶体管,其迁移率为5.93~9.42 cm2·V-1·s-1,阈值电压为3.8~9.2 V。     

VO2薄膜的制备及表征

综述了目前VO2薄膜主要的制备方法(sol-gel法,蒸发法,脉冲激光沉积,溅射法和CVD)及其优缺点;以及X射线技术、光电子能谱、光谱技术、显微技术等表征手段在VO2薄膜研究中的应用。如何方便地获得准确化学计量的VO2,获得结晶性好的薄膜结构以及与基体间具有良好结合力的制备方法,是今后关注的问题。     

掺杂VO2薄膜的制备及其光电性质

以石英片为基底,采用直流/射频磁控共溅射法制备了掺A、掺Ti的V02薄膜.对所制样品进行了电阻-温度关系、原子力显微镜、透射光谱等光电性能测试.结果分析表明,Al元素可以提高薄膜相变温度及Ti元素可以有效提高相变前后电阻率变化幅度,并且用半导体能带理论对VO2薄膜光电性质改变的原因及掺杂对其造成的影响予以解释,提出了影响相变滞豫的原因及改善方法.最后对磁控共溅射沉积方法制备掺杂薄膜的工艺方法提出了改进.     

低温热致变色VO2薄膜的制备及应用

提出了一种制备低温热致变色VO2新型薄膜材料的工艺方法。在玻璃基底的Si3N4薄膜上溅射沉积VOx薄膜，再经还原性气氛退火，最终得到了nm量级的VO2颗粒。四探针测试电阻温度关系表明，该类材料相变温度已经靠近室温。不同温度下测试的红外透过曲线表明，该材料在相变前后有良好的红外开关特性，能够在智能窗等各类光电产品中获得应用。     

VO2-xNy薄膜的主要制备工艺参数与相变温度系数

选用V2O5为前驱物,通过在玻璃片上镀膜,利用高纯氢和高纯氮作为气源,采用微波等离子体增强法,在低温条件下合成了具有优良热致相变特性的氮杂二氧化钒(VO2-xNy)薄膜.通过正交试验设计对制备VO2薄膜过程中的主要影响因素(反应时间、反应压力、反应功率和N2/H2流量比)进行了分析研究.试验结果表明,VO2薄膜的最终的相变温度明显受到反应时间、反应压力、反应功率和N2/H2流量比的影响.其中以反应时间影响作用最为显著.经分析得到使VO2薄膜具有最低相变温度的优化工艺为:反应时间为7 min,反应压力为1.5 kPa,反应功率为100 W,N2/H2流量比为5/20(mL/min).文中对试验结果进行了简单讨论.     

调整VO2薄膜相变特性和TCR的制备及辐照方法

采用不同的真空还原时间、真空退火温度和衬底制备出了VO2薄膜,并对制备出的薄膜进行电子辐照.通过测试辐照前后的VO2薄膜相变电学性能及低温半导体相电阻温度系数(TCR),表明不同的制备工艺和不同注量的电子辐照可明显改变VO2薄膜相变过程中电学性能,提高薄膜的电阻温度系数.对影响VO2热致相变薄膜电学性能及电阻温度系数的因素进行了讨论.     

氧化钒薄膜的制备及其光电特性研究

采用一种新工艺在Si和Si3 N4衬底上制备了性能优良的氧化钒薄膜 ,并对其微观结构和光电特性进行了研究。测试结果表明采用新工艺所制备的氧化钒薄膜在相变前后电阻率变化达到 3个数量级 ,红外透过率在相变前后改变达到 6 0 %。     

新型VO_2相变薄膜的制备

采用离子束溅射和退火工艺制备了一种新的相变型薄膜VO2。此种薄膜的方块电阻为120～148kΩ,电阻-温度关系曲线显示该薄膜的相变温度接近室温。SEM分析表明,所制备的薄膜致密均匀。样品的明场透射电子显微图像显示,制备的薄膜是多晶薄膜,晶粒尺寸达到纳米数量级。XRD分析表明,该薄膜的成分中除了含有VO2外,还含有V2O5,说明该工艺制备的是含有VO2的混合物,而不是纯VO2薄膜。     

掺杂浓度对AZO薄膜结构和光电性能的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)工艺在普通玻璃基片上成功地制备出高c轴择优取向性、高可见光透过率和低电阻率的Al3+掺杂型的ZnO透明导电薄膜,对这种薄膜进行了X-射线衍射和扫描电镜分析,并对其光电性能作了详细的研究。结果表明,制备的薄膜为钎锌矿型结构,呈c轴方向择优生长;其可见光透过率可达85%以上;Al3+掺杂型的ZnO透明导电薄膜的电阻率在1.5×10-2~8.2×10-2Ω.cm。     

AZO透明导电薄膜的制备技术、光电特性及应用

AZO透明导电薄膜是一种半导体氧化物薄膜材料,具有高的载流子浓度和较大的光学禁带宽度,因而具有优异的光电性能,极具应用价值.本文介绍了AZO透明导电薄膜的晶体结构和光电特性,综述了国内外对AZO薄膜所开展的研究工作,并简要地介绍了AZO薄膜的实际应用.     

LSCO薄膜的制备及光学性能研究

采用化学溶液沉积法在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备LaxSr1-xCoO3(简称LSCO)导电薄膜,对不同的La/Sr比以及掺入Ni的情况下LSCO导电薄膜的红外光学性质进行了比较研究.结果表明:LSCO薄膜的红外吸收与La/Sr的化学计量比值有关,当La/Sr为1∶1时,LSCO薄膜的红外吸收最强;在LSCO薄膜中掺入一定量的Ni后,其红外光吸收将会增强,这说明掺Ni有利于提高基于LSCO薄膜电极的铁电探测器的红外吸收能力.     

制备过程中对VO_2薄膜热致相变光电性能的控制

本文利用真空还原V2 O5的方法制备出优质对VO2 薄膜 ;研究了不同真空还原时间VO2 薄膜热致相变过程中光电性能的影响 ;利用XPS、XRD对薄膜的化学状态和结晶状态进行了研究。制备的薄膜高 /低温电阻变化最大达到三个数量级 ,90 0nm处的光学透过率在相变前后改变了 40 %左右 ,热致相变性能优良。讨论了不同的真空还原时间下VO2 薄膜热滞回线的宽度、相变温度点以及高低温光透射性能。最后给出了最佳真空还原时间。     

宽带隙ZnMgO的电学特性及其透明薄膜场效应晶体管

首次提出了用六方相晶体结构的宽带隙ZnMgO作为薄膜场效应晶体管（TFT）的沟道层，用立方相ZnMgO纳米晶体薄膜作为栅绝缘层，在实验中用透明的ITO导电玻璃作为衬底，通过连续沉积六方和立方相结构的纳米ZnMgO晶体薄膜，并通过光刻、电极工艺等，研制了透明的ZnO基TFT, TFT的电流开关比达到1E4，场效应迁移率为0.6cm2/(V·s).在偏压2.5MV/cm下漏电流为1E-8A.     

玻璃上热壁真空沉积生长CdTe薄膜的结构及光学特性

采用热壁真空沉积的方法,在清洁的玻璃衬底上生长了不同膜厚的CdTe薄膜,对其结构和薄膜的本征吸收光学特性进行了测量分析研究.XRD测试显示薄膜为多晶,具有标准的立方结构,沿(111)方向有明显的择优取向.晶格常数的计算值为0.649nm,与标准值符合得较好.用Cary 5000型双光束分光光度计测试了薄膜的反射谱和透射谱,显示在本征吸收区透过率随着膜厚的增加和波长的减小而减小.对测量的反射谱和透射谱采用较严格的数学处理,计算得到了描述薄膜宏观光学特性的重要物理量,即薄膜的吸收系数、消光系数、折射率等.用(hvα)2对hv作图,得出了薄膜厚度为0.12,0.48和0.81μm的光学能隙分别为1.54,1.48和1.46eV,证实了材料是直接带隙结构,且在本征吸收的可见光区有高的吸收系数.