电子束沉积In2O3基W-Mo共掺薄膜的特性研究

利用电子束反应沉积技术制备了高迁移率I2O3基W-Mo共掺(IMWO,I<,2>O<,3>:WO<,3>/MoO<,3>)薄膜,研究了不同等量WO<,3>-MoO<,3>掺杂浓度对薄膜的微观结构、光学性能和电学性能的影响.IMWO薄膜的表面形貌呈现"类金字塔"型.随着WO<,3>-MoO<,3>共掺量的增加,IMWO薄...     

Sb2Te3热电薄膜磁控溅射制备工艺

Sb2Te3基半导体合金是目前性能较好的热电半导体材料.将材料低维化处理可以获得较块状材料更大的热电优值.通过磁控溅射工艺制备低维Sb2Te3薄膜,并通过AFM、XRD和XPS测试方法对薄膜的成分、薄膜表面以及原子偏析进行表征.通过退火工艺去除薄膜应力,观察退火工艺前后薄膜表面形貌的变化以及退火温度对薄膜表面质量的影响.试验结果表明通过磁控溅射工艺所制备出的Sb2Te3薄膜为非晶态,随着溅射功率增大,薄膜的表面粗糙度增大.退火可使薄膜变为晶态,但是表面粗糙度增大.较大或较小溅射功率下所制备的薄膜其合金成分与合金靶材有较大偏差.     

MgO缓冲层对Si衬底上制备Fe3Si薄膜性能的影响

采用磁控溅射方法和热加工工艺在n型Si衬底上溅射不同厚度的MgO层并制备Fe-Si薄膜层,退火后形成Fe3Si/MgO/Si多层膜结构.利用MgO缓冲层对退火时Si衬底扩散原子进行屏蔽,并分析MgO层对Fe3Si薄膜结构和电学性质的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和四探针测试仪对Fe3Si薄膜的晶体结构、表面形貌、断面形貌和电阻率进行表征与分析.研究结果表明:当MgO层厚度为20 nm时生成Fe0.9Si0.1薄膜,当厚度为50,100,150和200 nm时都生成了Fe3Si薄膜,生成的Fe3Si和Fe0.9Si0.1薄膜以(110)和(211)取向为主.随MgO缓冲层厚度增加,Si衬底扩散原子对Fe3Si薄膜的影响减小,Fe3 Si薄膜的晶格常数逐渐减小,晶粒大小趋向均匀,平均电阻率呈现先增大后减小趋势.研究结果为后续基于Fe3 Si薄膜的器件设计与制备提供了参考.     

Si(111)上生长LiNbO_3薄膜的研究

利用射频磁控溅射的方法,在Si(111)衬底上制备了LiNbO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了衬底温度、退火温度和溅射气体压强对LiNbO3薄膜结晶和表面形貌的影响,并用椭圆偏振仪测量了薄膜的厚度和折射率。结果表明:衬底温度为450℃时制备的薄膜,退火前后都没有LiNbO3相生成;衬底温度为500～600℃时,LiNbO3薄膜出现(012)、(104)和(116)面衍射峰,经600℃退火后3个衍射峰的强度加强;衬底温度为600℃时,经600～900℃退火得到的LiNbO3薄膜,除出现(012)、(104)和(116)面衍射峰外,还出现(006)面衍射峰;溅射气体压强从0.8 Pa增大到2.4 Pa时,经800℃退火后得到的LiNbO3薄膜表面晶粒团簇变小,而0.8 Pa制备的薄膜经800℃退火后LiNbO3相的结晶程度较其它压强下完善;900℃退火后得到的LiNbO3薄膜折射率为2.25,与LiNbO3晶体相当。     

MoO3掺杂Ba0.98Bi0.02(Ti0.9Zr0.1)O3陶瓷的介电性能研究

采用固相反应法制备了Ba<,0.98>Bi<,0.02>(Ti<,0.9>Zr<,0.1>)<,1-x>Mo<,x>O<,3>(x=0,0.01,0.03,0.05)陶瓷,研究了MoO<,3>掺杂对Ba<,0.98>Bi<,0.02>(Ti<,0.9>Zr<,0.1>)O<,3>陶瓷的相结构、表面形貌和介电性能的影响....     

(Bi,Yb)4Ti3O12薄膜退火研究

采用溶胶-凝胶旋涂法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底上成功地沉积出(Bi,Yb)4Ti3O12[Bi3.4Ybo.6Ti3O12,BYT]铁电薄膜.系统地研究了退火温度对BYT铁电薄膜的晶体结构、表面形貌以及铁电性能(剩余极化强度)的影响.揭示了退火温度对BYT薄膜的晶体结构、表面形貌以及铁电性能有着明显的影响,给出了最佳退火温度为700℃左右.     

Y_2O_3∶Eu薄膜的制备及其发光性能研究

用电子束蒸发方法在ITO基片上生长Y2O3∶Eu荧光薄膜,并在不同条件下退火处理。分别用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(KPS)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)谱表征Y2O3∶Eu荧光薄膜的结构、成分、形貌和发光性能。实验表明:随着温度升高,薄膜的结晶程度提高,弥补了薄膜晶体表面的表面缺陷,提高了薄膜的发光性能;600℃退火处理的光致发光中,617nm和596nm的谱线最强。     

硅基LiNbO3薄膜的工艺研究及其性能分析

利用射频磁控溅射法在硅衬底上生长c轴取向LiNbO3薄膜.研究了生成高质量薄膜的实验条件和快速退火处理对薄膜结晶质量的影响.发现以600℃衬底温度制备薄膜并以650℃进行快速退火时获得了具有优异结晶质量的LiNbO3薄膜.采用扫描电镜分别对薄膜的表面、截面进行了分析.结果表明,薄膜表面光滑,晶粒均匀致密.     

ZnO/TiO_2复合薄膜的表面形貌分析及光散射特性研究

采用离子源辅助电子束蒸发的方法,制备了以Si为基底,以TiO2为缓冲层的ZnO薄膜。通过进一步保温处理,在不同温度条件下进行退火处理得到了不同的样品薄膜,用于表面形貌分析和光散射特性实验研究。结果表明,退火温度对样品表面粗糙度、晶粒大小、分形维数等参数具有显著的影响,通过表面形貌分析有助于更好地理解薄膜晶粒生长机制和改进薄膜制备工艺;不同薄膜样品的反射光强度和偏振度对不同偏振光具有不同的角度响应特征,且与薄膜表面统计特性具有一定的关联性,薄膜的光散射特性研究对研究弱散射随机粗糙表面的退偏作用具有一定的参考价值。     

(Pb,La)TiO3薄膜电畴生长的压电响应力显微镜研究

压电响应力显微镜为铁电薄膜电畴的研究提供了一种有效的检测方法.本实验用压电响应力显微镜(PFM)对不同退火温度的(Pb,La)TiO3铁电薄膜进行表征,得到了各个样品相应的形貌像、面外电畴像和面内电畴像.结果表明,随退火温度升高,(Pb,La)TiO3铁电薄膜的表面形貌表现出从粘连到结晶较好,到出现抱团的变化过程;此外,随退火温度升高,铁电薄膜的自发极化强度先增强后减弱.通过对这一系列铁电薄膜电畴进一步研究得到:在625℃退火1 h后,(Pb,La)TiO3铁电薄膜以非铁电相为主;而在650℃和675℃退火1 h后,(Pb,La)TiO3铁电薄膜以铁电相为主.     

溶胶–凝胶法制备BST薄膜的结晶特性研究

采用改进的溶胶–凝胶(sol-gel)工艺配制了(Ba0.65,Sr0.35)TiO3(BST)溶胶。利用旋转涂覆工艺将BST溶胶涂覆在SiO2/Si衬底上,在不同的热处理条件下制备出BST薄膜。XRD分析结果表明:制得的BST薄膜形成了单一钙钛矿结构;AFM测试结果表明,BST薄膜表面平整致密,无裂纹。表面均方根粗糙度为3~6nm,晶粒大小分布均匀,直径约为40~100nm。随着热处理温度的提高,BST薄膜的晶粒变大,表面粗糙度变大。     

退火工艺对La-Nb共掺杂Bi_4Ti_3O_(12)薄膜结构的影响

采用sol-gel法制备了Si基Bi3.25La0.75Ti2.94Nb0.06O12.03(BLTN)铁电薄膜,研究了退火温度、升温速率和退火时间对BLTN薄膜微观结构的影响。结果表明:制备的BLTN薄膜具有单一的钙钛矿结构,且为随机取向,表面平整致密;退火温度由550℃升高到750℃时,薄膜的衍射峰强度增强,晶粒尺寸由65 nm增大到110 nm;退火升温速率由10℃/min提高为20℃/min时,薄膜的晶化程度降低;退火时间对薄膜的晶相结构影响不大,但时间超过30 min会造成薄膜表面孔洞增多、致密性下降。     

退火温度对ZnO掺杂ITO薄膜性能的影响

利用电子束蒸镀方法,在K8玻璃衬底上沉积ZnO掺杂ITO(ZnO-ITO)与ITO薄膜。研究不同退火温度对ZnO-ITO薄膜的微观结构的影响;对比分析了在不同退火温度条件下,ZnO-ITO和无掺杂ITO薄膜的光电性能。结果发现,ZnO-ITO薄膜具有较大的晶粒尺寸,随着退火温度的上升,晶体结构得到改善,表面粗糙度减小,薄膜的光电性能显著提高。ZnO-ITO薄膜经过500℃退火后得到最佳的综合性能,其表面均方根粗糙度(RMS)为32.52nm,电阻率为1.43×10-4Ω.cm;对442nm波长的光,透射率可达98.37%;与ITO薄膜相比,ZnO-ITO薄膜具有显著的抗PEDOT:PSS溶液腐蚀的能力。     

磁控溅射法制备Ag/FePt/C/FePt薄膜的结构和磁性能

采用磁控溅射法,在自然氧化的Si(001)基片上沉积了Ag/FePt/C/FePt纳米薄膜,并分别在400,450,500,600℃下对薄膜样品进行了1h的退火热处理。利用X射线衍射仪和振动样品磁强计,对薄膜样品的结构和磁性进行了分析。结果表明,当热处理温度为450℃时,Ag/FePt/C/FePt薄膜中已形成了具有有序面心四方结构的L10-FePt。随着热处理温度的升高,薄膜样品的有序化程度提高,矫顽力Hc增强,晶粒尺寸变大。当热处理温度为600℃时,薄膜样品的平行膜面Hc为905.8kA·m-1,晶粒尺寸为23nm。     

ZnO薄膜紫外光敏特性及晶界势垒的研究

以二水合醋酸锌为原料,采用sol-gel法在石英衬底上制备了ZnO薄膜。用AFM观察表面形貌,通过测量真空条件下不同温度热处理后薄膜的I-V特性,拟合计算晶界势垒高度。研究了热处理温度对ZnO薄膜性能的影响。结果表明:经650℃热处理制备的ZnO薄膜样品具有较佳性能,结构均匀致密,粒径分布为20～32nm。在10V偏压和1.24×10–3W/cm2光强下,紫外光灵敏度为43.95;无光照条件下晶界势垒高度为0.079eV。紫外光照使晶界势垒高度下降为0.011eV,薄膜的紫外光灵敏度与势垒高度的相对变化密切相关。     

LBL法制备Cu3SbS4薄膜

针对水溶液化学沉积法沉积过程复杂且难于控制的缺点,利用LBL(layer-by-layer)法,在玻璃基片上制备出了Cu3SbS4薄膜。即首先在玻璃基片上沉积Sb2S3薄膜,然后再在其上制备CuS薄膜,最后进行退火处理。探讨了薄膜的制备机理、生长速度、结构特性和光学特性。制备的薄膜为多晶Cu3SbS4(四方晶系)结构,厚度为344nm,直接光学带隙约为0.47eV。     

钛酸铋薄膜的室温脉冲激光沉积研究

在室温下,采用脉冲激光沉积（ＰＬＤ）技术在７．６２ｃｍＰｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）衬底上制备了钛酸铋（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）薄膜。Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜的厚度和组分均匀性采用卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和扩展电阻技术（ＳＲＰ）来分析、表征;采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）技术研究了薄膜的退火特性。研究发现单独用常规退火或快速退火热处理的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜中较容易出现Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７杂相;而采用常规退火和快速退火相结合的方法,较好地解决了杂相出现的问题,得到相结构和结晶性完好的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜。透射电子显微镜实验和扩展电阻实验表明,室温下制备的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜具有良好的表面和界面特性。     

Post-annealing Effect on Microstructures and Thermoelectric Properties of Bi0.45Sb1.55Te3 Thin Films Deposited by Co-sputtering

p-Type Bi_0.45Sb_1.55Te₃ thermoelectric (TE) thin films have been prepared at room temperature by a magnetron cosputtering process. The effect of postannealing on the microstructure and TE properties of Bi_0.45Sb_1.55Te₃ films has been investigated in the temperature range from room temperature to 350°C. x-Ray diffraction analysis shows that the annealed films have polycrystalline rhombohedral crystal structure, and the average grain size increases from 36?nm to 64?nm with increasing annealing temperature from room temperature to 350°C. Electron probe microanalysis shows that annealing above 250°C can cause Te reevaporation, which induces porous thin films and dramatically affects electrical transport properties of the thin films. TE properties of the films have been investigated at room temperature. The hole concentration shows a trend from descent to ascent and has a minimum value at the annealing temperature of 200°C, while the Seebeck coefficient shows an opposite trend and a maximum value of 245?μV?K^?1. The electrical resistivity monotonically decreases from 19.8?mΩ?cm to 1.4?mΩ?cm with increasing annealing temperature. Correspondingly, a maximum value of power factor, 27.4?μW?K^?2?cm^?1, was obtained at the annealing temperature of 250°C.     

金属有机盐热分解法制备铌酸钾钠无铅压电薄膜

选用乙醇铌、乙酸钾、乙酸钠为原料,通过金属有机盐热分解法制备了Na0.5K0.5NbO3(NKN)无铅压电薄膜。研究了不同退火温度对NKN薄膜的晶体结构和形貌的影响。结果表明:当退火温度低于500℃时,所制NKN薄膜为无定形结构。650℃制备的NKN薄膜具有(100)晶面生长的择优取向;该薄膜的表面致密,颗粒尺寸分布均匀,10kHz的相对介电常数为258,介电损耗为0.05。该薄膜具有铁电体典型的电滞回线,剩余极化强度(Pr)和矫顽场强(EC)分别为3.45×10–6C/cm2和160×103V/cm。