衬底效应对LiTaO3薄膜制备的影响

用溶胶凝胶法在N型硅、P型硅、石英、铂、镍衬底上制备了钽酸锂(LiTaO3)薄膜,用XRD和SEM对钽酸锂薄膜性能参数进行了表征;发现掺杂少量环氧树脂能提高钽酸锂薄膜的均匀性,改善薄膜与衬底的粘附性;研究了衬底效应与薄膜厚度的关系,薄膜厚度超过0.2 μm,Ni衬底的XRD峰值强度几乎不再出现,说明衬底对薄膜初始结晶取向有重要影响;利用不同衬底上生长钽酸锂薄膜,XRD研究结果表明:N型硅、P型硅、石英衬底上只能制备多晶钽酸锂薄膜,铂衬底上制备的钽酸锂薄膜在(012)晶向有强大的择优取向性,镍衬底上制备的钽酸锂薄膜有更好的C轴择优取向性,C轴择优取向系数可达0.082。     

ECR-PECVD制备纳米硅颗粒薄膜

为消除紫外线对硅基薄膜太阳能电池的热损害,并进一步提高电池转换效率,提出在硅基薄膜太阳能电池顶部低温下制备一薄层纳米硅薄膜.在P型(100)硅片上采用电子回旋共振微波等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)技术交替沉积SiO2/Si/SiO2层,改变衬底温度和H2流量沉积纳米硅薄膜,探讨低温下直接制备纳米硅薄膜的...     

射频磁控溅射AlN薄膜的场发射性能研究

氮化铝(Al N)是一种宽禁带深紫外半导体材料,其良好的性能可作为紫外固态光源。采用射频磁控溅射法,在p型Si(100)衬底上制备了Al N薄膜。通过X射线衍射分析(XRD)、紫外-可见光光谱(UV-Vis)、场发射测试对制备的Al N薄膜进行了测试分析,针对薄膜生长特性对光吸收的影响及其场发射性能进行了研究。结果显示:在Si衬底上成功的制备了高度(002)取向的Al N薄膜,薄膜在230~250nm间有强紫外吸收,阈值电场为6.39V/μm。场发射测试结果表明,磁控溅射法制备的Al N薄膜具备良好的场发射性。     

衬底及压强对磁控溅射ZnO薄膜表面形貌的影响

在压强为0.5Pa和0.7Pa的情况下,采用磁控溅射法分别在Si及石英玻璃衬底上生长ZnO薄膜。利用原子力显微镜对ZnO薄膜的表面形貌进行观察,研究了压强及衬底对薄膜表面形貌的影响。研究表明:在Si衬底上生长的ZnO薄膜,压强为0.7Pa时比压强为0.5Pa时表面粗糙度要大;在相同溅射气压(0.7Pa)下,Si衬底上得到的ZnO薄膜质量明显优于石英玻璃衬底上的。     

磁控溅射法生长ZnO薄膜的结构和表面形貌特性

采用射频磁控溅射方法,在Si（111）和玻璃基片上制备ZnO薄膜。研究衬底温度和基片类型对薄膜结构、表面形貌的影响。结果显示,所有ZnO薄膜沿c轴择优生长,同种基片类型上生长的薄膜,随着衬底温度升高,（002）衍射峰强度和表面粗糙度增高;相同衬底温度下生长的ZnO薄膜,Si基片上制备的薄膜（002）衍射峰强度和表面粗糙度小于玻璃片上的。基片类型影响薄膜应力状态,玻璃片上制备的ZnO薄膜处于张应变状态,Si基片上的薄膜处于压应变状态;对于同种基片类型上生长的ZnO薄膜,衬底温度升高,应力减小。Si衬底上、300℃下沉积的薄膜颗粒尺寸分布呈正态。     

中频磁控反应溅射制备硅基氮化铝薄膜

利用中频磁控反应溅射技术,以高纯Al为靶材、高纯N2为反应气体,在Si(111)衬底上成功制备出氮化铝薄膜.通过X衍射分析和原子力显微镜测试发现:提高N2分压和升高衬底温度有利于AlN(110)的形成;随着衬底温度的改变,AlN薄膜的表面粗糙度也在变化,当衬底温度为230℃时,RMS表面粗糙度最小.实验结果表明:升高衬底温度有利于制备(110)面择优取向的AlN薄膜,退火是影响氮化铝薄膜表面粗糙度的重要因素.     

快速退火对HfO_2高k薄膜结构和电学性能的影响

文章采用射频反应磁控溅射法在p型Si(100)衬底上制备了HfO2高k薄膜,并对样品进行了N2气氛快速退火处理。对薄膜进行了Raman光谱、UV-VIS-NIR透过光谱、XPS以及C-V特性的分析,研究了快速退火对HfO2薄膜结构、成分、禁带宽度和电学特性的影响。结果表明,HfO2薄膜有良好的非晶稳定性,组分基本符合化学剂量比。经N2气氛快速退火处理后,薄膜的化学剂量比得到改善,禁带宽度增大,且薄膜内的固定电荷密度和平带电压偏移减小。     

界面对PZT铁电薄膜性能的影响

利用射频溅射工艺,在低阻硅p-Si(111)基片上分别制备Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)和PZT/LaN iO3(LNO)薄膜,样品在大气中进行650℃/15 min后热退火处理.用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)等手段分析不同衬底与PZT薄膜之间的界面对薄膜微观结构和铁电性能的影响,实验结果分析表明,即使溅射工艺相同,在p-Si和LNO/p-Si上外延生长的PZT薄膜结晶取向、晶颗大小和表面平整度存在很大差异,薄膜与底电极间的界面明显地影响PZT薄膜的微观结构和铁电性能.     

不同衬底上La0.5 Sr0.5 CoO3薄膜生长及导电性质的研究

用脉冲激光沉积法(PLD)分别在Si(100),SiO2/Si(100),LaA lO3衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO3薄膜.在LaA lO3衬底上实现了La0.5Sr0.5CoO3薄膜的近外延生长,薄膜的电阻率最低.这是由于LaA lO3的晶格常数与La0.5Sr0.5CoO3最为接近.在SiO2/Si(100)衬底上生长的La0.5Sr0.5CoO3薄膜的电阻较Si(100)衬底上薄膜小,XRD表明SiO2/Si(100)衬底更易于薄膜的择优生长.     

Si3N4超微粉体及其制备

Si3N4陶瓷因其优异的力学性能和化学稳定性而在工业生产中广泛使用。Si3N4粉体的合成是制备Si3N4陶瓷的基础。本文在介绍Si3N4陶瓷性能、用途的基础上,详细论述了硅粉直接氮化法、SiO2还原氮化法、热分解法、气相法等Si3N4超微粉体制备技术,并对这4种工艺的优缺点进行对比。     

Structure and Composition of Crystalline Carbon Nitride Films Synthesized by Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition

Crystalline carbon nitride thin films were prepared on Si (100) substrates by a microwave plasma chemical vapor deposition method, using CH4/N2 as precursor gases. The surface morphologies of the carbon nitride films deposited on Si substrate at 830℃ are consisted of hexagonal crystalline rods. The effect of substrate temperature on the formation of carbon nitrides was investigated. X-ray photoelectron spectroscopy analysis indicated that the maximum value of N/C in atomic ratio in the films deposited at a substrate temperature of 830℃ is 1 .20, which is close to the stoichiometric value of C3N4. The X-ray diffraction pattern of the films deposited at 830℃ indicates no amorphous phase in the films, which are composed of β- and α-C3N4 phase containing an unidentified C-N phase. Fourier transform infrared spectroscopy supports the existence of C-N covalent bond.     

Structure and Composition of Crystalline Carbon Nitride Films Synthesized by Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition

Crystalline carbon nitride thin films were prepared on Si (100) substrates by a microwave plasma chemical vapor deposition method, using CH4/N2 as precursor gases. The surface morphologies of the carbon nitride films deposited on Si substrate at 830℃ are consisted of hexagonal crystalline rods. The effect of substrate temperature on the formation of carbon nitrides was investigated. X-ray photoelectron spectroscopy analysis indicated that the maximum value of N/C in atomic ratio in the films deposited at a substrate temperature of 830℃ is 1.20, which is close to the stoichiometric value of C3N4. The X-ray diffraction pattern of the films deposited at 830℃ indicates no amorphous phase in the films, which are composed of - and -C3N4 phase containing an unidentified C-N phase. Fourier transform infrared spectroscopy supports the existence of C-N covalent bond.     

对DC-PCVD装置沉积Si_3N_4薄膜机理的研究

使用直流等离子体化学气相沉积(DC-PCVD)装置,控制合适的工艺参数可对置于其阴阳极上的试样沉积出以Si_3N_4为主要成分的薄膜,本文提出了在阴极以及阳极上都能使试样表面得到这种薄膜的机制模型。正电荷的积累和自由电子的质扩散对于阴极试样表面薄膜的形成起着重要的作用。阳极试样表面薄膜的形成则与电子的积累和正离子的扩散及重力对粒子的作用有关。     

Ar/CH_4流量比对a-C∶H薄膜沉积速率及性能的影响

为研究气体流量比对非平衡磁控溅射沉积含氢类金刚石薄膜（Diamond-Like Carbon,DLC）沉积速率及性能的影响,在不同Ar/CH4流量比条件下将a-C∶H沉积在单晶硅基底,采用傅里叶红外光谱、椭偏仪、表面轮廓仪对薄膜的沉积速率、光学特性及表面粗糙度进行研究.实验结果表明：引入甲烷气体后,非平衡磁控溅射沉积a-C∶H薄膜沉积速率大幅度提高;在3～5μm波段硅基底上镀制a-C∶H膜具有良好的红外增透特性,薄膜峰值透射率明显受到Ar/CH4流量比的影响,Ar/CH4流量比1∶3时,制备的a-C∶H峰值透过率可达69.24%;a-C∶H薄膜的折射率和消光系数随着CH4流量的增加而增大;a-C薄膜的粗糙度要优于a-C∶H薄膜,a-C∶H薄膜的粗糙度随厚度的增加而变大.     

PECVD工艺参数对SiO_2薄膜光学性能的影响

为探索利用等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Depo-sition,PECVD)技术制作光学薄膜的有效方法.以SiH4和N2O作为反应气体,通过采用M-2000UI型宽光谱变角度椭圆偏振仪对制作样片进行测试,分析了薄膜沉积过程中的不同的工艺参数对SiO2薄膜光学性能的影响.实验结果表明:在PECVD技术工作参数范围内,基底温度为350℃,射频功率为150 W,反应气压为100 Pa时,能够沉积消光系数小于10-5,沉积速率为(15±1)nm/min,折射率为(1.465±0.5)×10-4的SiO2薄膜.     

等离子体增强化学气相沉积Ti－Si－N膜

报导了用等离子体增强化学气相沉积法于５６０℃在高速钢基材上沉积Ｔｉ－Ｓｉ－Ｎ膜。反应气为ＴｉＣｌ４，ＳｉＣｌ４，Ｎ２和Ｈ２。实验结果表明：调整两种氯化物在进气中的比例可以很好地控制膜的成分。膜中Ｓｉ含量变化范围为０到４０％（原子）。在ＴｉＮ膜中加入少量Ｓｉ就可以显著改善膜的形貌，得到致密的类似玻璃的结构。同样，膜和基材之问的界面显得更加平滑和均匀。含Ｓｉ量１０％～２５％（原子）的Ｔｉ－Ｓｉ－Ｎ膜具有最高的硬度，约达到６３５０ｋｇｆ／ｍｍ２，比ＴｉＮ膜高得多。     

磁控溅射法La0.5Ca0.5MnxTi1-xO3薄膜的制备与结构研究

利用射频磁控溅射法结合后期热处理，在Si（100）基板上以不同的工艺条件成功制备了La0.5Ca
0.5MnxTi1-xO3（LCMTO）复铁电性磁电子薄膜.通过X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、电子衍射
能谱（EDS）等手段对薄膜进行了相的形成、结构特性及薄膜组成等的测试.研究表明，薄膜在600℃以上
开始析晶，850℃以上结晶完成,形成正交晶系钙钛矿相.硅基板上的LCMTO薄膜在不同温度下析出晶相的晶
格常数不同，温度越高，晶相的晶格常数越大；薄膜厚度越大，晶格常数相对较小;在薄膜制备时提高氧
分压，形成氧空位浓度低的完整晶相， Si基板上LCMTO薄膜的晶格常数相对较小.     

SnO2超微粒非晶薄膜对n—Si光电效应的影响

用等离子激活化学气相沉积（ＰＥＣＶＤ）法制备了ＳｎＯ２超微粒非晶薄膜。Ｘ－光电子能谱分析结果表明ＳｎＯ２中的Ｏ／Ｓｎ经超过化学计量比。ｎ－Ｓｉ和ＳｎＯ２／ｎ－Ｓｉ的表面光电压谱显示,ＳｎＯ２薄膜的处理条件不同,光电压响应所需光强也不同。将ＳｎＯ２薄膜沉积在ｎ－Ｓｉ上,可使其光电转换效率提高３个数量级以上,并且也能使ｎ－Ｓｉ光电流和光电压有所提高。     

磁控溅射法制备的不同衬底上的TiO_2薄膜

利用射频磁控溅射方法,分别在改变氧气含量和沉积时间的条件下在ITO玻璃、Si和Al/ITO玻璃衬底上沉积了TiO2薄膜,并利用拉曼光谱表征了2种条件下的TiO2薄膜的结构.研究表明：衬底材料、氧气含量以及沉积时间明显地影响了TiO2薄膜的结构.随着氧气含量的降低,沉积在ITO玻璃衬底上的TiO2薄膜由锐钛矿和金红石的混合结构转变为单一的金红石结构,而沉积在Si衬底上的TiO2薄膜的结构没有改变,并保持单一的金红石结构;随着沉积时间的增加,Al/ITO玻璃衬底上的TiO2薄膜由金红石结构转变为锐钛矿结构.