Co掺杂对脉冲激光沉积CdO薄膜结构及性能的影响

透明导电氧化物是一类在可见光波长范围内具有良好导电特性和光学透明性的材料,由于其在光电器件中的潜在应用而备受人们的关注。在众多的透明导电氧化物中,立方结构的CdO因其具有低的电阻率和在可见光范围内高的透光率而成为人们研究的热点。采用脉冲激光沉积技术在蓝宝石(0001)单晶基片上制备了一系列Co掺杂CdO薄膜。X射线衍射(XRD)结果表明薄膜为均匀的单相立方结构,以CdO(200)和CdO(111)方向择优取向生长,没有发现Co金属及其氧化物二次杂质相。X射线光电子能谱(XPS)测量进一步表明Co以Co²⁺的形式存在于薄膜中,且处于高自旋电子态。紫外可见光谱测量表明,Co掺杂CdO薄膜在可见光范围内都具有较高的透光率,均在80%以上。改变沉积过程的氧气分压和基片温度可有效调节薄膜的光学带隙,即随着氧气分压和基片温度的升高,薄膜的吸收带边红移,光学带隙逐渐减小,从2.70 eV减小到2.33 eV。磁性测量结果进一步表明,Co掺杂CdO薄膜具有明显的室温铁磁性,且随着氧气分压的升高,薄膜的磁性明显减弱。Co²⁺提供局域磁矩,薄膜中氧空位提供的额外...     

Si(100)衬底上CeO2薄膜的脉冲激光制备及性能研究

用CeO2陶瓷靶材,使用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上制备了CeO2薄膜.研究了衬底温度、沉积氧压对薄膜性能的影响,实验制备出了高度(111)取向的CeO2薄膜.使用X射线衍射(XRD)、反射式高能电子衍射(RHEED)对薄膜进行晶体结构的表征.结果表明:随着衬底温度的增加,薄膜中的残余宏观应力(拉应力)及微观应力逐渐减小,薄膜结晶质量不断提高,而沉积氧压对此影响较小.RHEED图像显示使用PLD方法在Si衬底上沉积的薄膜具备较高的结晶性及原子级平整的表面.使用原子力显微镜(AFM)对样品进行表面粗糙度分析,发现不同温度下生长的薄膜均具有光滑的表面,方均根粗糙度(RMS)均在0.4 nm以下.使用Keithley 4200半导体测试仪、椭偏仪对薄膜进行电性能及光学性能分析,发现衬底温度对薄膜的电学性能有显著影响,并且CeO2薄膜结晶状态与电学性能有直接的联系.     

高真空脉冲激光沉积CeO2（111）/Si（111）薄膜的结构与形貌研究

在高真空条件下,采用脉冲激光沉积法在Si(111)衬底上制备了高度(111)取向的CeO2薄膜。使用反射高能电子衍射仪对薄膜制备过程进行了原位监测,衍射花样为清晰条纹状,显示薄膜结晶质量较好,表面平整光滑。采用X射线衍射仪对不同衬底温度、不同激光能量制备的薄膜进行了结构表征,随着温度升高和能量增强,CeO2薄膜(111)峰逐渐增强且峰位越来越靠近标准峰位,表明CeO2薄膜的取向性变好且薄膜应力逐渐下降。通过椭偏仪对薄膜的折射率进行了表征,结果表明薄膜的光学性能强烈依赖其结晶质量,结晶质量最好的样品折射率接近单晶薄膜。使用高分辨透射电镜表征了样品的横断面,照片显示薄膜内部原子排列有序,结晶质量较好,部分区域与衬底取向略有偏差。     

世界第一个自动冷烧脉冲激光沉积系统

正芬兰开发出利用脉冲激光沉积的世界第一个大规模生产设备。该系统可工业生产4英寸薄片的脉冲激光沉积涂层。涂层室采用专利工艺,可用微微秒高频激光沉积大面积薄膜涂层。冷烧法的好处是表面光滑无颗粒,靶材可完全涂覆于基材薄膜上。此系统可多层沉积,用材广泛,包括氧化物、金属与复     

不同生长温度对Ga掺杂ZnO透明导电薄膜性能的影响

采用磁控溅射方法在普通载玻片衬底上制备了Ga掺杂的ZnO(GZO)透明导电薄膜,并研究了不同生长温度对GZO透明导电薄膜的结构性能、电学性能及光学性能的影响.制备的GZO透明导电薄膜均沿(002)方向的择优取向生长,薄膜的表面形貌为蠕虫状,表明薄膜内存在较大的残余应力.随着生长温度的升高,GZO薄膜的电阻率先减小后增大,在生长温度为250℃时,薄膜的最低电阻率为1.91×10-3 Ωcm.不同生长温度下所制备的GZO薄膜在可见光波段的平均透过率均大于90％,薄膜具有优异的光学特性.     

沉积压力对磁控溅射Mg薄膜结构的影响

采用直流磁控溅射方法在氧化锆固体电解质表面制备了Mg金属薄膜,利用XRD和SEM研究了沉积压力(0.9～2.1Pa)对薄膜形貌和结构的影响.结果表明:随着沉积压力的提高,薄膜结晶程度逐渐变差,晶粒尺寸减小,表面粗糙度增大;薄膜呈(002)择优生长的柱状晶结构,且随着沉积压力的提高薄膜厚度先增加后减小.     

低温沉积金刚石薄膜的红外光学性能

采用微波等离子体CVD两段式低温沉积技术,在700~400℃温度范围内沉积了红外增透性良好的金刚石薄膜,结果表明,采用高甲烷浓度可以实现较低沉积温度下的高密度形核,获得光学平整的金刚石薄膜,施加直流偏压的方法在低温下对金刚石形核的促进作用不明显,实验观测到的最大增透率达20%,最大红外透射率接近80%,可满足不同气氛下金刚石容器的应用。     

ZnO缓冲层对W掺杂VO_2薄膜光电性能的影响

用磁控溅射法在载玻片基底上分别制备W-VO2单层薄膜与ZnO/W-VO2双层薄膜,并在Ar气氛中进行退火。用X射线衍射仪、LCR测试仪、扫描电镜、紫外-可见分光光度计和红外光谱仪对薄膜样品的晶体结构、电阻-温度特性、表面形貌、可见光透过率和红外光透过率进行测试。结果表明:ZnO/W-VO2双层薄膜的相变温度降低至35℃,薄膜生长更加致密均匀,可见光透过率提高约23%,对红外光的屏蔽效果更优。     

厚度对室温沉积ZnO:Al薄膜光电特性的影响

利用直流磁控溅射法, 在室温玻璃衬底上制备了具有良好附着性的多晶ZnO∶ Al(ZAO)薄膜. 比较了室温下获得的薄膜与衬底加热条件下所得薄膜的结晶程度, 研究了厚度对室温条件下制备的ZAO薄膜表面形貌、电学性能及紫外-可见-近红外光区透光性的影响. 结果表明, 室温条件下制备的ZAO薄膜也具有(002)面择优取向, 随着膜厚的增加薄膜晶粒化程度提高, 载流子浓度和迁移率增大, 电阻率下降, 薄膜在紫外光区的吸收边发生红移, 在可见光区的平均透过率降低, 在近红外光区的透过率随厚度的增加而减小. 厚度为1200 nm的ZAO薄膜具有最佳光电综合性能, 其电阻率为7.315×10~(-4) Ω·cm, 方块电阻为6.1 Ω/□, 可见光区平均透过率达到82%, 波长为550 nm处的透过率为87%.     

生长温度和退火气氛对ZnO:Al薄膜结构与性能的影响

采用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备ZnO:Al透明导电薄膜,研究生长温度和退火气氛对薄膜结构、形貌、光学和电学性能的影响。结果表明:不同温度下生长的ZnO:Al薄膜均为高度c轴取向的六角铅锌矿结构,400~900 nm波长范围内薄膜的平均透过率均超过85%。ZnO:Al薄膜的电学性能强烈依赖于生长温度,室温~500℃范围内,500℃下生长的薄膜具有最大的载流子浓度(2.294×1021 cm-3)和最低电阻率(4.095×10-4-.cm)。退火气氛对薄膜的性能影响显著,经过不同气氛退火后,薄膜的表面粗糙度降低,结晶质量和光学性能有所提高;在O2、N2、空气等气氛下退火,薄膜的载流子浓度降低,电阻率上升;Ar和真空退火时,薄膜载流子浓度上升,电阻率显著下降。     

Optical and Micro-Structural Properties of ZnO Thin Films Grown on Silicon Substrate by Pulsed Laser Deposition

ZnO thin films were deposited on n-Si (111) at various substrate temperatures and oxygen pressures by pulsed laser deposition (PLD) using a Nd∶YAG laser with the wavelength of 1064 nm. X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) were used to analyze the microstructure, optical property and morphology of the ZnO thin films. A comparatively optimal crystallized ZnO thin film was obtained at the substrate temperature of 600 ℃ in oxygen pressure of 50 mTorr. The intensity of the luminescence strongly depends on the stoichiometry of the film as well as the crystalline quality.     

氧分压对射频磁控溅射制备氧化锌薄膜光电学性质的影响

利用射频磁控溅射在石英基片上沉积ZnO薄膜.为了研究氧分压对ZnO薄膜的结构和光电学性质的影响,在氧分压0.00,2.54,5.06,7.57 mPa的条件下制备了4个样品.样品的微结构、表面形貌和光电学性质分别用X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计和Van der Pauw方法进行测量.结果表明,所有样品的主要衍射峰为(002)峰,随氧分压的增加,(002)峰的强度降低,且出现了(101)面的衍射峰.氧分压的升高,薄膜的表面粗糙度和载流子浓度减小,迁移率增大,电阻率从氧分压为0时的0.2 Ωcm增加到7.57 mPa时的1 400 Ωcm.所有样品在可见光区的平均透过率都大于83%,薄膜的折射率随氧分压的增加而增大,而消光系数和光学带隙则减小.     

氧分压对Zno薄膜结构、光学和电学特性的影响

采用螺旋波等离子体辅助射频溅射技术在Al203衬底的(0001)面上制备了ZnO薄膜.通过对其结构,光学及电学性质的分析,探讨了氧分压对薄膜生长及其特性的影响.结果表明,由于等离子体对反应气体的活化及载能粒子对表面反应的辅助作用,采用该等离子体辅助溅射技术能够在合适的氧分压下制得较高质量的ZnO薄膜.     

淀积温度和氧含量对ITO膜结构及性能的影响

在玻璃衬底上用直流磁控溅射的方法镀制ITO透明半导体膜 ,采用X射线衍射技术分析了膜层晶体结构与温度和氧含量的关系 ,并测量分析了薄膜电阻率及透光率分别随温度和氧含量的变化情况。所镀制的ITO膜电阻率已降到 <2× 10 - 4Ω·cm ,可见光透过率达 80 %以上。     

硅薄膜的热丝法淀积

系统地研究了热丝化学气相沉积技术中沉积气压、气体流量、钨丝温度、衬底温度对硅薄膜的结构、生长速率和光率和光电性能的影响。通过优化各工艺参数，成功地制备出光暗电导比达１０＾４的非晶硅薄膜和晶粒尺寸达微米量级的晶相良好的多晶硅薄膜。     

Characteristics of Stellite 6 Deposited by Supersonic Laser Deposition Under Optimized Parameters

Stellite 6 powders were deposited on low carbon steel using SLD (supersonic laser deposition) under optimized parameters. The structure, line scan of elements and porosity of coating were examined and analyzed using SEM (scanning electron microscope), OM (optical microscope) and XRD (X-ray diffraction). The adhesion strength between coating and substrate was tested by PAT-ADHESION/TENSILE and E900STM adhesive. The results showed the deposition characteristics of optimized coating with N2 at a pressure of 3.0 MPa, a temperature of 450 ℃ and a laser power of 1.5 kW were compared with those of Stellite 6 coating deposited by the HVOF (high velocity oxygen fuel).     

Corrosion Characteristics of Ni-Based Hardfacing Alloy Deposited on Stainless Steel Substrate by Laser Cladding

Metallurgical and Materials Transactions A - In this study, corrosion characteristics of a nickel-based Ni-Mo-Cr-Si hardfacing alloy having 32Mo, 15Cr, and 3Si (wt&nbsp;pct) as alloying...     

Effect of Pulsed Laser Radiation on the Properties of Resistive Thick Films Based on Nickel and Barium Borides

We have used atomic force microscopy to study the surface morphology of resistive thick films based on powders of nickel and barium borides and a glass binder, treated with laser radiation. We used x-ray phase analysis to study the phase composition of these films. We have observed a change in the surface morphology, the phase composition, and the electrical resistance of the studied films as a function of the laser radiation energy.