真空蒸发制备Sb掺杂CdTe薄膜

采用真空蒸发技术在玻璃衬底上制备了Sb掺杂的CdTe薄膜,薄膜为沿(111)晶向择优生长的立方闪锌矿结构的CdTe,结果表明Sb掺杂使得薄膜表面更加均匀致密,改善了薄膜的结晶状况,增大了薄膜的光吸收范围,同时也使薄膜的带隙宽度有所减小,大大降低了薄膜的电阻率.     

掺Sb—CdTe薄膜的结构及其光学特性研究

用真空蒸发技术在玻璃衬底上获得了掺Sb的CdTe薄膜，薄膜为立方晶系结构，具有沿[111]晶向的择优取向。薄膜为P型呈高阻状态，在可见光范围内透过率很低。研究了不同掺杂浓度下薄膜的性质，并在不同条件下对薄膜，进行热处理，研究了蒸处理对薄膜的影响。     

稀土Dy掺杂纳米SnO2薄膜的结构与气敏特性

采用真空蒸发法在玻璃衬底上制备稀土Dy掺杂Sn薄膜,对薄膜进行合适的氧化、热处理后获得Dy掺杂SnO2薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、静态配气法对薄膜性能进行测试,研究不同掺Dy含量和热处理条件对SnO2薄膜的影响.结果显示,制备的SnO2薄膜呈金红石结构为n型;在相同热处理条件下,Dy掺杂可明显缩短薄膜氧化、热处理的时间;适当掺入稀土Dy可明显改善SnO2薄膜的结构、气敏特性.掺Dy 3at%后可大大提高SnO2薄膜对丙酮气体的灵敏度.     

Pr掺杂ZnTe薄膜的结构及光学特性

利用真空蒸发的方法制备ZnTe多晶薄膜.并采用双源法对薄膜进行了稀土元素Pr的掺杂.用XRD、紫外可见分光光度仪、冷热探针对薄膜的性质进行了表征.结果表明,当原子配比Zn:Te:1:0.7,热处理温度T=500℃时,可制备较理想的ZnTe多晶薄膜.稀土Pr掺杂并未改变样品的物相结构,但使薄膜光吸收增大而光学带隙增大.     

稀土Dy掺杂ZnTe薄膜光学性能及其XPS研究

本文采用真空蒸发法,在玻璃衬底上制备了稀土元素Dy掺杂的ZnTe薄膜。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计、XPS对薄膜的物相结构、表面形貌、光学特性、元素成分等进行了测试。XRD测试结果表明,薄膜的结构均为立方晶系闪锌矿结构,择优取向为(111)晶面,Dy掺杂会使(111)峰强减弱;透射光谱表明Dy掺杂会使薄膜的光学带隙减小;XPS分析表明,薄膜的主要成分为ZnTe,掺杂后Zn和Te的特征峰均向高能端发生移动。。     

CdTe薄膜的制备方法比较及其结构性能研究

采用真空热蒸发VE，射频溅射沉积RF和近距离升华CSS技术制备CdTe薄膜，并对其进行掺杂研究，样品利用XRD，SEM，紫外－可见分光光度计和霍尔系数测量系统进行测试。结果显示，CSS制备的CdTe薄膜与VE和RF法制备的薄膜相比，晶粒大，晶形好，适当的掺杂某些元素，适当的掺杂量，可以改善CdTe薄膜的结晶性能，提高其导电性能，掺杂对CdTe薄膜的光能隙影响不大。     

稀土Nd掺杂纳米SnO2薄膜特性

对采用真空气相沉积法在玻璃衬底上制备的稀土Nd掺杂的SnO2薄膜,进行结构、电学及光学特性的测试分析.实验表明:氧化、热处理条件为500 ℃、45 min时样品性能好.采用一步成膜工艺法制备的SnO2薄膜晶粒度较小,随掺Nd浓度的增大,从31.516 nm减小到25.927 nm;两步成膜工艺法制备的SnO2薄膜晶粒度随掺Nd浓度的增大,从45.692 nm增至66.256 nm.XRD分析,掺Nd(5 at%)薄膜沿[110]、[101]晶向的衍射峰加强,薄膜呈多晶结构.掺Nd可使薄膜透光率下降,而薄膜的薄层电阻随热处理温度升高和掺Nd浓度的增大,呈先降后升趋势.     

稀土掺杂TiO_2薄膜的制备及其应用研究

采用溶胶-凝胶的方法制备得到了Y、Ho、Sm和Ce掺杂的TiO2薄膜,XRD分析表明薄膜结晶性能良好,具有锐钛矿晶型。同时研究了稀土元素掺杂浓度和光照条件对薄膜性能的影响,得到了Y、Ho、Sm和Ce的最佳掺杂浓度。研究表明,稀土掺杂同未掺杂相比能提高TiO2薄膜的光催化活性,其中在最佳掺杂浓度时的光催化降解率最高,薄膜的降解率达到了90%。以Sm掺杂的TiO2薄膜降解乐果,结果表明,在太阳光照条件下比在紫外光照条件下具有更高的降解率。     

真空蒸发制备Cd(Se,S)薄膜及其光学性能研究

利用真空蒸发技术在CdS粉末中掺入不同比例的Se粉末作源,选择合适的工艺条件在玻璃衬底上获得了性能稳定的Cd(Se,S)薄膜,薄膜为纤锌矿结构,具有沿[002]晶向的择优取向.Cd(Se,S)薄膜为n型材料,在可见光范围内具有良好的透过率.随Se成分的增加,薄膜由透明橘黄色变为透明棕红色,吸收限向长波方向移动.     

掺Nd纳米ZnO薄膜特性研究

研究了用真空蒸发法在玻璃衬底上制备稀土掺杂纳米ZnO薄膜结构、导电性及光透射性能。结果显示。在500℃氧化、热处理稀土元素Nd掺杂后能够明显改善纳米ZnO薄膜的结构特性，薄膜的晶粒尺寸随掺杂含量的增加而减小。掺Nd使ZnO薄膜的电性能有所改善但使纳米ZnO薄膜的光透射性有所降低。     

磁控溅射法制备CdS多晶薄膜工艺研究

采用磁控法制备了CdS薄膜,研究工艺参数对样品沉积质量、沉积速率及晶体结构的影响。实验发现,在不同衬底上制备CdS薄膜时需要采取不同的后续工艺措施以获得较好的沉积质量。同时,制备样品的沉积速率随衬底类型、衬底温度、溅射功率及溅射气压的变化而变化。讨论并给出了工艺参数对上述实验结果的影响机制。X射线衍射谱显示,制备样品是六方和立方两种晶型的混合,沿(002)和(111)晶面择优取向生长。随溅射功率的增大和衬底温度的升高,两种晶型互相竞争生长并分别略微占优势。当溅射功率增大到200 W,衬底温度升高到200℃时,占优势晶型消失,薄膜择优取向特性变得更好。此外,随着溅射气压的增大,样品结晶质量下降,在0.5 Pa时呈现明显非晶化现象。     

CdTe多晶薄膜制备及后处理对CdS/CdTe界面的影响

采用近空间升华法分别在玻璃、CdS及CdS1-xTex衬底上沉积了CdTe多晶薄膜,通过原子力显微镜的观察和X射线衍射的分析,比较了它们的微结构。结果表明,用CdS和CdS1-xTex多晶薄膜作为衬底沉积的CdTe多晶薄膜结构与衬底相似,具有(111)面择优取向。通过对在不同氧分压下进行后处理的CdS/CdTe薄膜的断面及光能隙的研究,发现在氮氧(4∶1)气氛下后处理的薄膜CdS层明显减薄,这样的结果有利于改善CdTe太阳电池的光谱响应,增加载流子收集。我们认为氧在退火中促进了CdS/CdTe界面互扩散,扩散的结果不仅弥补了CdS、CdTe间的晶格失配,而且降低了界面的位错密度,并获得了面积为0.52 cm2,转换效率为13.38%的CdTe多晶薄膜电池。     

Growth and Characterization of TlBaCaCuO Thin Films

We discuss two methods tor the ex-situ furnace growth of pure TIBaCaCuO superconducting thin films on LaAlO₃(100) substrates. The traditional approach of crucible processing is used to grow high-quality films of several of the TIBaCaCuO phases. Two-zone processing promises greater thermodynamic control, yet film properties from optimized films are not as good as those grown from crucibles. The transport kinetics of Tl-oxide vapor from a source to the film surface appears to be a dominant factor. The best results are from single-phase Tl-1212 and Tl-2212 thin films. T_c's are high and sharp, J_c's > 1 × 10⁷ A/cm² at 5 K, and surface morphologies are relatively smooth.     

基体温度对中频脉冲非平衡磁控溅射技术沉积类金刚石薄膜结构与性能的影响

利用中频脉冲非平衡磁控溅射技术在不同的基体温度下制备了类金刚石(DLC)薄膜,采用Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)、纳米压痕测试仪、椭偏仪对所制备DLC薄膜的微观结构、机械性能、光学性能进行了分析。Raman光谱和XPS结果表明,当基体温度由50℃增加到100℃时,DLC薄膜中的sp3杂化键的含量随基体温度的升高而增加,当基体温度超过100℃时,DLC薄膜中的sp3杂化键的含量随基体温度的升高而减少。纳米压痕测试表明,DLC薄膜的纳米硬度随基体温度的增加先增加而后减小,基体温度为100℃时制备的薄膜的纳米硬度最大。椭偏仪测试表明,类金刚石薄膜的折射率同样随基体温度的增加先增加而后减小,基体温度为100℃时制备的薄膜的折射率最大。以上结果说明基体温度对DLC薄膜中的sp3杂化键的含量有很大的影响,DLC薄膜的纳米硬度、折射率随薄膜中的sp3杂化键的含量的变化而变化。     

微波等离子体化学气相沉积法生长非晶碳化硅薄膜

利用SiH4(80%Ar稀释)和CH4作为源气体,通过改变源气体流量比、基片温度、沉积气压等参量,使用微波电子回旋共振化学气相沉积法生长非晶碳化硅薄膜。实验结果表明碳化硅薄膜沉积速率随气体流量比R(CH4/(CH4+SiH4))的增加而减小、随基片温度的升高明显减小、随沉积气压的增加先增大后减小。红外结构表明:在较低流量比R下,薄膜主要由硅团簇和非晶碳化硅两相组成,而当R>0.5时,薄膜的结构主要由非晶碳化硅组成,薄膜中键合的H主要是Si和C的封端原子。同时,沉积温度的升高使碳化硅薄膜中Si-H,C-C和C-H键的含量减少,而薄膜中Si-C含量明显增加且峰位发生了红移。薄膜相结构的转变是薄膜光学带隙变化的原因。     

工况参数对类金刚石膜摩擦学性能的影响

采用非平衡磁控溅射技术在高速钢基体上以C2H2为反应气源制备了含氢类金刚石(DLC)膜.使用激光拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪和原子力显微镜分析和观察了DLC膜的微观结构及表面形貌,结果表明:DLC膜表面由纳米级别的圆形颗粒堆积而成,其结构呈现出DLC的典型Raman光谱特征,薄膜中的碳元素主要以sp2C键、sp3C键和C-O键的形式存在.以G Cr15钢球为摩擦配副,在球盘式摩擦磨损试验机上考察了DLC膜在大气干摩擦条件下的摩擦学性能.实验结果发现:在摩擦初始阶段,DLC膜的摩擦系数从实验开始到达峰值的时间随着载荷和速度的增大都是减少的;而在摩擦稳定阶段,DLC膜的平均摩擦系数随着载荷和速度的增大先减小后增大;速度对DLC膜摩擦系数的影响比载荷更加显著.用扫描电子显微镜观察了磨痕形貌并分析了磨损机理:DLC膜的磨损特征主要为以犁沟现象为主的粘着磨损.随着速度的增加,磨痕表面犁沟现象变弱;而随着载荷的增加,磨损表面的犁沟现象变明显.     

制备工艺条件对HfO_2薄膜结构和性能的影响

用电子束蒸发、离子束辅助、反应磁控溅射三种方法在石英衬底上制备了氧化铪薄膜.利用掠角X射线衍射和扫描电镜分析了不同制备工艺条件下氧化铪薄膜的晶体结构和显微结构,用紫外.可见分光光度计、椭偏仪、和纳米硬度计分别测试了不同制备工艺条件下氧化铪薄膜的可见透射光谱、光学常数和硬度.结果表明薄膜的晶体结构、显微结构、光学性能和硬度等都与制备工艺有着密切的关系,电子束蒸发制备的薄膜为非晶相,而离子束辅助和反应磁控溅射制备的薄膜为多晶相,三种方法制备的氧化铪薄膜都为柱状结构,电子束蒸发和离子束辅助制备的薄膜色散严重,但反应磁控溅射制备的薄膜吸收较大,反应磁控溅射制备薄膜的硬度远大于电子束蒸发和离子束辅助制备薄膜的硬度.并分别用薄膜成核长大热力学原理和薄膜结构区域模型解释了不同工艺条件下氧化铪薄膜晶体结构和显微结构不同的原因.     

ZnO薄膜的同质外延生长及其结构表征

利用等离子体辅助分子束外延的方法在ZnO单晶衬底上制备了ZnO薄膜。利用X射线衍射(XRD)、同步辐射掠入射XRD和φ扫描等实验技术研究了ZnO薄膜的结构。XRD和φ扫描的结果显示同质外延的ZnO薄膜已经达到单晶水平。掠入射XRD结果表明ZnO薄膜内部不同深度处a方向的晶格弛豫是不一致的,从接近衬底界面处到薄膜的中间部分再到薄膜的表面处,a方向的晶格常数分别为0.3249,0.3258和0.3242 nm。计算得到ZnO薄膜的泊松比为0.156,同质外延的ZnO薄膜与衬底在a轴方向的晶格失配度为-0.123%。     

无支撑优质金刚石膜研制中的相关问题探讨

无支撑优质金刚石膜在微波真空器件和光学器件中的广泛应用,有赖于制备成本的下降和工艺的完善。结合微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)金刚石膜的工艺研究结果,本文就沉积速率、晶面取向以及内应力的相关问题进行了初步探讨。对于给定的设备,沉积速率与多种因素有关,包括膜的质量、膜厚均匀性和有效沉积面积、以及形核的密度。在通常情况下,金刚石膜呈(111)择优取向,而样品位置下移5mm后,观察到(100)取向。对内应力的初步研究表明,CH4/H2比例较低(1.5)时,金刚石膜的内应力趋向于压应力,而(100)取向的出现则有助于使内应力降到最低。     

溶胶凝胶法制备Cu掺杂ZnO纳米薄膜及其表征

采用溶胶-凝胶法制备了不同Cu掺杂浓度的ZnO薄膜,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计和伏安特性测试等研究了Cu掺杂量对薄膜微观结构、表面形貌及光电特性的影响。结果表明:所得Cu掺杂ZnO薄膜为六角纤锌矿多晶结构,有CuO杂质相生成。随Cu掺杂量的增加,薄膜晶粒长大,且样品粒度均匀,平均粒径约53 nm。Cu掺杂ZnO薄膜具有良好的透光性,在可见光范围内的平均透射率超过80%,最大可达90%以上。Cu掺杂浓度为0.001%时,所得ZnO薄膜的导电性明显优于其他掺杂条件下的样品。