Ba0.7Sr0.3TiO3薄膜的制备、结构及性能研究

研究了一种以乙二醇为稳定剂的新的BST前驱液，用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基底上成功制备出具有优良电学性能的Ba0.7Sr0.3TiO薄膜，乙二醇的加入有效地增加了前驱液的稳定性，并降低薄膜的结晶温度，利用XRD、DTA等技术分析了凝胶热处理过程中相变化情况及薄膜厚度与成相的关系，厚度2000nm,O2气氛中700℃处理15min后的BST薄膜具有良好的介电性能，100kHz时介电常数ε＞400，介电损耗D＜0．02，P－E电滞回线说明薄膜具有良好的铁电性能，剩余极化Pr约为1．4μC/cm^2，矫顽场强Ec约为48kV/cm.     

ZrO2掺杂对SnO2薄膜电性及气敏性的影响

本研究不用金属醇盐而以无机盐ＳｎＣｌ２．２Ｈ２Ｏ为主体原料，以Ｚｒ（ＯＣ３Ｈ７）４为掺杂剂，无水乙醇为溶剂，采用溶胶－疑胶Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）工艺制备了不同ＺｒＯ２掺杂份量的ＳｎＯ２薄膜，发现ＺｒＯ２薄膜在常温下对Ｈ２Ｓ气体具有较好的气敏性能，同时本文研究了ＺｒＯ２掺杂份量对ＳｎＯ２薄膜导电率及气敏性能的影响。     

Ba0.9Sr0.1TiO3薄膜的椭偏光谱研究

用椭偏光谱仪首次在光子能量为2．1－5．2eV的范围内,测量了不同热处理温度下Ba0.9Sr0.1TiO3(BST)薄膜的椭偏光谱。建立适当的拟合模型,并用Cauchy色散模型描述BST薄膜的光学性质,用最优化法获得了所用样品的光学常数（折射率n和消光系数k）谱及禁带能Eg比较这些结果,初步得到了BST薄膜的折射率n、消光系数k和禁带能Eg随退火温度变化的变化规律。     

锂掺杂MoO3薄膜的制备及电色性能的研究

采用过氧化氢溶胶－凝胶法成功地在室温下制备了纯的ＭｏＯ３和锂掺杂的ＭｏＯ３薄膜,通过ＴＧ－ＤＴＡ热分析、ＦＴＩＲ红外光谱分析、循环伏安和光学特性的测试,研究了薄膜成膜过程中的结构墨迹过程和薄膜的电化学性能及电变色性能,结果表明通过Ｌｉ＾＋掺杂,ＭｏＯ３溶胶的稳定性和ＭｏＯ３薄膜的电化学循环稳定性都有了较大的提高,且掺杂锂的ＭｏＯ３薄膜仍具有良好的变色性能。     

La2/3Sr1/3MnO3/ZnO混合物薄膜的磁电阻和伏安特性研究

利用脉冲激光沉积的方法在Si（100）氧化成SiO₂的基片上制备了(La_2/3Sr_1/3MnO₃)_x/(ZnO)_1-x混合物薄膜,研究了薄膜的磁电阻和伏安特性. X射线衍射分析表明,除了衬底SiO₂的衍射峰以外,分别出现了La_2/3Sr_1/3MnO₃（101）的衍射峰和ZnO（002）的衍射峰,且它们形成了两相共存体系. 实验表明：x=0.3的混合物薄膜表现为半导体导电特性,而x=0.4的样品则出现了典型的金属绝缘相变. 所制备的样品表现出了低场磁电阻效应和非线性伏安特性. 在0.7T磁场的作用下,x=0.3的样品在温度为60K时取得的最大磁电阻值为28.8%. 通过对伏安关系拟合表明,在La_2/3Sr_1/3MnO₃和ZnO颗粒之间存在一定的耗尽层,且产生了界面缺陷态.     

掺杂SnO2透明导电薄膜电学及光学性能研究

通过实验测量sol-gel工艺制备的Sb掺杂SnO2薄膜载流子浓度、迁移率、电阻率、膜厚、紫外－可见光区透射率，反射率等性质，详细研究了Sb掺杂SnO2薄膜电化学与光学性能，实验发现，薄膜具有良好的透光性和较高导电性，膜内载流子浓度高达10^20cm^-3，电阻率－10^-2Ω．cm， 透光率高达90％，SnO2膜禁带宽度Eg=3.7-3.80eV.     

磁控溅射制备取向性BaTiO3薄膜及其性能研究

磁控溅射具有制备的薄膜纯度高、致密性好、均匀,膜-基结合牢固、工艺重复性好,适合制备取向性无机非金属薄膜等优点,在微电子领域具有广泛的应用前景。研究了BaTiO₃薄膜沉积过程中的氩氧比、溅射温度、溅射时间、溅射功率等参数对薄膜微观结构的影响。结果表明,以取向性SrTiO₃为基底,当氩氧比为3∶1,基底温度为750℃,沉积时间为90 min,溅射功率为80 W时能够获得结晶较好、表面光滑、界面平整,厚度约为177 nm的(100)取向性BaTiO₃薄膜。通过优化工艺参数可以提高薄膜的质量和性能,为利用磁控溅射技术制备性能优异的压电薄膜奠定了基础。     

α-Ti3O5薄膜的制备及氧敏性能的研究

α－Ti3O5是TiOx材料中相对较稳定的晶型，是一种潜在的氧敏材料，与传统的TiO2,ZrO2材料相比，具有阻温特性好的优点。本文通过H2还原TiO2来制备α－Ti3O5薄膜，研究了不同还原温度和保温时间对薄膜晶相组成的影响以及薄膜的导电性、电阻－温度稳定性和在氧化气氛中的晶格稳定性，同时对α－Ti3O5薄膜的氧敏性能进行了初步研究。     

C60薄膜的热处理性能研究

通过对Ｓｉ（１００）衬底上Ｃ６０薄膜在不同温度处理后的ＡＥＳ谱线性研究发现,Ｃ６０分子于９７３Ｋ时开始分解,生成石墨类碳碎片,１０７３Ｋ时Ｃ原子已与Ｓｉ原子键合形成ＳｉＣ,１１２３Ｋ时Ｃ６０分子全部分解,这一研究结果对解释Ｃ６０分子促进金刚石成核将起到重要作用。     

TiOSO4水性溶胶制备TiO2薄膜及其亲水性研究

采用TiOSO4水性溶胶制备了TiO2薄膜，通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外可见光谱(UV—Vis)和薄膜表面接触角对TiO2薄膜进行了表征并进行了亲水性研究．结果表明采用TiOSO4水性溶胶制备的TiO2薄膜具有优异的光照亲水性；在100-500℃之间热处理，温度的升高有利于亲水性的改善．     

受主掺杂 BaPbO3中的非化学计量比

采用高温平衡电导法测定了高温平衡电导率随氧分压（10^-12～10^5 Pa）的变化曲线,由此确定了未掺杂和Al受主掺杂BaPbO3陶瓷多晶体中的主导缺陷及其电荷补偿缺陷.同时讨论了受主掺杂浓度对材料的高温平衡电导率、高氧分压和低氧分压下主导缺陷转变点的影响,确定了受主掺杂BaPbO3缺陷行为随掺杂量的变化机理.在高氧分压下,材料表现出本征缺陷行为,Pb离子空位占主导,电荷补偿缺陷为空穴;随着氧分压的下降,材料由本征缺陷控制区域进入非本征缺陷控制区域,受主杂质取代Pb离子空位占主导;在低氧分压区域,随着氧离子空位浓度的上升,氧离子空位取代空穴,成为受主杂质的电荷补偿缺陷.     

LiTa3O8薄膜制备与电性能研究

以乙醇锂和乙醇钽为起始反应物, 用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上制备了新型钽酸锂LiTa₃O₈铁电薄膜. 经XRD图谱对比, 该薄膜结构不同于LiTaO₃晶体结构, 与正交相结构类似. SEM分析显示经过750℃结晶退火的LiTa₃O₈薄膜表面均匀平整无裂纹, 膜厚约为1μm. 实验结果表明, 在450kV/cm时, LiTa₃O₈薄膜剩余极化强度P_r为9.3μC/cm², 矫顽场强E_c为126.8kV/cm; 在9.5kV/cm时, LiTa₃O₈薄膜漏电电流为8.85×10^-9A/cm², 比LiTaO₃薄膜漏电小; 在1kHz时, LiTa₃O₈薄膜介电常数为58.4, 介电损耗为0.26. 溶胶-凝胶法制备的 LiTa₃O₈薄膜结晶温度比LiTaO₃薄膜高50℃以上.     

WO3薄膜的动态电变色特性

本文以H2WO4和H2O2为原料，采用溶胶-凝胶法成功地制备了WO3电色薄膜．经150℃处理的薄膜在循环伏安条件下的动态着色、消色效率分别为100、86cm2／C（第10个循环），在633um处δT达50％以上．经350℃处理的薄膜稳定性大大提高了，但其变色幅度却较小．采用恒电量法（10mC／cm2）对薄膜进行电化学循环测定表明，薄膜的可逆性及循环寿命相对于循环伏安法大大提高，这是因为此法避免了对表面层的过度注入．     

BaTiO3基Au纳米颗粒复合薄膜的制备及其光学性质研究

采用溶胶-凝胶（sol-gel）方法，成功的将高体积面分比的Au纳米颗粒复合到BaTiO3的非晶薄膜中，并对其光学性质进行了研究。用XRD、TEM、椭偏仪、吸收光谱、光克尔效应OKE（Optical Kerr Effcet）方法对薄膜进行了表征和测试。从吸收光谱观察到表面等离子体共振SPR（Surface Plasma Resonance)峰随热处理温度升高而红移的现象。光学非线性测试表明薄膜具有高的三阶非线性极化率Χ^(3)和超快的响应时间。     

TiO2种子层对Bi 3.15 Nd 0.85 Ti 3 O 12铁电薄膜的结晶取向和铁电性能的影响

用sol—gel法分别制备了直接沉积在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上和加入了TiO2种子层的Bi3．15Nd0．85Ti3O12（BNT）铁电薄膜，研究了种子层对BNT薄膜结构和电学性能的影响．XRD结果表明直接沉积在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上的BNT薄膜具有（117）和（001）的混合取向，而加入TiO2种子层之后薄膜的最强峰为（200）取向；FE-SEM显示具有TiO2种子层的BNT薄膜，其表面主要是由具有非C轴取向的晶粒组成且更为致密；直接沉积的BNT薄膜和具有TiO2种子层的BNT薄膜的剩余极化Pr值分别为26和43．6μC／cm^2，矫顽场强＆分别为91和80．5kV／cm；疲劳测试表明两种薄膜均具有良好的抗疲劳特性，TiO2种子层的引入并没有降低BNT薄膜的疲劳特性；两种薄膜的漏电流密度均在10^-6-10^-5A／cm^2之间．     

Fe2O3/TiO2和ZnO/TiO3纳米颗粒薄膜的亲水性能和光催化性能的研究

采用溶胶—凝胶法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO2和过渡金属铁、锌离子掺杂的TiO2薄膜，并通过XRD、XPS、AFM表征了合成的薄膜．结果表明铁和锌离子掺入后，TiO2薄膜变的更加致密．铁离子和锌离子分别以Fe2O3和ZnO的形式存在．在紫外光照射下，TiO2薄膜表现明显的亲水性．金属离子掺杂的TiO2薄膜，亲水性能明显增强．铁离子掺入对光催化降解甲基橙有一定的抑制作用；少量的锌离子掺入对光催化降解甲基橙有促进作用，锌离子掺入量增大后，效果并不明显．     

多孔TiO2光催化纳米薄膜的制备和微观结构研究

锐钛矿多孔ＴｉＯ２纳米薄膜可以从含聚乙二醇（ＰＥＧ）的钛醇盐溶胶前驱体中通过溶胶＝凝胶法制备。涂层的形貌,如孔大小和分布可以通过聚乙二醇的另入量和分子量来控制,当聚乙二醇的加入量和分子量越大,聚乙二醇热分解后在薄膜中产生的气孔就越多和孔径越大,随ＴｉＯ２ 气孔孔径和数量的增加,光的散射增强,薄膜的透光率减小,通过扫描电镜（ＳＥＭ）和重法测定了薄膜的厚芳,每镀一镒的厚度增加约０．０８μｍ,通过Ｘ射线     

LiTa308薄膜制备与电性能研究

以乙醇锂和乙醇钽为起始反应物,用溶胶一凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了新型钽酸锂LiTa3O8铁电薄膜.经XRD图谱对比,该薄膜结构不同于LiTaO3晶体结构,与正交相结构类似. SEM分析显示经过750℃结晶退火的LiTa3O8薄膜表面均匀平整无裂纹,膜厚约为1μm.实验结果表明,在450kV/cm时,LiTa3O8薄膜剩余极化强度Pr为9.3μC/cm2,矫顽场强Ec为126.8kV/cm;在9.5kV/cm时,LiTa3O8薄膜漏电电流为8.85x10-9A/cm2,比LiTaO3薄膜漏电小;在1kHz时,LiTa3O8薄膜介电常数为58.4,介电损耗为0.26.溶胶-凝胶法制备的LiTa3O8薄膜结晶温度比LiTaO3薄膜高50℃以上.     

高介电常数的栅极电介质LaAlO3薄膜的性能研究

在室温下,采用射频磁控溅射法在Si衬底上制备了具有高介电常数的LaAlO3薄膜,这是一种新的栅极电介质材料.在高纯O2中经过15min650℃的高温退火后LaAlO3薄膜仍然不晶化,这种热稳定性有利于减小薄膜的漏电流.本工作研究了LaAlO3薄膜的介电性能,其电容等效氧化物厚度为2.33nm,在外加偏压±1V处的漏电流很低,分别为3.73mA/cm2(+1V处)和5.32×10-4mA/cm2(-1V处),两者相差四个数量级.此结果表明,Pt/LaAlO3/Si结构具有良好的单向导电性能. C-V曲线的滞后电压VH=0.09V,界面态密度的值约为8.35×1011cm-2.研究结果表明,在今后的半导体器件的甚大规模集成(ULSI)中,具有高介电常数的LaAlO3薄膜将会是一种极有希望的栅极电介质材料.