SnO_2/Fe_2O_3多层薄膜界面过渡层的性质及其形成机制研究

用等离子体化学气相淀积法制备SnO_2/Fe_2O_3多层膜的界面处存在着一个厚度约为数百埃的O-Sn-Fe过渡层,而通常化学气相沉积法所制备的SnO_2/Fe_2O_3多层薄膜不存在与其相似的过渡层。不同SnO_2含量的烧结型SnO_2-Fe_2O_3复合材料的电导及气敏测量分析结果支持过渡层具有低电导、低灵敏特性的假设。AES,XPS及气敏特性的研究表明,退火过程不是形成过渡层的主要原因。过渡层的形成源与沉积过程中的等离子体的作用。     

SnO_2薄膜的红外光谱和表面光电压谱的研究

本文采用PECVD方法制备了SnO_2薄膜,对薄膜进行了红外光谱和表面光电压谱测量发现,薄膜表面化学吸附O_2~(2-)和O~-离子基团,成为反应活性中心、电子转移的桥梁,推测了SnO_2表面与乙醇气体敏感反应历程.SnO_(?)薄膜淀积在n-Si上,使其表面光电压信号增强二个数量级以上,我们认为是SnO_2/n-Si异质结作用和消反射作用的结果.     

SiO_2/VO_x多层复合薄膜的结构与性能研究

采用射频磁控溅射法,在普通玻璃基片上成功制备了SiO2/VOx多层复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外可见光分光光度计(UV-Vis)和X射线光电子能谱仪(XPS)研究了薄膜的物相、热致相变特性及V的价态。结果表明,薄膜中VO2晶体具有(110)择优取向生长;SiO2底膜有助于多层复合薄膜中VO2相结晶度的提高,可使V4+摩尔分数由53.9%提高至66.0%;同时,SiO2增透膜的增透效果明显,增透膜沉积时间为60 min时,可使SiO2/VOx/SiO2多层复合薄膜可见光透过率提高至51%;制得的SiO2/VOx/SiO2多层复合薄膜具有较好的热致相变特性。     

SnO_(2)缓冲层对VO_(2)薄膜微观结构与相变性能的影响北大核心

利用电子束蒸发法在Si衬底上制备了不同厚度的SnO_(2)缓冲层,并使用磁控溅射法制备出上层氧化钒薄膜,研究了SnO_(2)缓冲层厚度对于氧化钒薄膜微观结构、相组成以及相变性能的影响。结果表明,引入具有四方金红石结构的SnO_(2)缓冲层后,上层氧化钒薄膜的结晶性变好,随着SnO_(2)缓冲层厚度的增加,沉积的氧化钒薄膜中V^(4+)含量逐渐提高,氧化钒薄膜的平均晶粒尺寸增大,成膜质量变好;相变锐度有所降低,热滞回线宽度减小。这些结果表示SnO_(2)缓冲层的引入有利于在硅衬底上生长高质量且相变性能优越的VO_(2)薄膜。     

用浸渍法制造的添加Pt的SnO_(2-x)薄膜气体传感器特性

研究了含有添加Pt的SnO_(2-x)薄膜。SnO_(2-x)叫薄膜是由反应电子束蒸发的烧结SnO_(2-x)粉末而制成。沉积薄膜用H_2PLCl_6·6H_2O水溶液浸渍,并加热。用电子分光仪进行化学分析、研究表面结构和制成膜的成份,用x射线衍射仪进行研究薄膜的电特性和添加剂Pt的效应。     

厚度与带隙可调、原子层沉积的超薄五氧化二钒纳米晶薄膜

利用原子层沉积方法制备V_2O_5纳米片晶薄膜.薄膜厚度可以被精确控制,并对纳米晶V_2O_5薄膜的结构形貌、光学带隙和拉曼振动有显著影响.原子层沉积过程中V_2O_5薄膜生长的两个阶段导致薄膜具有两个光学带隙,这将有助于理解超薄薄膜生长与功能应用.     

Sb掺杂对SnO_2薄膜光电性能的影响研究

以乙醇为溶剂采用溶胶-凝胶法制备出了Sb掺杂的SnO_2复合透明导电薄膜,并利用XRD,SEM,紫外-可见分光光度计,四探针电阻仪等测试方法对Sb掺杂的SnO_2复合薄膜的结构和物性进行了研究。结果表明,当Sb掺杂量小于摩尔分数7%时,SnO_2复合薄膜均呈四方金红石型晶体结构;随着Sb掺杂量的增加,薄膜电阻率先降低后增大,当Sb掺杂量为摩尔分数5%时,薄膜电阻率达到最小值1.4×10~(–3)?·cm。在350~700 nm波长范围内,当Sb掺杂量小于摩尔分数7%时,SnO_2复合薄膜的透过率均在80%以上。     

基片温度对SnO_2超微粒薄膜气敏特性的影响

在基片温度180℃溅射淀积的SnO_2超微粒薄膜,内应力较小,含有很多微孔,对乙醇有很高的灵敏度。     

模拟计算优化SnO_2纳米半导体薄膜的光学性能

针对化学气相沉积法在玻璃衬底上制备的SnO2薄膜,建立了计算模型,研究了SnO2薄膜的反射光谱性质,计算出相关的光学参数。结果表明:振荡模型结合Drude模型能较好地描述SnO2薄膜光学性能,可通过改变膜层厚度的方法对F掺杂SnO2薄膜光学性能进行模拟优化。     

真空蒸镀SnO_2和In_2O_3透明导电膜的方法

本文所介绍的SnO_2、In_2O_3薄膜是以透明导电膜的形式出现的,但它在红外高反射特性和可见区高透射特性方面引起了极大的注意。因此它们又是可见与红外很有用的材料。一、SnO_2和In_2O_3膜的制造方法关于它们的制造方法,国外报导很多,有化学法(CVD法)和物理法(PVD法),物理方法主要是溅射法和真空蒸发法。这里主要介绍真空蒸发法。     

Ta2O5薄膜沉积在Ta的可能性和可靠性

用Ta作底电极材料能够替代Ta_2O_5膜存储电容器传统的贵金属电极。所沉积的Ta_2O_5膜呈无定形,沉积在退火Ta底电极上的RTA加工(30s,O_2气氛下800m℃)膜,在100kV/cm下介电常数为41,漏电流密度为10~(-9)A/cm~2,具有良好的电性能。时间相关介质击穿特性表明沉积在退火Ta底电极上的RTA处理Ta_2O_5MIM电容器,能在应力场为1.5MV/cm下使用10年。应用Ta作电极会大幅度降低工艺复杂性和未来高密度DRAM的生产成本。     

SnO2纳米薄膜的自组装制备及表征

利用自组装单层膜法,在单晶硅基底上生长有机硅烷单分子膜层,并在硅烷的功能性基团上,诱导生成二氧化锡纳米薄膜,通过XPS、AFM、SEM及XRD等手段对膜材料的表面形貌和结构进行了分析。结果表明:自组装单层法制备的SnO2薄膜为晶态膜,膜层致密、均一,厚度约为20 nm,结构为金红石结构。     

SnO_2超微粒薄膜多功能气体传感器

为了制造一种新型的多功能气体传感器,我们研制了二氧化锡超微粒薄膜,并对其结构作了深入的分析;此外,还研制了SnO_2超微粒薄膜多功能气体传感器,优选了它以上的结构,测试了它的气敏特性。本文是对以上研究的扼要论述。     

SnO_2基CO传感器敏感膜的电阻变化机理北大核心

应用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,并借助Materials Studio软件中Castep模块建立了CO与SnO_2薄膜(110)面的吸附模型,最终确定了Pd掺杂的与纯净的SnO_2(110)面的最佳吸附位置分别为O_(2C)和Sn_(5C),吸附能分别为-1.842 5 eV和-0.533 3 eV。在此基础上,通过分析吸附体系电子态密度(DOS)及差分电荷密度的变化,阐明了SnO_2基CO气体传感器敏感膜的微观电阻变化机理及利用Pd掺杂能够改善气敏性能的原因。最后实验表明,Pd掺杂后SnO_2薄膜最佳工作温度由275℃降至200℃,灵敏度提高到30.1,验证了理论分析的结果。     

热原子层沉积技术制备TiAlCN薄膜的特性

在Si和SiO2基底上,采用热原子层沉积技术,以四(二甲基氨基)钛(Ti(N (CH3)2)4)和三甲基铝(Al (CH3)3)为前驱体,制备TiAlCN薄膜.测试结果表明,随着基底温度的升高,膜层的沉积速率升高,电阻率降低,光学带隙由3.45 eV降低到2.00 eV,并在基底温度为300和350℃时出现了双吸收边;基底温度为350℃时,Al (CH3)3分解,使Al进入膜层与TiN和TiC形成TiAlN和TiAlC;膜层中TiN和TiC的形成,可以有效抑制膜层的自然氧化;基底温度为250和300℃时,薄膜为无定型结构,当基底温度为350℃时,有TiN晶体产生;膜层的表面粗糙度随着基底温度的升高先降低后升高,表面粗糙度的升高可能是因为在基底温度为350℃时前驱体材料的分解,使C-H键进入膜层所导致的.     

原子层沉积方法制备低温多层Al2O3/TiO2复合封装薄膜的研究

原子层沉积(ALD)方法可以制备出高质量薄膜,被认为是可应用于柔性有机电致发光器件(OLED)最有发展前景的薄膜封装技术之一。本文采用原子层沉积(ALD)技术,在低温(80℃)下,研究了Al₂O₃及TiO₂薄膜的生长规律,通过钙膜水汽透过率(WVTR)、薄膜接触角测试等手段,研究了不同堆叠结构的多层Al₂O₃/TiO₂复合封装薄膜的水汽阻隔特性,其中5 nm/5 nm×8 dyads(重复堆叠次数)的Al₂O₃/TiO₂叠层结构薄膜的WVTR达到2.1×10^-5 g/m²/day。采用优化后的Al₂O₃/TiO₂叠层结构薄膜对OLED器件进行封装,实验发现封装后的OLED器件在高温高湿条件下展现了较好的寿命特性。     

CeO_2缓冲层对蓝宝石基Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3薄膜结构和介电性能的影响

利用磁控溅射法制备Ce O_2缓冲层,通过脉冲激光沉积法制备Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3(BST)薄膜,在Al_2O_3(11—02)蓝宝石基片上构架了Pt/BST/Ce O_2/Al_2O_3和Pt/BST/Al_2O_3叉指电容器,对比研究了Ce O_2缓冲层对BST薄膜结构和叉指电容器介电性能的影响。通过X射线衍射仪、原子力显微镜和LCR表分别对叉指电容器的结构、表面形貌和介电性能进行了表征。实验发现,直接沉积在蓝宝石上的BST薄膜为多晶结构,生长在Ce O_2缓冲层上的BST为(001)取向的高质量外延薄膜。生长在Ce O_2缓冲层上的BST薄膜相对于没有缓冲层的BST薄膜具有更小的晶粒和均方根粗糙度。在40 V偏置电压下,Pt/BST/Al_2O_3和Pt/BST/Ce O_2/Al_2O_3叉指电容器的调谐率分别是13.2%和25.8%;最小介电损耗为0.021和0.014。结果表明Ce O_2缓冲层对生长在蓝宝石基片上的BST薄膜结构和介电性能具有重要影响。     

低温沉积ZnO薄膜的压敏特性及其热处理影响

采用GDARE法在较低温度下,通过一次和多次沉积制备单层及多层ZnO薄膜.AFM和XRD分析表明,薄膜具有以ZnO(002)晶面取向为主的多晶结构,多层膜的晶粒尺寸增大.经200～300℃退火热处理,薄膜呈现出良好的低压压敏特性.经200℃退火热处理后,多层ZnO薄膜的非线性系数达到61.54,压敏电压20.10V.在一定范围内升高热处理温度,可明显降低压敏电压.分析了不同膜层及热处理温度对ZnO薄膜压敏特性的影响机理.     

低温沉积ZnO薄膜的压敏特性及其热处理影响

采用GDARE法在较低温度下,通过一次和多次沉积制备单层及多层ZnO薄膜.AFM和XRD分析表明,薄膜具有以ZnO(002)晶面取向为主的多晶结构,多层膜的晶粒尺寸增大.经200～300℃退火热处理,薄膜呈现出良好的低压压敏特性.经200℃退火热处理后,多层ZnO薄膜的非线性系数达到61.54,压敏电压20.10V.在一定范围内升高热处理温度,可明显降低压敏电压.分析了不同膜层及热处理温度对ZnO薄膜压敏特性的影响机理.     

多层复合薄膜中成分变化的能谱研究

某种新型传感器材料采用在Ｓｉ单晶基体上制备多层膜结构，这些膜的成分特性将对传感器的功能有重要影响。为配合新型传感器的开发，我们利用ＪＥＭ－６３０１Ｆ场发射扫描电镜及ＥＤＳ附件研究多层膜的成分变化特性，目的是为材料设计和工艺优化提供依据。实验过程及结果...