脉冲激光沉积法在Si(111)衬底上生长高c轴取向LiNbO3薄膜

在氧压20Pa,衬底温度600℃,靶材与衬底距离4cm的最优化条件下,利用脉冲激光沉积(PLD)技术首次在无诱导电压和任何缓冲层的情况下,在单晶Si(111)衬底上生长具有优良结晶品质和高c轴取向的LiNbO3晶体薄膜.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对LiNbO3薄膜的结晶品质,择优取向性以及表面形貌进行了系统的分析.结果表明生长出了具有优异晶体质量的c轴取向LiNbO3薄膜,表面光滑平整且无裂纹产生,表面粗糙度约4.8nm,有利于硅基光电子器件的制备和利用.     

脉冲激光沉积c轴取向BiCuSeO外延薄膜及其热电性能

利用脉冲激光沉积技术在SrTiO3单晶基片上制备了BiCuSeO薄膜并详细研究了沉积温度对薄膜晶体结构、微观形貌及热电输运性能的影响。在最佳沉积温度(330℃)下,所制备的BiCuSeO薄膜不含任何杂相且沿c轴取向外延生长,与基片的外延关系为[010]SrTiO3∥[010]BiCuSeO和[001]SrTiO3∥[100]BiCuSeO。电学性能测试表明该薄膜在20～350 K内均表现出金属导电特性,室温电阻率仅为12.5 mΩ·cm,远低于相应的多晶块体材料。计算所得的室温功率因子PF约为3.3μW·cm-1·K-2,高于相应的多晶块体材料,表明c轴取向BiCuSeO外延薄膜在薄膜热电器件领域具有重要的应用前景。     

脉冲激光沉积金刚石基c轴取向LiNbO3压电薄膜

采用等化学计量比的LiNbO3多晶陶瓷为靶材,利用脉冲激光沉积技术在以非晶SiO2为缓冲层的金刚石/Si衬底上制备c轴取向LiNbO3薄膜。研究了靶材与衬底之间的距离对LiNbO3薄膜的结晶质量和c轴取向性的影响,发现在靶材与衬底之间的距离为4.0cm时获得了具有优异结晶质量的完全c轴取向LiNbO3压电薄膜。采用扫描电子显微镜和原子力显微镜对最佳条件下制备的薄膜进行了分析,结果表明制得的薄膜呈与衬底垂直的柱状结构,且薄膜表面光滑,晶粒均匀致密,表面平均粗糙度约为9.5 nm。     

脉冲激光沉积法在蓝宝石衬底上制备a轴取向YSZ薄膜

采用脉冲激光沉积方法,通过金红石相TiO2(200)纳米诱导层在蓝宝石衬底上生长了(200)取向的萤石相钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜。通过反射式高能电子衍射对薄膜生长过程进行原位监测;用XRD分析进行后位的薄膜结构表征;使用原子力显微镜来观测薄膜的形貌及晶粒大小。结果表明,我们成功地在蓝宝石衬底上外延了具有三重旋转织构的a轴取向萤石相YSZ薄膜,其外延关系为YSZ(200)∥TiO2(200)∥Al2O3(0001);YSZ[010]∥TiO2[001]∥Al2O3[11-20]。     

SAW器件用金刚石基c轴取向LiNbO3压电薄膜的制备

采用脉冲激光沉积技术,在以c轴取向ZnO作为缓冲层的金刚石/硅基底上制备出了结晶良好的高c轴取向LiNbO3薄膜。利用X射线衍射对薄膜的结晶质量和c轴取向性进行了研究,结果表明制得的LiNbO3薄膜具有高度c轴取向且结晶质量良好。采用扫描电子显微镜和原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行了分析,发现薄膜表面光滑,晶粒尺寸均匀,薄膜表面粗糙度约为20nm。     

反应沉积法制备c轴取向ZnO薄膜及表征

以二水合醋酸Zn为原料，采用反应沉积方法在非晶玻璃衬底上制备出了高度c轴取向、结晶良好的ZnO薄膜。研究了不同衬底温度和Zn源温度和ZnO薄膜性质的影响，探讨了不同衬底温度和Zn源温度下生长ZnO薄膜的最佳参数。本还讨论了该方法制备ZnO薄膜的沉积机制及优化条件下样品的透光特性。     

脉冲激光沉积法室温下ZnO薄膜的制备与表征

在室温条件下,采用脉冲激光沉积技术在玻璃衬底上生长了ZnO薄膜.对薄膜的XRD分析表明,ZnO薄膜为六方纤锌矿结构并沿c轴取向生长,且(002)衍射峰的半高峰宽仅为0.24°.薄膜沿c轴方向受到一定的张应力为1.7×108 N/m2.原子力显微镜分析表明薄膜表面较为平整,平均粗糙度约为6.5 nm,晶粒尺寸约为50 nm.此外,透射光谱分析表明薄膜的禁带宽度为3.25 eV,与ZnO体材料的禁带宽度3.30 eV基本相同.     

脉冲激光沉积法制备β-BBO薄膜

采用脉冲激光沉积法、选取β-BBO陶瓷作为靶材在掺在Sr2 的α-BBO(001)衬底上进行了生长β-BBO薄膊膜的实验,生长出表面光滑、无色透明的薄膜.采用X射线粉末衍射(XRD)、高分辨X射线衍射仪(XRC)对薄膜进行了分析测试,结果表明,所制备的β-BBO薄膜择优取向为(00l)面,薄膜的双晶摇摆曲线半峰宽值FWHM为1000“左右,显示出β-BBO薄膜较好的结晶质量,其紫外吸收边同β-BBO单晶一样也为190 nm,但薄膜的透过率略有下降.采用调Q脉冲Nd:YAG激光器观察了β-BBO薄膜的倍频效应.     

沉积时间对脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜性能的影响

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在氧气气氛中以高纯Zn为(99.999%)靶材,在单晶硅和石英衬底表面成功生长了ZnO薄膜.通过X射线衍射仪、表明轮廓仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度计对合成薄膜材料的晶体结构、厚度、光学性质等进行了研究,分析了ZnO薄膜的沉积时间对其性能的影响.结果表明,采用PLD法在室温下可以制备出(002)结晶取向和透过率高于75%的ZnO薄膜,但室温下沉积的ZnO薄膜的发射性能较差,沉积时间的延长不能改善薄膜的发光性能.     

脉冲激光沉积NiZn铁氧体薄膜的微观结构和磁性

采用脉冲激光沉积 (PLD)技术 ,分别在单晶硅基片和玻璃基片上沉积了NiZn铁氧体多晶薄膜 ,薄膜为单相尖晶石结构 ,在两种基片上都呈现出一定的 ( 4 0 0 )晶面的择优取向 ,但在硅基片上择优生长更显著 ;随着基片温度t的升高 ,薄膜晶粒尺寸逐渐增大 ;在t=5 0 0℃附近饱和磁化强度Ms 出现最小值 ,而矫顽力Hc 出现最大值 ;对薄膜进行退火处理 ,可使细小晶粒长大和内应力减小 ,对改善较低温度条件下制备的薄膜的软磁特性具有明显作用     

Effect of Annealing on the Optical Properties of GaN Films Grown by Pulsed Laser Deposition

In the present study,gallium nitride thin films were grown by using pulsed laser deposition.After the growth samples were annealed at 400 and 600℃in the nitrogen atmosphere.Surface morphology of the as-grown and annealed samples was observed by atomic force microscopy.Post-growth annealing results in an improved surface roughness of the films.Chemical analysis of the samples was performed by X-ray photoelectron spectroscopy.Stoichiometric gallium nitride thin films were obtained for the samples annealed at 600℃.Optical measurements of the samples were performed to measure the band gap and optical constants of the films.Effect of annealing on the band gap and optical constants of the films was studied.     

脉冲激光沉积ZnO薄膜的结构和光学特性研究

采用脉冲激光，在Si（001）衬底上生长ZnO薄膜，利用X射线衍射（XRD），原子力显微镜（AFM）和光致发光光谱（PL）等测试手段研究了不同衬底温度所生长的ZnO薄膜结构特征和光学性能。研究表明：衬底温度影响ZnO薄膜结构和光学性能。在500℃～600℃沉积范围内随着温度升高，ZnO薄膜结构和光学性能提高。     

PLD法制备氧化锌薄膜生长机制及发光特性的研究

利用PLD法在Si衬底上成功地制备了具有较好C轴择优取向生长的ZnO薄膜,从样品的XRD谱可以看出在环境氧压为20Pa,衬底温度为700℃时生长的样品的XPD谱(002)峰半高宽较窄,膜的结晶程度最好.不同的衬底温度下膜的生长机制也不一样,主要有:V-L-S机制和V-S机制.样品室温下的PL谱显示所有样品均出现UV发射和可见光区蓝绿光发射,而蓝绿光发射强度随氧压的增大而增强,表明样品的蓝绿光发射来源于样品中的受主缺陷.     

衬底温度对PLD方法生长的ZnO薄膜结构和发光特性的影响

在不同的衬底温度下, 通过脉冲激光淀积的方法在Si衬底上生长出c轴高度取向的ZnO薄膜. ZnO薄膜的结构和表面形貌通过X射线衍射和原子力显微镜表征. 同时以He-Cd激光和同步辐射作为激发源来测试样品的发光特性. 实验结果表明, 在衬底温度为500℃时生长的ZnO薄膜具有非常好的晶体质量, 并且表现出很强的紫外发射. 在用同步辐射为激发源的低温(18K)光致发光谱中, 还观察到了一个位于430nm处的紫光发射, 我们认为这个紫光发射与存在于晶粒间界的界面势阱所引起的缺陷态有关, 这个势阱可能起源于Zn填隙(Zn _i)     

脉冲激光沉积(PLD)法生长纳米ZnO薄膜的探索

在Si衬底上用脉冲激光沉积法生长C轴取向高度一致的ZnO纳米薄膜.实验制备ZnO纳米结构,其颗粒尺寸的控制是关键.通过改变衬底温度(400～700℃)和沉积时间,获得不同的ZnO纳米结构.SEM观察,在600℃时颗粒均匀且间隔明显,且该薄膜结构为不连续膜,这与其他衬底温度下所形成的薄膜结构有很大差异.XRD显示,600～700℃结晶良好.     

硅基氧化铱薄膜的脉冲激光沉积及其微观结构研究

采用脉冲激光沉积技术，在Si（100）基片上制备了高致密的氧化铱（IrO2）薄膜，研究了不同沉积温度对薄膜结构的影响。利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对制备的IrO2薄膜进行了表征。结果表明：在20Pa氧分压，250℃～500℃范围内，得到的薄膜为多晶的IrO2物相，其晶粒尺寸和粗糙度随着沉积温度的升高而增加；所得到的IrO2薄膜表面粗糙度低，厚度均匀，与基片结合良好。     

Morphology and Structure of Nb Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition at Different Substrate Temperatures

This paper reports the fabrication of Nb thin films through pulsed laser deposition at different substrate temperatures, ranging from 300 to 660 K. While the variation of the substrate temperature does not affect significantly the excellent Nb thin film adhesion to the Si(100) substrate surface, the increase of the substrate temperature up to 570 K promotes an improvement of the grown film in terms of morphology and roughness. Such improvement is achieved through the formation of wider columnar structures with a reduced superficial roughness, around 5 nm, as shown by scanning electron microscopy(SEM) and atomic force microscopy. The use of temperatures over 570 K increases the substrate roughness due to the formation of irregular structures inside the film, as observed by SEM cross section analysis, and does not produce a relevant improvement on the crystalline structure of the material.     

Properties of ZnO Thin Films Grown on Si (100) Substrates by Pulsed Laser Deposition

ZnO thin films were grown on Si (100) substrates by pulsed laser deposition using a ZnO target.The substrate temperature was varied in the range of room temperature to 800 ℃,and the oxygen partial pressure of 0.1333 Pa (1 m Torr) to 1333 Pa (10 Torr).The properties of the resulting films were investigated by photoluminescence (PL),grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD),X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),and field emission scanning electron microscopy (FESEM).Based on the ultraviolet (UV,～380 nm) to...