Ag、A1掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用两种溶胶一凝胶工艺在普通玻璃基片上制备Ag:znO和AI:ZnO薄膜,通过XRD、UV-Vis吸收谱等分析方法,研究掺杂Ag和Al对半导体ZnO薄膜的组织结构和光学性能的影响.分析表明:掺杂Ag和Al对ZnO薄膜结构的影响因成胶工艺不同而有差异.但掺杂离子对ZnO薄膜光学性能的影响结论是一致的.即Al3 离子掺杂显著减小了晶粒尺寸,薄膜禁带宽度增大,紫外一可见光吸收边出现蓝移.Ag 离子掺杂增大了晶粒尺寸,薄膜禁带宽度减小,紫外一可见光吸收边出现红移.     

掺杂及溅射功率对ZnO:Al薄膜结构与电性能的影响

采用直流磁控溅射工艺,室温下在载玻片上制备ZnO∶Al透明导电薄膜。研究Al掺杂和溅射功率对薄膜生长取向、微观结构和电阻率的影响。研究表明:不同溅射功率下Al掺杂ZnO薄膜均为高度c-轴择优取向生长;在1%~3%(质量分数)的掺杂范围内,薄膜的电阻率随掺杂量的增加而减小,掺杂的质量分数超过3%后,薄膜的电阻率又有所增大。溅射功率通过改变晶粒尺寸和晶界所产生的散射作用而影响薄膜的导电性能,溅射功率低于100 W时,薄膜的电阻率随功率增加而明显降低,但超过100 W后,薄膜的电阻率下降趋缓,并最终趋于平稳。在Al掺杂的质量分数为3%、溅射功率为100 W的条件下,可获得2.3×10-3Ω.cm的最低电阻率。     

溶胶-凝胶法制备多孔ZnO薄膜及其性能表征

以聚乙二醇(PEG2000)为模板剂,醋酸锌为前驱体,乙醇为溶剂,二乙醇胺为络合剂,通过溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了ZnO多孔薄膜。利用IR、TG-DTA、及SEM等测试方法对薄膜的结构和特性进行了分析。探讨了样品在溶胶-凝胶及煅烧过程中的物理化学变化。研究了前驱体浓度、PEG2000加入量对薄膜结构和性能的影响。结果表明,当Zn2+的浓度为0.6 mol/L时,加入PEG2000后,有利于ZnO多孔结构的形成,而且孔尺寸及密度也随PEG加入量的增大而增大。随孔尺寸的增大,ZnO粉末的比表面积先增加后下降,薄膜的紫外—可见光透射率随着孔径提高而降低。     

衬底温度对中频磁控溅射ZnO∶Al透明导电薄膜性能的影响

ZnO∶Al(ZAO)薄膜的光学、电学以及结构特性与衬底温度有关,以掺杂质量2%Al的Zn(纯度99.99%)金属材料做靶,采用中频磁控溅射技术研究衬底温度对ZnO透明导电薄膜性能的影响,获得适合太阳电池的高效能薄膜,薄膜厚度700 nm左右,其电阻率为4.6×10-4Ω.cm,载流子浓度1.98×1020cm-3,霍尔迁移率61.9 cm2/(V.s),可见光范围内(波长400~800 nm)的平均透过率大于85%.     

Fe掺杂摩尔分数对ZnO热致变色变发射率性能研究

利用高温固相法制备不同摩尔分数Fe掺杂ZnO样品,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、荧光分光光度计和IR-2双波段红外发射率测量仪等手段对样品进行晶体结构、微观形貌、光学性能和热致变色变发射率性能的测试和分析。结果表明:适量掺杂可使Fe离子取代ZnO中的部分Zn离子,不会改变ZnO原本的六方纤锌矿结构;随Fe摩尔分数的增加,ZnO晶体的结晶质量下降;室温下Fe掺杂ZnO样品呈桔黄褐色,随掺杂摩尔分数增加,样品颜色逐渐变深;当测试温度增加时,样品颜色变成深棕色,且具备可逆热致变色性能;掺杂后样品的红外发射率随测试温度增加先降后升,与样品中的杂质电离和晶格振动吸收密切相关。     

基于氧化铝缓冲层的Si基ZnO薄膜研究

高质量的ZnO薄膜通常生长在蓝宝石等晶格匹配好的衬底上,在晶格失配较大的Si衬底上很难得到高质量的ZnO薄膜,而在Si衬底上制备高质量的ZnO薄膜更具有广泛应用前景。本文采用反应磁控溅射的方法,在Si衬底上,通过引入Al2O3缓冲层,在不同氧气和氩气比例下制备了高质量的ZnO薄膜。研究了引入Al2O3缓冲层后,对ZnO薄膜结构和光学特性的影响。发现对于不同氧气和氩气比例下生长的ZnO薄膜样品,其(002)方向的X射线衍射峰的半峰宽(FWHM)明显减小,光致发光谱中紫外发光与可见发光峰值强度比明显增强。表明引入Al2O3缓冲层后,ZnO薄膜的结构和光学特性得到了很大改善,从而为在Si衬底上制备高质量ZnO薄膜提供了参考。     

微波辅助均匀沉淀法制备Al掺杂ZnO粉体及其光催化性能研究

采用微波辅助均匀沉淀法制备Al掺杂ZnO粉体,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其结构和形貌进行表征,研究纳米Al掺杂ZnO粉体对甲基橙染料废水的光催化降解性能。结果表明:当pH=4.0、微波时间为15 min、微波功率为中火,Al掺杂ZnO粉体对甲基橙的降解率可达98%。     

预热处理温度对低温制备Mn掺杂ZnO薄膜结构和阻变性能的影响

以水合乙酸锌、水合乙酸锰为前驱体,利用溶胶-凝胶旋涂法在p+-Si衬底上制备Mn掺杂的ZnO阻变薄膜(MZO)。研究工艺中预热处理温度对薄膜的微观结构、阻变特性的影响,分析了薄膜高阻态和低阻态的导电机理。结果表明:经250、300℃预热处理的MZO薄膜孔洞较多,而经350℃预热处理的MZO薄膜致密,无孔洞且呈c轴择优取向生长;经不同温度预热处理所制备的Ag/MZO/p+-Si器件均呈双极性的阻变特性,但经350℃预热处理的器件样品具有更显著的阻变行为和更高的高、低电阻比RHRS/RLRS(104~106);器件在高阻态的低压区为欧姆导电,高阻态高压区为肖特基发射电流传导,在低阻态为空间电荷限制电流(SCLC)传导。     

Al_2O_3含量对纳米FeCo/Al_2O_3复合薄膜结构和磁性影响

采用溶胶-凝胶旋涂法,结合在氢气中的还原工艺,在Si(001)基片上制备FeCo/Al_2O_3复合薄膜,利用X射线衍射和振动样品磁强计研究Al_2O_3含量对薄膜样品的微观结构和磁性的影响。结果表明:随Al_2O_3含量增加,FeCo晶粒尺寸减小,FeCo/Al_2O_3复合薄膜矫顽力递减,饱和磁化强度先增大后减小,说明Al_2O_3的存在可有效抑制FeCo晶粒生长,但Al_2O_3含量过高不利于复合薄膜软磁性能的优化。     

沉积电压对电化学合成纳米ZnO多孔薄膜的影响

采用电化学沉积法制备纳米ZnO多孔薄膜。并用XRD、SEM、XPS等方法研究了沉积电压对薄膜表面形貌及薄膜表面元素态的影响。结果表明:沉积电压越大,越有利于薄膜片状晶的长大,且形成多孔结构;随着沉积电压的增大,薄膜表面从缺氧到富氧,再到缺氧;沉积电压为-1.0V时,薄膜为层状结构,其2μm厚的薄膜在可见光范围内的光透射率为75%,光学带隙宽度为3.6eV。     

ZnO薄膜的制备及其光学性能

以柠檬酸为络合剂、采用无机盐溶胶 -凝胶法 ,在玻璃基片上用提拉法制备了多孔ZnO薄膜。利用红外光谱、DTA -TG、XRD、SEM、UV -VIS透射等分析测试 ,考察了溶胶 -凝胶制备特征、热处理过程和热处理温度下薄膜的成相、表面形貌以及光学性能。结果表明 4 0 0℃热处理 1h的ZnO薄膜已开始晶化 ,晶型是六方纤锌矿 ;6 0 0℃热处理 1h的薄膜表面为多孔结构 ,粒径和孔径均匀 ;在可见光范围 ,薄膜的光透射率超过 85 % ,在波长 380nm开始出现紫外吸收 ;从而为该材料制作染料敏化的太阳能电池阳极薄膜打下良好的基础。     

ITO玻璃基PLZT铁电材料的制备和性能研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺直接在掺锡氧化铟(ITO)玻璃衬底上制备生长(Pb0.92La0.08)(Zr0.53Ti0.47)O(3PLZT)铁电薄膜,研究不同的退火温度对PLZT薄膜生长行为、电性能及光学性能的影响。结果表明,经650℃退火PLZT薄膜具有较好矫顽场强(55kV/cm)和剩余极化强度(38μC/cm2),薄膜的漏电流可达最低值(7.1nA),薄膜具有较好的介电性及透光性。     

材底温度对中频磁控溅射ZnO:Al透明导电薄膜性能的影响

Zn0: Al( ZAO)薄膜的光学、电学以及结构特性与衬底温度有关，以掺杂质量2%Al的Zn(纯度99.99%)金属材料做靶，采用中频磁控溅射技术研究衬底温度对Zn0透明导电薄膜性能的影响，获得适合太阳电池的高效能薄膜，薄膜厚度700 mm左右，其电阻率为4.6×10 -4 Ω·crn，载流子浓度1. 98×1020 cm-3，霍尔迁移率61.9 cm2／(V．s)，可见光范围内（波长400～800 nm）的平均透过率大于85%．     

陶瓷基体表面粗糙度对Ni-Cr薄膜换能元性能的影响

研究了Al2O3(95%)陶瓷基底的粗糙度对Ni-Cr(80/20)合金薄膜及薄膜换能元性能的影响.利用磁控溅射法在不同粗糙度的基底上制备了Ni-Cr合金薄膜.通过扫描电镜、划痕法、4探针法对薄膜的微观结构、附着性能、电性能进行了研究.根据D-最优化法测定了基底粗糙度不同的薄膜换能元爆发电压、爆发电流.结果表明:随着基...     

PLCT系列热释电薄膜的最新研究进展

热释电红外探测器广泛应用于辐射测温、红外光谱测量、安全警戒、红外热成像等领域.掺杂钛酸铅薄膜是性能优异、应用广泛的热释电薄膜.在介绍镧、钙双掺的钛酸铅薄膜的性能基础上,比较了不同组分的PCT、PLT、PLCT铁电材料的制备方法、结晶性、铁电性、介电性及热释电性能与组分的关系.并对PLCT系列热释电薄膜材料的应用前景作了探讨.     

纳米磁性薄膜的研究进展

纳米磁性薄膜在光、磁、电方面有着独特的性能。对目前国内外纳米磁性薄膜在磁记录、软磁材料、吸波材料等方面的最新研究进展进行综述。分别对纳米磁性单层膜、多层膜以及颗粒膜的特性,薄膜的制备方法,磁性薄膜表征手段,如XRD、SEM、TEM、AFM、三维原子探针(3DAP)以及磁性能、介电性能和磁导率的测试结合实例进行讨论。纳米磁性薄膜材料性能较传统的粉体有更加明显的优势,薄膜材料特别是纳米磁性多层膜、颗粒膜作为一种新型的磁性复合材料将是今后的研究方向。     

钛酸铋薄膜退火时间的研究

采用金属有机化学气相沉积工艺和快速退火工艺,在硅(100)基片上制备高度择优取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜,运用X射线衍射术分析薄膜材料的结构,通过测量材料的电滞回线和漏电流密度,研究快速退火对Bi4Ti3O12薄膜电性能的影响.在优化的工艺条件下,Bi4Ti3O12铁电薄膜的剩余极化强度(Pr)为8μC/cm2,漏电流密度为10-11 A/cm2.