CuSCN薄膜的室温液相沉积及其光学性能

采用连续离子层吸附与反应(SILAR)方法, 在室温液相条件下(20～25℃)制备了沉积于玻璃衬底上的CuSCN半导体薄膜, 以X射线衍射、扫描电镜、光学透过谱考察了所得薄膜的晶体结构、微观表面断面形貌和光学性能, 探讨了影响CuSCN薄膜沉积的关键因素. 结果表明, 所得薄膜具有明显结晶性及沿c轴择优生长趋势, 表面致密、均匀, 分别由50～100nm的较大颗粒和20～30nm的小颗粒紧密堆聚而成; 薄膜在400～800nm波段的透过率为50%～70%, 光学禁带宽度为3.94eV. CuSCN薄膜的沉积过程受铜前驱液中S2O32-与Cu2+的摩尔比、衬底漂洗方式和生长温度等因素影响显著, 高络离子浓度、多次沉积反应后再进行衬底漂洗、以及室温生长条件有利于得到高质量的CuSCN薄膜.     

连续离子层吸附与反应法(SILAR)生长ZnO多晶薄膜的研究

采用连续离子层吸附与反应法(SILAR),以锌氨络离子([Zn(NH₃)₄]²⁺)为前驱体溶液,在玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,以XRD和SEM等手段分析了薄膜的晶体结构和表面、断面形貌,考察了空气气氛下的退火过程对ZnO薄膜晶体结构与微观形貌的影响,并初步探讨了以SILAR方法沉积ZnO薄膜的机理.结果表明,经200次SILAR沉积循环,所得ZnO薄膜为红锌矿结构的多晶薄膜,沿<002>方向择优生长;薄膜表面致密、光滑均匀,厚度约800nm.退火处理使ZnO薄膜氧缺位减少,晶粒沿c轴取向增强;随退火温度升高,锌间隙原子增加;500℃退火时,ZnO薄膜发生再结晶.减小前驱体溶液的[NH₃·H₂O]/[Zn²⁺]比率可提高ZnO薄膜生长速率.     

Al-MgF_2金属陶瓷薄膜的微观结构与光学特性

本文首次报道了用真空蒸发制备的Ａｌ－ＭｇＦ２ 金属陶瓷薄膜微观结构与光学特性。在２００～８００ｎｍ 波段，薄膜的反射率很低，为１％ ～２．５％ ；透射率则呈抛物线上升，至８００ｎｍ处达７２％ ；吸光度随波长增大呈指数下降。Ａｌ－ＭｇＦ２ 金属陶瓷薄膜的这种光学性质与其微观结构有关。文章还对Ａｌ－ＭｇＦ２ 金属陶瓷薄膜的制备技术和氧化现象进行了讨论。     

超声辅助SILAR法生长纳米晶ZnO多孔薄膜及其光学性能研究

将超声辐照技术引入连续离子层吸附与反应(SILAR)法,提出超声辅助连续离子层吸附与反应(UA-SILAR)液相成膜技术.以锌氨络离子([Zn(NH₃)₄]²⁺)溶液为前驱体,在90℃下沉积得到ZnO薄膜,对其晶体结构,微观形貌、透过光谱和光致发光性能进行表征, 并考察了超声辐照和沉积循环次数对薄膜形貌、结构和光学特性的影响.结果表明,所得薄膜由彼此交联、尺寸均匀的ZnO晶粒组成,呈现典型的多孔特征,同时具有高结晶性和强c轴取向性.由于多孔结构对入射光的散射作用,薄膜在可见光区具有低透射率(约20%);在紫外光激发下,薄膜具有较强的近带边发射和很弱的蓝带发射,体现出薄膜较高的光学质量;薄膜生长过程中超声辐照的引入可对薄膜的结晶性能和微观结构产生显著的影响.     

Al—MgF2金属陶瓷薄膜的微观结构与光学特征

本文首次报道了用真空蒸发制备的Ａｌ－ＭｇＦ２金属陶瓷薄膜微观结构与光学特征。     

低温镀铁层的微观结构和摩擦学性能

低温镀铁修复功能强大,其组成结构对机械零部件的摩擦学性能影响重大.为此,用直流低温方法制备了镀铁层;利用扫描电镜观测了镀铁层表面的超细晶粒形貌及断面形貌,用X射线能量色散谱仪对镀铁层进行了微区的成分分析;探讨了镀铁层微观组织形貌的形成机理;讨论了镀铁层中的表面形貌和组织结构与低温镀铁层摩擦性能的关系.结果表明,在低温下可获得晶粒细小的镀铁层;析氢则是造成镀铁层裂纹产生的直接原因,杂质和镀层的表面应力会加速裂纹的扩展;镀铁层的摩擦学性能比纯铁好.     

HfO2薄膜的反应离子刻蚀特性研究

研究了HfO2薄膜在CHF3/Ar和SF6/Ar等气体中的反应离子刻蚀机理.结果表明刻蚀气体的组分和射频偏压对刻蚀速率有较大影响,而气体流量影响不大.CHF3和SF6与HfO2的反应产物具有较好的挥发性,Ar的引入不仅可以打破分子之间的键合促进刻蚀产物的形成,而且通过轰击加快产物从材料表面解吸,从而提高HfO2刻蚀速率.AFM测量结果表明刻蚀降低了HfO2表面粗糙度,显示刻蚀工艺对材料的低损伤.     

电绝缘用ta-C薄膜的微观结构与电学特性

采用ta—C薄膜用于SOI结构中的绝缘层，在高温高功率器件中有很大的应用潜力。应用真空磁过滤弧源沉积(FAD)的方法制备了ta—C薄膜。通过AFM、non—RBS、IR、I—V、C—V等方法对薄膜的表面形貌、微观结构和电学性能进行了研究。研究表明，ta—C薄膜的sp^3键含量高达87％，且具有很高的表面光洁度(粗糙度低于0．5nm)及较好的电绝缘性能，击穿场强达到4．7MV／cm。     

氧等离子体辅助脉冲激光沉积法制备PMN-PT薄膜的微观结构和电学性能

采用氧等离子体辅助脉冲激光沉积方法(PLD)在硅衬底上, 制备出高度(001)取向的钙钛矿相结构钛铌镁酸铅(PMN-PT)薄膜. 研究了氧等离子体辅助对PMN-PT薄膜相结构、微观形貌和电学性能的影响. 结果表明, 通过在薄膜沉积过程中引入高活性的氧等离子, 可以有效地提高PMN-PT薄膜的结晶质量和微观结构. 未采用氧等离子体辅助PLD方法制备PMN-PT薄膜的介电常数(10 kHz)和剩余极化(2P_r)分别为1484和18 μC/cm², 通过采用氧等离子体辅助, 其介电常数和剩余极化分别提高至3012和38 μC/cm².     

脉冲偏压幅值对TiN／TiAlN多层薄膜微观结构和性能的影响

采用电弧离子镀的方法,通过改变脉冲偏压幅值在M2高速钢表面制备了TiN／TiAlN多层薄膜,研究了脉冲电压幅值TiN／TiAlN多层薄膜微观结构和性能的变化。随着脉冲偏压幅值的增加,薄膜表面的大颗粒数目明显减少。EDX结果表明,脉冲偏压幅值的增加还引起Al／Ti原子比的降低。TiN／TiAlN多层薄膜主要以（111）晶...     

溅射制备非晶氮化镓薄膜的光学性能

利用直流磁控溅射方法制备了GaN薄膜. X射线衍射及Raman光谱结果表明薄膜样品为非晶结构; 傅立叶红外光谱表明薄膜样品的主要吸收峰为Ga--N键的伸缩振动; 光致发光测试得到了360nm处的紫外发光谱; 测量薄膜样品的紫外-可 见谱, 并利用Tauc公式计算得到样品的光学带隙为3.74eV, 这与光致发光谱得到的结果是一致的.     

离子束辅助反应电子束蒸发TiO2薄膜的结构和光学性能

TiO2具有较高的折射率和介电常数,在光学和电子学方面有着广泛的应用。本论文采用离子束辅助反应电子束真空蒸镀法,以Ti为膜料,纯度为99．99％的O2为反应气体,通过电子束蒸发,在玻璃衬底上反应生成TiO2薄膜。使用XRD、SEM分别对50℃、150℃、300℃三个不同衬底温度下沉积的薄膜及其经过450℃真空退火1h后的结构进行了分析,对薄膜的折射率、透射率进行了测量。结果表明,与传统的电子束蒸发相比,离子束辅助电子束蒸发可以增加成膜原子的能量,使沉积的薄膜结构致密,所制备的薄膜具有较高的折射率,并且薄膜在可见光范围内具有良好的透过性能。     

Effect of Sputtering Parameters on Superconducting Properties of GdBaCuO Epitaxial Thin Film Deposited by ICP Method

Thin films of GdBaCuO (GBCO) have been deposited in situ onto LaAlO₃ single crystal substrates by inverted cylindrical sputtering pattern (ICP). The superconductive properties of the thin films' dependence on the substrate temperature and sputtering pressure have been systematically investigated. By optimization of the deposition parameter, high-quality c-axis epitaxial GBCO thin films of T _c0>92 K were reproducibly grown. The T _c of the best sample is as high as 93.2 K. Upon changing the target composition to GdBa₂Cu₄O _y (Gd₁₂₄), it was observed that the samples always show some a-axis oriented films, implying that excess copper would favor a-axis growth in thin films. The superconductivity of the thin films under higher substrate temperature (T _s>800°C) was clearly improved by the procedure of special post-oxygenization at 400°C with an ozone atmosphere. This is very useful for preparing large-area thin films of GBCO.     

Influence of Annealing on Physical Properties of CdO Thin Films Prepared by SILAR Method

Cadmium oxide (CdO) thin films were prepared by successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) method and annealed at 250-450℃ for 2 h. The prepared films were characterized by X-ray diffraction (XRD), optical spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and Hall effect measurement. The XRD analysis reveals that the films were polycrystalline with cubic structure. Both crystallinity and the grain size were found to increase with increasing annealing temperature. SEM analysis shows the porous nature of the surface with spherical nanoclusters. Energy dispersive spectroscopic analysis (EDS) confirmed the presence of Cd and O elements without any additional impurities. The films exhibited maximum transmittance (82%-86%) in infra-red (IR) region. Transmittance was found to decrease with increasing annealing temperature and the estimated band gap energy (Eg) was in the range of 2.24-2.44 eV. Hall effect measurement shows an increase in carrier concentration and a decrease in resistivity with increasing annealing temperature. The carrier concentration (N) and resistivity (ρ) of about 1.26×1022 cm-3 and 8.71×10-3Ω cm are achieved for the film annealed at 450℃for 2 h.     

基体温度对气相沉积聚氯代对二甲苯膜结构与性能的影响

用化学气相沉积法制备的聚氯代对二甲苯膜具有优异的耐溶剂腐蚀及气体阻隔性能。文中采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了不同基体温度下制备聚氯代对二甲苯膜的微观组织结构;采用MOCON透湿仪测试了其水汽渗透率。结果表明,随基体温度升高,膜内聚合物分子链取向度先升高、后降低,且在较高温度下聚合物苯环基团更倾向于垂直基体表面。水汽在膜内渗透速率随基体温度升高先降低、后升高,且在约30℃～45℃处达到最低值。     

Ag-MgF2复合金属陶瓷薄膜的结构与光学特性研究

以真空烧结的Ag-MgF2粉体为蒸发材料,用真空蒸镀法制备了Ag-MgF2金属陶瓷薄膜,X射线衍射、红外以及紫外-可见光谱研究表明:薄膜为由纳米fcc-Ag晶粒镶嵌于主要为非晶态的MgF2基体中构成.在400～1600cm-1波数范围,Ag-MgF2金属陶瓷薄膜具有400～600cm-1的MgF2晶体特征吸收带和Ag-MgF2复合结构产生的730～1250cm-1的吸收谱带;在200～800nm波长范围,Ag-MgF2金属陶瓷薄膜对波长为220～800nm的光波均具有很低的反射率和很强的吸收,对波长为340～580nm的光波吸收率高达85%以上;而在紫外光区,Ag-MgF2薄膜则具有高反射率(＞51%).