五氧化二钽薄膜的I—V特性

采用直流脉冲反应磁控溅射方法制备了高介电常数五氧化二钽(Ta_2O_5)薄膜。利用Ta/Ta_2O_5/Ta的MIM电容结构分析了Ta_2O_5的电学性能,研究了上电极面积对I-V特性的影响、I-V曲线的对称性和零点偏移以及薄膜缺陷和基底粗糙度对MIM电学性能的影响。结果表明,随着上电极面积增大,电容的漏电流密度增大,击穿场强减小。氧化钽薄膜中缺陷的存在和粗糙度增大容易引起漏电流增大,击穿强度降低。当上电极直径为1mm时,MIM电容的性能最佳:击穿强度为2.22MV/cm,漏电流密度低于1×10~(-8)A/cm~2。     

五氧化二钽薄膜的Ⅰ-Ⅴ特性

采用直流脉冲反应磁控溅射方法制备了高介电常数五氧化二钽(Ta2O5)薄膜.利用Ta/Ta2O5/Ta的MIM电容结构分析了Ta2O5的电学性能,研究了上电极面积对Ⅰ-Ⅴ特性的影响、Ⅰ-Ⅴ曲线的对称性和零点偏移以及薄膜缺陷和基底粗糙度对MIM电学性能的影响.结果表明,随着上电极面积增大,电容的漏电流密度增大,击穿场强减小.氧化钽薄膜中缺陷的存在和粗糙度增大容易引起漏电流增大,击穿强度降低.当上电极直径为1 mm时,MIM电容的性能最佳:击穿强度为2.22MV/cm,漏电流密度低于1×10-8A/cm2.     

五氧化二钽薄膜的制备及其I—U特性

本文利用脉冲直流反应磁控溅射的方法制备了五氧化二钽(Ta205)薄膜，俄歇电子能谱仪测试了薄膜的成分含量，椭偏仪测试了Ta205薄膜的厚度和折射率，XRD分析了薄膜的晶体结构，并且分别研究了氧气含量、基底温度等成膜工艺对薄膜的影响。研究结果表明薄膜的成分主要是由氧气含量决定的。利用金属—绝缘体(介质膜)—金属(MIM)结构初步对Ta2O5薄膜进行了电学性能的测试：皮安电流电压源测试了薄膜的I—U特性，制备出的薄膜折射率在2．1-2．2，MIM的I—U特性曲线显示了较好的对称性和低的漏电流密度。     

基于原子层沉积技术制备氧化钽薄膜及其特性研究

本工作以单晶硅为衬底,乙醇钽和水分别为钽源和氧源,研究原子层沉积技术制备氧化钽薄膜的工艺,考察了乙醇钽温度、衬底温度、脉冲时间等工艺条件对氧化钽薄膜的生长速率、粗糙度和表面形貌等特性的影响.通过椭偏仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜以及高分辨X射线光电子能谱测试分析表明,制备获得的氧化钽薄膜表面光滑,粗糙度小于1 nm,薄膜生长速率受工艺参数的影响较大,其中在乙醇钽源瓶温度170℃、脉冲时间0.1 s以及衬底温度200℃时,氧化钽的生长速率为0.253?/cycle.本工作基于原子层沉积高性能氧化钽薄膜的工艺研究,将对氧化钽薄膜在介质材料、存储介质以及光学涂层等领域的应用奠定基础.     

还原氧化钽制备钽粉工艺研究进展

评述了几种由氧化钽还原制取钽粉的新工艺。并阐述了不同方法的工艺原理、特点和产品特性。钠还原法反应时间短,还原温度范围广,能过得到高纯度高比表面的钽粉。FFC法具有工艺简单,污染小,成本低的特点,可以用来制备电容器级粉末。SOM法电解速度快,具有很好的发展前景。采用镁蒸汽还原能够得到性能好的钽粉,但是还原时间长,还原装置复杂。     

氧化钒薄膜的制备技术及特性研究

采用直流反应磁控溅射法，通过精确控制反应溅射电压优化了氧化钒薄膜的制备工艺。对制备的氧化钒薄膜，利用四探针测试仪检测了薄膜的方阻和方阻温度系数，用X射线光电子能谱（XPS）仪和原子力显微镜（AFM）对薄膜的钒氧原子比和薄膜的微观形貌分别进行了分析和表征。实验结果表明，利用精确控制反应溅射电压法生长出的氧化钒薄膜的性能得到了进一步的提高。     

氧化钒薄膜的制备技术及特性研究

采用直流反应磁控溅射法,通过精确控制反应溅射电压优化了氧化钒薄膜的制备工艺.对制备的氧化钒薄膜,利用四探针测试仪检测了薄膜的方阻和方阻温度系数,用X射线光电子能谱(XPS)仪和原子力显微镜(AFM)对薄膜的钒氧原子比和薄膜的微观形貌分别进行了分析和表征.实验结果表明,利用精确控制反应溅射电压法生长出的氧化钒薄膜的性能得到了进一步的提高.     

磁控溅射制备VO_2薄膜及其红外相变特性

采用直流磁控溅射法与氧化法热处理相结合的工艺,在Si基底上制备VO2薄膜,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)透射率测试,分析了VO2薄膜截面结构、晶相成分、成分价态及红外透射率相变特性。实验分析表明,采用直流磁控溅射与氧化热处理相结合的方法,可获得主要成分为具有明显择优取向单斜金红石结构VO2(011)晶体的氧化钒薄膜,其红外透射率具有明显相变特性,相变中心温度为57.5℃,3~5μm、8~12μm波段的红外透射率对比值达到99.5%,适合应用于红外探测器的激光防护研究。     

氧化钒薄膜制备与特性研究

用磁控反应溅射法制备出具有红外敏感特性的氧化钒薄膜,进行了薄膜光电特性的测试.通过AFM和XRD对薄膜的结构和特性进行分析研究,并给出了沉积参数对薄膜性能的影响.     

动态离子束混合沉积氧化钽薄膜的微观分析

用动态离子束混合技术在铁基材料表面上制备氧化钽薄膜.用Ar 束溅射沉积薄膜的同时,分别用100 keV,2×1017/cm2的O 离子或100 keV,8×1016/cm2的Ar 进行辐照.对两种工艺下生成的氧化钽薄膜进行了XPS、AES及RBS分析研究,结果发现,Ar 辐照下制备的氧化物薄膜主要由符合化学剂量比的Ta2O5化合物组成,引入的碳污染少.O 辐照下制备的薄膜生成了低价的氧化钽,引入了大量的碳污染.     

反应磁控溅射法制备氧化铟锡钽薄膜

利用掺锡氧化铟(ITO)靶和Ta2O5靶双靶共溅法制备了氧化铟锡钽(ITTO)薄膜,研究了在不同衬底温度和退火温度下ITTO薄膜的微结构和光电性能。ITTO薄膜具有更好的晶化程度和较低的表面粗糙度,不同的处理过程导致了晶面择优取向的转变。室温下制备的ITTO薄膜展示了较好的光电性能,提高衬底温度和合理的退火处理可以显著地提高薄膜的光电特性。载流子浓度对于近红外反射、近紫外吸收和光学禁带宽度具有重要的影响。ITTO薄膜具有较宽的光学禁带宽度。在优化制备条件下,可以获得方阻10～20Ω/□、可见光透过率大于85%以及光学禁带宽度大于4.0eV的ITTO薄膜。     

Optical, electrical and mechanical properties of the tantalum oxynitride thin films deposited by pulsing reactive gas sputtering

Thin films of tantalum oxynitride were prepared by reactive magnetron sputtering using a Ta target and N₂ and O₂ as reactive gases. The nitrogen flow was kept constant while the oxygen flow was pulsed periodically. The film composition evolves progressively from TaO_0.25N_1.51 to TaO_2.42N_0.25 while increasing the oxygen pulse duty cycle without any abrupt change in the elemental content. The optical transmission spectra of the films deposited on glass show a “blue shift” of the absorption edge with increasing oxygen content. X-ray diffraction (XRD) patterns of all films exhibit broad peaks typical for nanocrystalline materials. Cross-section film morphology is rather featureless and surface topography is smooth exhibiting very small grains, in agreement with the results obtained by XRD. The optical properties of the films are very sensitive to their chemical composition. All films exhibit semiconducting behaviour with an optical band gap changing from 1.85 to 4.0 eV with increasing oxygen content. In order to evaluate the potential of the tantalum oxynitride films for microelectronic applications some Ta-O-N films were integrated in a MOS structure. The results of the capacitance-voltage measurements of the system Al//Ta-O-N//p-Si are discussed with respect to the chemical composition of the Ta-O-N films.     

工艺参数对磁控溅射TiN膜成分影响的研究

在不同的工艺参数条件下 ,采用磁控溅射技术制备了大量的TiN膜样品。通过对实验结果的仔细分析 ,得出了膜层颜色与氩气分压无关 ,而与溅射功率和氮气分压的比值有关的结论 ,并得到了微观结构分析的证实。对磁控溅射法制备TiN膜技术具有一定的参考价值     

V2O5薄膜制备,结构及光学性质研究

Ｖ２Ｏ５薄膜是全固态电致变色器件扣锂离子储存层和很好个候选材料之一。本研究采用反应蒸发、优化实验条件,在加热基片上沉积了性能理想的Ｖ２Ｏ５薄膜,分别采用ＸＲＤ,ＡＥＳ,ＸＰＳ和紫外－近红外分光光度计研究了薄膜的晶态结构、组份、钒离子价态和光学等特生。研究结果表明,刚制备的薄为非晶结构,经过一定温度热处理后开始结晶,薄膜的组分为ＶＯ２．４６,含有少量的Ｖ＾＋４;吸收光谱存在两个不同的变化区域,高能区     

纳米TiO2薄膜的制备与表面形貌研究

研究退火温度对薄膜相结构、表面化学组成及形貌的影响。采用射频磁控溅射法在单晶硅片上淀积TiO2薄膜,通过X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和X光电子能谱（XPS）对其进行表征。结果表明,室温制备400℃以下退火的TiO2薄膜为无定形结构,400℃以上退火的TiO2薄膜出现锐钛矿相,600℃以上退火的TiO2薄膜开始出现金红石相,退火温度在1000℃以上时样品已经完全转变为金红石相;随着退火温度的升高,晶粒尺寸和表面粗糙度逐渐增大,但是当退火温度为1000℃时反而有所减小,晶粒尺寸和表面粗糙度在退火温度为1000℃时发生的这一突变现象,是由该退火温度下的相变导致。     

磁控溅射法制备CdS多晶薄膜工艺研究

采用磁控法制备了CdS薄膜,研究工艺参数对样品沉积质量、沉积速率及晶体结构的影响。实验发现,在不同衬底上制备CdS薄膜时需要采取不同的后续工艺措施以获得较好的沉积质量。同时,制备样品的沉积速率随衬底类型、衬底温度、溅射功率及溅射气压的变化而变化。讨论并给出了工艺参数对上述实验结果的影响机制。X射线衍射谱显示,制备样品是六方和立方两种晶型的混合,沿(002)和(111)晶面择优取向生长。随溅射功率的增大和衬底温度的升高,两种晶型互相竞争生长并分别略微占优势。当溅射功率增大到200 W,衬底温度升高到200℃时,占优势晶型消失,薄膜择优取向特性变得更好。此外,随着溅射气压的增大,样品结晶质量下降,在0.5 Pa时呈现明显非晶化现象。     

V2O5薄膜的结构和光电性能研究

在O2 /Ar混合气氛中 ,用脉冲磁控溅射金属V靶沉积出非晶的V2 O5薄膜。对所沉积的薄膜进行 4 5 0℃退火。利用X射线衍射、原子力显微镜、分光光度计和电阻测量等手段对薄膜的结构和性能进行了分析 ,从 2 0 0nm～ 2 5 0 0nm光谱的透射和反射测量结果 ,计算出薄膜的吸收系数。结果表明 ,V2 O5薄膜纯度高 ,结晶好 ,高低温电阻变化 2个量级。光学能隙为2 4 6eV。     

直流磁控溅射沉积钽膜的结构与性能研究

采用直流磁控溅射在钢基体上制备了钽薄膜,研究了溅射气压和电流对钽膜相结构、表面形貌、硬度以及耐磨性的影响。XRD结果表明:钽膜主要由α(体心立方结构) β(四方体结构)混合相组成,在合适的实验条件下(0.65 Pa、0.6 A)可以得到单一的α相结构,并呈现(110)择优取向。随着溅射电流的提高,钽膜中β相减少,α相由(110)择优取向变成随机取向;压强的提高导致了α相减少,并且在0.8 Pa时发生了部分β相转变,膜层逐渐转变成以β相为主的两相结构。AFM结果表明粗糙度随压强的增大而提高。随着气压和电流的提高,钽膜的显微硬度增大,而耐磨性则呈现下降的趋势。大的电流和低的气压有利于获得-αTa。     

沉积条件和表面改性对磁控溅射法制备TiO2薄膜性能的影响

TiO2薄膜具有许多独特的性能，作为一种令人满意的材料被应用于诸多领域。磁控溅射作为制备这种多功能薄膜的一种主要方法，也越来越引起人们的关注。TiO2薄膜的结构和性能是由沉积条件决定的。通过改变沉积速度、溅射气体、靶温度、退火过程以及采用其它溅射技术，可以得到金红石、锐钛矿或是非晶的TiO2膜，同时具有不同的光催化、光学及电学性能，能够满足不同应用领域的需要。同时，表面改性可以克服TiO2薄膜的应用局限性，使之具有更佳的使用性能。     

在线紫外辐照辅助沉积柔性ITO薄膜的研究

显示技术正朝着柔性化、超薄化方向发展,低温制备柔性ITO薄膜已经成为一大趋势.本文在射频磁控溅射过程中,引入在线紫外辐照,室温条件下在有机衬底上制备柔性ITO薄膜的工艺,其最低方块电阻为5Ω,电阻率为2.5×10 -4Ω·cm,透光率为92%,远远优于未采用紫外辐照制备的柔性ITO薄膜.我们用四探针测试仪、分光光度计、原子力显微镜、X射线衍射仪等测试仪器,对未采用和采用在线紫外辐照制备的薄膜进行测试,分析探讨了紫外线辐照对薄膜的光电性能、表面形貌和生长取向的影响.研究结果表明:在紫外线的照射下,ITO薄膜表面形貌得到改善,晶界缺陷减少,生长更均匀,致密度更好,在降低薄膜电阻率的同时,提高了薄膜在可见光区的透射率,在紫外辐照下,ITO薄膜更趋于〈222〉的择优取向,且平均晶粒尺寸变大,结晶度提高,宏观表现为薄膜的电阻率降低.