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。     

氧化锌薄膜的p型掺杂及光学和电学性质研究

为了实现氧化锌薄膜的p型掺杂,从而制备氧化锌同质p-n结,采用化学气相沉积法,以二水合醋酸锌为前驱,醋酸铵为氮源,在氧气氛下制备了氮掺杂的p型氧化锌薄膜.利用X射线光电子能谱和X射线衍射分析,表征了氧化锌薄膜的化学成分.通过霍尔效应测量证实了薄膜的p型导电特性.探讨了制备过程中温度、压强、源物质等条件对反应产物的影响,研究了薄膜的光学和电学特性,得到了p型氧化锌薄膜的吸收光谱和光致发光光谱,以及氧化锌p-n结的伏安特性曲线.     

纳米氧化锌薄膜的特性及研究进展

纳米氧化锌薄膜是一种新型的宽禁带直接带隙半导体材料,激子结合能较高,具有很高的热稳定性和较好的化学稳定性,晶格和光电性能优异,在各类电子和短波光学器件方面应用广泛,因此成为了国内外的研究热点。文章重在阐述其发光特性和研究现状,并展望其发展前景。     

射频磁控溅射制备Mn掺杂ZnO薄膜的结构与光学性能

采用反应射频磁控溅射方法制备Zn1-xMnxO薄膜(0≤x≤0.25),并在不同温度下进行退火处理.通过原子力显微镜、薄膜X射线衍射、透射电子显微镜和透射光谱对薄膜的成分、表面形貌、微结构和光学性质进行了研究.结果表明,薄膜结晶质量明显地依赖于掺杂Mn元素的浓度,所有薄膜都表现了沿(002)晶面方向择优取向生长,当Mn...     

纳米ZnO薄膜制备及液态源掺杂

用真空蒸发法在玻璃和单晶硅片（100）上制备Zn薄膜，然后对Zn薄膜进行氧化、热处理获得纳米ZnO薄膜，对在硅片上制备的Zn薄膜一次性进行高温掺杂，氧化获得纳米ZnO:P和ZnO：B薄膜，研究不同氧化、掺杂温度和时间对薄膜的结构、电学性能的影响。结果表明：氧化温度和时间对ZnO薄膜结构影响较大，液态源掺P可明显改善纳米ZnO薄膜的导电性能、结构特性和化学组分。     

Zn缓冲层对氧化锌薄膜的结构和光学特性的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了具有高c轴择优取向的不同Zn缓冲层厚度的ZnO(ZnO/Zn)薄膜。利用X射线衍射(XRD)法、扫描电子显微镜(SEM)技术和光致荧光(PL)发光谱(PL)等表征了ZnO/Zn薄膜的微观结构和发光特性。XRD的分析结果显示,随着缓冲层厚度的增加,(002)衍射峰的半高宽(FWHM)逐渐变小,表明薄膜的结晶质量得到改善。通过对样品PL谱的研究,发现分别位于435(2.85eV)和480nm(2.55eV)的蓝光双峰以及530nm(2.34eV)的绿光峰,且缓冲层沉积时间为10min时,样品的单色性最好。推测位于435nm的蓝光发射主要来源于电子从锌填隙缺陷能级到价带顶的跃迁所致,而绿光峰的发光机制与氧空位有关。     

磷酸亚铁锂纳米薄膜的制备及其光学性能

将水热法合成的LiFePO4粉体作为原料,通过浸渍-提拉法制备了LiFePO4纳米薄膜。观察了热处理温度对薄膜折射率和透光率等光学性能的影响。结果表明,在120～450℃范围内,随着热处理温度的升高,薄膜折射率和透射率(在可见光区)增大,并膜厚减小。     

介质薄膜的透射光谱测量及其光学参数的分析

介绍介质薄膜透射光谱的测量以及基于分析薄膜透射光谱的计算薄膜光学参数的方法。对制备在玻璃基板上的二氧化钛，二氧化硅和氧化锌薄膜进行了可见光谱区的透射比测量，并用包络线方法和最优化方法对这些透明薄膜的光学参数进行了计算和分析。     

磁控溅射制备氢掺杂氧化锌薄膜的掺杂性能研究

主要研究了氢掺杂氧化锌(ZnO∶H)薄膜的性能,发现随着H2流量比的变化,其主要表现为浅施主掺杂、钝化空位缺陷以及刻蚀等作用。当H2流量比较小时(R≤0.02),样品沿(002)择优向生长,这时H原子主要作为浅施主掺杂,钝化氧空位和取代锌离子,使晶胞体积变小,提高ZnO薄膜的结晶性,同时使得ZnO带尾变窄,带隙变宽;SEM图观察到薄膜表面粗糙,晶粒变大、且分布均匀;薄膜电阻率下降,主要是薄膜结晶质量提高增加了电子迁移率及浅施主掺杂提高了电子浓度。当H2流量比较大时(R≥0.04),样品XRD(002)衍射峰淬灭,晶胞体积变大,薄膜结晶度降低。从红外吸收谱可以看出,在3400～3900cm-1范围,出现一个较宽的吸收带,这属于典型的O—H键区域振动模式(LVM)吸收带。由于极性分子团羟基造成电荷不平衡,产生氧空位,提高电子浓度,使薄膜电阻率降低。同时,由于刻蚀作用使得缺陷浓度增加,带尾变宽,使得薄膜带隙变窄。     

溅射时间对硼掺杂ZnO薄膜性能的影响

采用脉冲磁控溅射系统在玻璃衬底上制备了硼掺杂氧化锌(ZnO∶B)薄膜,利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见光-近红外分光光度计和四探针测试仪研究了溅射时间与薄膜的结构、光学和电学特性的关系。结果表明:ZnO∶B是多晶薄膜,具有六方钎锌矿结构且呈c轴择优取向,其透明导电性能优良,在可见光谱范围的平均透光率超过80%,薄膜电阻率随溅射时间延长而降低至3.0×10-3Ω·cm。     

RF溅射稀土掺杂ZnO薄膜的结构与发光特性

通过射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备了未掺杂和La、Nd掺杂ZnO薄膜.XRD分析表明,ZnO薄膜具有c轴择优生长,La、Nd掺杂ZnO薄膜为纳米多晶薄膜.AFM观测,La、Nd掺杂ZnO薄膜表面形貌较为粗糙.从薄膜的室温光致光谱中看到,所有薄膜都出现了395 nm的强紫光峰和495 nm的弱绿光峰,La掺杂ZnO薄膜的峰强度增大,Nd掺杂ZnO薄膜的峰强度减弱,分析了掺杂引起PL峰强度变化的原因.     

Tungsten Doped Indium Oxide Thin Films Deposited at Room Temperature by Radio Frequency Magnetron Sputtering

Tungsten doped indium oxide(IWO) thin films were deposited on glass substrate at room temperature by radio frequency reactive magnetron sputtering.Chemical states analysis was carried out,indicating that valence states of element W in the films were W~(4+) and W~(6+).The effects of sputtering power and film thickness on the surface morphology,optical and electrical properties of IWO thin films were investigated.The IWO thin films had high transmittance in near infrared(NIR) spectral range.The resistivity,carrier mobility and carrier concentration owned their respective optimum values as sputtering power and thickness changed.The asdeposited IWO film with the minimum resistivity of 3.23 × 10~(-4) Ω cm was obtained at a sputtering power of50 W,with carrier mobility of 27.1 cm~2 V~(-1) s~(-1),carrier concentration of 7.15 × 10~(20) cm~(-3),average transmittance about 80%in visible region and above 75%in NIR region.It may meet the application requirement of high conductivity and transparency in NIR wavelength region.     

直流磁控溅射法制备ZnO：Zr透明导电薄膜及性能研究

利用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO光电性能的影响.研究结果表明,厚度对薄膜的结构和电学性能有很大的影响.制备的ZZO薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,具有C轴择优取向.在厚度为593nm时,薄膜的电阻率具有最小值1.9×10-3Ω·cm.所制备薄膜样品的可见光平均透过率都超过93%.     

磁控溅射制备镁镓共掺氧化锌透明半导体薄膜及其性能研究

以MgO∶Ga_2O_3∶ZnO(2%∶2%∶96%,质量分数)陶瓷靶作为溅射源,采用磁控溅射技术在石英玻璃衬底上制备了镁镓共掺氧化锌(MGZO)透明半导体薄膜。采用XRD、SEM、霍尔效应仪和分光光度计对MGZO薄膜进行测试表征,研究了溅射压强对MGZO薄膜晶体结构、电学性质和光学性能的影响。结果表明:所有MGZO薄膜均为六角纤锌矿结构并具有(002)择优取向生长特性,溅射压强对薄膜晶体结构和光电性能有明显影响,但几乎不影响其直接光学能隙(3.41~3.44eV)。当溅射压强为3.5Pa时,MGZO薄膜的结晶质量最好、张应力最小(8.29×10-2 GPa)、电阻率最低(1.62×10-3Ω·cm)、可见光区平均透过率最高(87.8%)、品质因数最大(4.76×103Ω~(-1)·cm~(-1)),具有最好的光电综合性能。     

碲氧溅射薄膜的光学性质

碲氧薄膜是很有希望的可擦写光盘介质材料。本文用射频溅射技术制备碲氧系统的薄膜。测定热处理前后薄膜的光学特性(光透过率、反射率、折射指数、光吸收系数和光能隙)和 X 射线衍射特性,并研究了这些性能与靶材的组份关系,还测定了这些薄膜激光喇曼光谱,并讨论它们的结构特征。     

直流磁控反应溅射制备IrO2薄膜

为研究氧化依（ＩｒＯ_２）对ＰＺＴ铁电薄膜疲劳性能的影响,利用直流（ＤＣ）磁控反应溅射（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工艺成功地在ＳｉＯ_２／Ｓｉ（１００）衬底上制得了高度取向的ＩｒＯ_２薄膜．并在其上制成ＰＺＴ铁电薄膜．讨论了溅射参数（溅射功率、 Ａｒ／Ｏ_２比、衬底温度）以及退火条件对氧化铱薄膜的结晶、取向和形态的影响．     

溶胶-凝胶提拉法制备ZnO薄膜及其性能研究

采用溶胶-凝胶提拉法在石英玻璃衬底上生长了ZnO薄膜.对薄膜的XRD分析表明ZnO薄膜为纤锌矿结构并沿c轴择优取向生长.透射光谱表明薄膜的禁带宽度为3.28eV,与ZnO体材料的禁带宽度3.30eV基本相同.用荧光光谱分析了经过400～600℃热处理获得的ZnO薄膜,结果表明ZnO薄膜在室温下可获得较强的紫外带边发射.适当选择热处理温度可以获得无可见波段发射的ZnO薄膜.     

氧氩比对磁控溅射ZnO薄膜结构及光致发光性能的影响

采用射频反应磁控溅射法以不同的氧氩比在玻璃衬底上制备了ZnO薄膜,并对薄膜进行了退火处理;利用X射线衍射仪（XRD）和原子力显微镜（AFM）分别对薄膜的物相组成和表面形貌进行了分析,利用荧光分光光度计对ZnO薄膜的室温光致发光（PL）谱进行了测试。结果表明：当氧氩气体积比为7∶5时,所制备的ZnO薄膜晶粒细小均匀,薄膜结晶质量最好;ZnO薄膜具有紫光、蓝光和绿光三个发光峰,随着氧氩比的增加,蓝光的发射强度增强,而紫光和绿光的发射强度先增强后减弱,当氧氩气体积比为7∶5时紫光和绿光的发射强度最强。