氧压对Zn1-xAlxO薄膜结构的影响及激光感生电压效应

为了研究不同退火氧压对铝掺杂氧化锌薄膜结晶质量和激光感生电压效应的影响,采用脉冲激光沉积法在蓝宝石(0001)单晶平衬底上制备了薄膜,并利用X射线衍射对薄膜的结构进行了表征,测量了薄膜在紫外脉冲激光辐照下诱导产生的激光感生电压信号,对结果进行了理论分析和实验验证,成功制备出了单一取向的薄膜,确定了最佳生长条件,并利用这一条件在倾斜蓝宝石衬底上制备了薄膜。结果表明,当薄膜受到波长为248nm、脉冲宽度为20ns的脉冲激光照射时,在薄膜两端存在较大的激光感生电压信号,其最大值为0.532V,且随着退火氧压的增大,激光感生电压的峰值信号先增大后减小。这一结果对薄膜在紫外探测器方面的应用是有帮助的。     

巨磁阻薄膜激光感生电压的温度稳定性研究

为了研究温度对激光感生热电电压的影响,采用脉冲激光沉积方法制备了La1-XCaXMnO(LCMO),La1-XPbXMnO(LPMO)和La1-XSrXCoO(LSCO)3种薄膜.用锁相斩波系统测量了激光感生热电电压依环境温度的变化并定义了温度系数,进行了理论分析和实验论证,取得了温度系数数据.结果表明,LSCO的温度系数最小并为正温度系数,LC-MO温度系数最大是负温度系数,LPMO温度系数为正.这一结果对激光感生电压器件的稳定性是有帮助的.     

稀土氧化物薄膜激光感生电压信号采集研究

采用德国Lambda公司LPX300I型KrF激光器,脉冲激光输出波长为248 nm,重复频率为5 Hz,能量为400mJ,在倾斜5°的LaAIO3单晶衬底表面制备了La0.5(CaSr)0.5MnO3(LCSMO)和La0.9Ca0.1MnO3(LCMO)两种稀土氧化物薄膜.使用波长为248 nm的LPX300I型KrF准分子激光进行照射,重复频率为1 Hz,能量为300 mJ,对LCSMO和LCMO薄膜表面产生的激光感生电压(LIV)信号进行采集.对信号响应的波形特征进行分析和讨论,实验得出LIV信号半峰全宽与数据采集卡临界采样率成反比例关系.临界采样率的选择为新型快响应、宽光谱激光功率/能量器件设计和制作提供依据.     

Ag掺杂对La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3薄膜及激光感生电压效应的影响

采用固相法烧结制备了Ag掺杂的La2/3Ca1/3MnO3(LCMO∶Agx,x为摩尔分数,x=0.00,0.05,0.10)多晶靶材,并利用此靶材采用脉冲激光沉积法(PLD)在0°和15°LaAlO3(100)单晶衬底(单面抛光)上于790℃和45 Pa流动氧压下制备了LCMO∶Agx外延薄膜,并于760℃和104Pa静态氧压下进行了30 min原位退火处理;X射线衍射(XRD)和ω-θ摇摆曲线分析表明所制备薄膜均沿[00l]方向生长,并且结晶质量较好,原子力显微镜(AFM)分析表明平均面光洁度较小,并且随Ag掺杂量的增加而变小;另外在倾斜衬底上生长的LCMO∶Agx薄膜上观察到激光感生电压(LIV)效应,并且随Ag掺杂浓度的增加,LCMO∶Agx薄膜的LIV信号的Up值先增大后减小,x=0.05时最大,x=0.10时最小,LIV信号响应时间τ则正好相反。     

(Bi,Pb)2Sr2CaCu2O8薄膜的激光感生电压效应

采用紫外脉冲激光沉积技术和高低温沉积工艺,在LaAlO3(100)平衬底及倾斜衬底上成功制备了c轴取向的(Bi,Pb)2Sr2CaCu2O8[(Bi,Pb)-2212]薄膜;研究了在倾斜LaAlO3(100)单晶衬底上生长的(Bi,Pb)-2212薄膜激光感生热电电压信号与沉积条件及入射激光能量的关系。为避免(Bi,Pb)-2212薄膜被激光剥蚀或蒸发,还初步研究了MgO保护层对(Bi,Pb)-2212薄膜激光感生电压信号的作用,结果表明MgO层能够显著增强激光感生热电电压效应。     

利用激光感生热电电压效应测量薄膜的各向异性泽贝克系数

利用激光对半无限大物体加热的一维热传导模型.分析La0.67Ca0.33MnO3(LCMO)薄膜在KrF准分子激光照射下的温度变化.在纳秒级激光单次脉冲照射下,薄膜表面温度与照射时间的平方根成正比.并通过拟合La0.67Ca0.33MnO3薄膜在此激光照射下的感生电压响应信号,得到薄膜的时间常数为1.39μs.利用薄薄厚度与时间常数的关系,计算出薄膜的热扩散系数及热穿透深度,分别为4.5×10-8m2/s和71 nm.根据测量到的脉冲响应信号的时间常数,将激光感生电压公式中薄膜厚度与热扩散系数参量简化,得到一种求各向异性泽贝克(Seeback)系数的方法,计算出La0.67Ca0.33MnO3的各向异性泽贝克系数为2.80μV/K.     

退火氧压对Zn_(0.99)Fe_(0.01)O薄膜的结晶质量及其激光感生电压效应的影响

采用脉冲激光沉积法(PLD)在Al2O3衬底上成功制备了Zn0.99Fe0.01O薄膜,研究了退火氧压对Zn0.99Fe0.01O薄膜的晶体结构及其激光感生电压(LIV)效应的影响。X射线衍射仪分析结果表明,Zn0.99Fe0.01O具有六角纤锌矿结构,并且是沿[001]取向近外延生长。同时随着退火氧压的增大,薄膜的晶粒尺寸先增大后减小,退火氧压为2000 Pa时薄膜晶粒尺寸最大,结晶质量最好。另外在10°倾斜的Al2O3单晶衬底上制备的Zn0.99Fe0.01O薄膜在3000 Pa的退火氧压下可以观察到最大的LIV信号,达到79.5 mV。     

热电Ca3Co4O9薄膜的一致取向生长及其激光感生电压效应

利用脉冲激光沉积(PLD)法,在蓝宝石(0001)平衬底上成功制备了c轴一致取向的Ca3Co4O9薄膜。利用X射线衍射(XRD)分析测定了薄膜的相结构和生长取向。研究了不同衬底温度与不同原位氧压对Ca3Co4O9薄膜结晶质量与生长取向的影响,确定了最佳生长条件。利用这一条件在倾斜Al2O3(0001)衬底上制备了Ca3Co4O9薄膜。研究发现,当Ca3Co4O9薄膜被波长248nm,脉冲宽度20ns的脉冲激光照射时,在薄膜两端存在较大的激光感生热电电压(LITV)信号,峰值电压达到4.4V,其上升沿为36ns,半峰全宽(FWHM)为131ns。可以认为这种激光感生热电电压信号是由于Ca3Co4O9薄膜面内与面间泽贝克(Seebeck)系数张量的各向异性引起的。     

衬底温度对ZnO薄膜特性的影响

用脉冲激光沉积(PLD)的方法制备ZnO薄膜。通过对薄膜的X射线衍射(XRD)测试,分析了不同衬底温度下薄膜的结晶状况;通过对薄膜的光致发光谱线的测试,分析了不同衬底温度下薄膜的光致发光状况,同时进行了薄膜表面结构的测试。结果显示,衬底温度为400℃的样品结晶质量较高,具有C轴的择优取向,同时发光性能达到相对优化。     

脉冲激光沉积法制备Bi2Sr2Co2Oδ热电薄膜及其激光感生的热电电压效应

采用脉冲激光沉积(PLD)法在倾斜Al2O3(0001)衬底上制备了Bi2Sr2Co2Oδ(BSCO)系列热电薄膜,发现该类薄膜中有激光感生热电电压(LITV)效应.X射线衍射(XRD)谱显示Bi2Sr2Co2Oδ热电薄膜沿c轴外延生长.采用标准四探针法测试了Bi2Sr2Co2Oδ热电薄膜的电阻随温度的关系.结果表明所制备的Bi2Sr2Co2Oδ热电薄膜在80～360 K范围内呈半导体导电特性.研究发现,在倾斜角度分别为10°和15°的倾斜衬底上制备的Bi2Sr2Co2Oδ热电薄膜都存在一个最佳厚度,在这一厚度下可使激光感生热电电压(LITV)信号的峰值电压达到最大,分别为0.4442 V和0.7768 V.可以认为该激光感生热电电压信号是由Bi2Sr2Co2Oδ薄膜面内和面间塞贝克系数张量的各向异性引起的.     

衬底温度对ZnO薄膜氧缺陷的影响

采用射频磁控溅射在石英玻璃和单晶硅Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜，研究了衬底温度对ZnO薄膜中氧缺陷的影响。实验发现，ZnO薄膜c轴取向性随温度的升高而增强；当衬底温度达到550。C时，XRD谱上仅出现一个强的(002)衍射峰和一个弱的(004)衍射峰，显示ZnO具有优异c轴取向性。同时，随着温度的升高，ZnO薄膜的紫外透射截止边带向高波长方向漂移，其电导率也随衬底温度的升高逐渐增大，表明薄膜中的氧缺陷逐渐增多。这种氧缺陷是由于ZnO的氧平衡分压高于Zn所致，可通过提高溅射气体中氧含量来改善。     

衬底温度对AlN/ZnO复合薄膜结构形貌的影响

采用直流反应磁控溅射法在ZnO/Si基片上制备了良好(002)(c轴)取向的AlN薄膜,利用XRD、AFM对不同衬底温度下制备的AlN薄膜的结构、形貌进行了分析表征.结果表明,在一定湿度范围内(450～650℃),随着衬底温度的升高,晶粒逐渐长大,沉积速率增大,表面粗糙度先减小后增大;AlN(002)择优取向呈改善趋势,取向度先增大后减小,600℃时达到最佳.     

衬底温度对共溅射制备AZO薄膜光电性能影响

以Al金属和ZnO陶瓷作为溅射靶材,采用直流和射频双靶磁控共溅射的方法在玻璃衬底上制备Al掺杂ZnO（AZO）透明导电薄膜,采用X线光电子能谱仪、X线衍射（XRD）仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜、紫外 可见分光光度计和霍耳效应测试仪对薄膜的微观形貌结构及光电性能进行了表征和分析,探究了不同衬底温度对薄膜光电性能的影响。结果表明,所制备的AZO薄膜均具有c轴取向生长的六角纤锌矿结构,在衬底温度为300 ℃时AZO薄膜结晶质量最好,电阻率最低（为1.43×10-3 Ω·cm）。所有样品薄膜在380~780 nm区间平均透过率大于90％,随着衬底温度的升高,AZO薄膜的吸收边出现了蓝移。     

基底温度对直流磁控溅射ITO透明导电薄膜性能的影响

用直流磁控溅射法制备透明导电锡掺杂氧化铟(ITO)薄膜,靶材为ITO陶瓷靶,组分为m(In2O3):m(SnO2)=9:1.运用分光光度计,四探针测试仪研究了基底温度对薄膜透过率、电阻率的影响,并用X射线衍射(XRD)仪对薄膜进行结构分析.计算了晶面间距和晶粒尺寸,分析了薄膜的力学性质.实验结果表明,在实验设备条件下,直流磁控溅射ITO陶瓷靶制备ITO薄膜时,适当的基底温度(200℃)能在保证薄膜85%以上高可见光透过率下,获得最低的电阻率,即基底温度有个最佳值.薄膜的结晶度随着基底温度的提高而提高.     

衬底温度对AlN薄膜结构及电阻率的影响

采用直流反应磁控溅射法在Si(111)基片上制备了AlN薄膜,利用XRD、原子力显微镜(AFM)、电流-电压(I-V)测试仪等对不同衬底下制备薄膜的结构、形貌及电阻率等进行了分析表征。结果表明:随着衬底温度的升高,晶粒逐渐长大,AlN(002)择优取向明显改善,600℃达到最佳。一定范围内提高温度使晶粒均匀、致密,有利于改善表面粗糙情况和提高电阻率,550℃时表面粗糙度达到最低(2.8 nm)且有最大的电阻率(3.35×1012Ω.cm);同时薄膜应力随温度升高有增大趋势。     

退火温度对纳米TiO2薄膜微结构的影响

利用XRD、IR、UV-VIS、AFM、XPS等手段,研究了退火温度对溶胶–凝胶法制备的纳米TiO2薄膜微结构和表面形貌的影响。450~600℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,700℃退火后为纯金红石相;水峰的吸收峰消失在300~500℃之间,至500℃有机基团完全消失,薄膜表面主要有C,Ti,O三种元素;改变退火温度,可以使薄膜的禁带宽度在3.26~3.58eV之间变化,可以在一定范围内,获得不同折射率的TiO2纳米薄膜;薄膜的表面粗糙度(RMS)为2~3nm。     

营养治疗对门诊血液透析患者的作用

利用中频磁控反应溅射技术在玻璃衬底上制备氮化铝(AlN)薄膜,并经退火处理.利用X-衍射和原子力显微镜分析了AlN薄膜的结构及表面形貌.结果表明,衬底温度和退火工艺对AlN薄膜的结构和表面形貌有重要影响.研究表明,衬底温度为230 ℃时,AlN薄膜的表面粗糙度最小,退火能减小AlN薄膜表面粗糙度.     

真空室内金属杂质污染对光学薄膜性能的影响

真空室内金属粒子污染是降低激光薄膜性能的一个重要因素。采用高真空残余气体分析仪,对薄膜沉积过程中的气氛进行分析。发现由黄铜制作的加热灯架在工作时会分解出Zn,在这种条件下沉积薄膜,会使薄膜中掺入金属杂质,导致薄膜激光破坏阈值降低。采用表面分析技术对薄膜的组分进行分析,证实薄膜中锌杂质的存在。激光破坏实验证明,含有锌杂质的薄膜的破坏阈值明显降低。