等离子辅助电子束蒸发La2O3薄膜的制备

采用等离子辅助电子束蒸发，在Si（100）衬底上沉积La2O3薄膜。随后对非晶的沉积态薄膜在750℃和900℃分别退火1h。实验结果表明，采用等离子辅助电子束蒸发，可以获得非晶态的La2O3薄膜：经750℃热处理后，薄膜部分晶化：经900℃热处理后，薄膜显著晶化，晶粒尺寸明显增大，并沿（002）方向择优取向。对薄膜厶矿特性的测量结果表明，沉积态薄膜具有较小的漏电流，但随着热处理温度升高，薄膜晶化程度提高，薄膜漏电流逐渐增大：对薄膜透过率的测量结果表明，单面抛光的Si衬底上沉积La2O3薄膜，在近红外范围内有明显的增透效果，最大可达20％左右。     

高K栅介质HfSixOy薄膜的制备工艺与结构分析

采用射频磁控溅射法制备HfSi_xO_y薄膜,系统研究工艺参数对HfSi_xO_y薄膜沉积速率的影响规律.对沉积态和退火HfO_2和HfSi_xO_y薄膜的结构进行了对比分析.结果表明:HfSi_xO_y薄膜的沉积速率随射频功率、Ar气体流量和粘贴Si面积的增大而增大,随溅射气压的增大而减小.衬底未加热时,制备的HfSi_xO_y和HfO_2薄膜均呈非晶态,随着衬底加热温度的上升,HfO_2薄膜呈多晶态,而HfSi_xO_y薄膜呈非晶态.HfSi_xO_y薄膜在800℃退火后仍呈非晶态,而HfO_2薄膜在400℃退火后已明显晶化,这表明HfSi_xO_y薄膜具有较高的热稳定性.     

RE0．5Sr0．5CoO3-δ／YSZ薄膜的微观组织研究

采用离子束溅射法在氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）单晶衬底上生长了RE0．5Sr0．5CoO3-δ（RE=La，Pr，Nd）薄膜。采用X射线衍射（XRD）仪和扫描电镜（SEM）测试了RE0．5Sr0．5CoO3-δ（RESCO）薄膜的微结构和表面形貌。结果表明：RE0．5Sr0．5CoO3-δ系列薄膜沿〈110〉方向择优生长；La0．5Sr0．5CoO3-δ（LSCO）薄膜在550℃热处理后呈现Ostwald生长，具有分散的岛状结构，在热处理温度达到750℃时岛状结构发生靠拢，同时晶粒度增大；Pr0．5Sr0．5CoO3-δ（PSCO）薄膜在750℃热处理后具有长程有序结构，呈现枝晶生长。     

TiO_2薄膜成分和结构分析及其对折射率的影响

在硅衬底上利用电子束蒸发沉积了TiO_2薄膜,利用椭圆偏振仪测量了不同沉积温度下的TiO_2薄膜的折射率,发现其折射率随着沉积温度的升高而升高.利用X射线衍射(XRD)仪对这些薄膜的结构进行表征,发现折射率高的样品其结晶化程度也高.利用X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外吸收谱(FT-IR)相结合的方法对薄膜的成分进行分析,发现内部存在低价态的钛氧化物,使薄膜的折射率明显低于固体块材料的折射率.     

水溶液中电沉积Co-La薄膜及其性能研究

在氨基乙酸为络合剂的水溶液中采用恒电位法沉积出Co-La薄膜,分别研究了pH、沉积电位对镀层结构的影响。结果表明,在镀液pH=4.5时随沉积电位负移,镀层中La含量先增后减;当沉积电位为–1.050V（vs.SCE）,镀液pH值从4.05至4.90变化时,镀层中La含量增大。循环伏安实验证实：Co-La沉积属诱导共沉积。采用XRD研究了镀层的晶化行为,结果表明：镀态镀层含有Co（hcp）相和非晶相,700℃热处理后晶化为Co-La（fcc）固溶体和Co13La合金相。电化学实验表明,Co-La电极比纯Co电极具有更好的析氢电催化活性。Co-La薄膜具有优异的硬磁性能。     

水溶液中电沉积C0-La薄膜及其性能研究

在氨基乙酸为络合剂的水溶液中采用恒电位法沉积出Co-La薄膜,分别研究了pH、沉积电位对镀层结构的影响.结果表明,在镀液pH=4.5时随沉积电位负移,镀层中La含量先增后减;当沉积电位为-1.050 V(vs. SCE),镀液pH值从4.05至4.90变化时,镀层中La含量增大.循环伏安实验证实:Co-La沉积属诱导共沉积.采用XRD研究了镀层的晶化行为,结果表明:镀态镀层含有Co(hcp)相和非晶相,700℃热处理后晶化为Co-La(fcc)固溶体和Co13La合金相.电化学实验表明,Co-La电极比纯Co电极具有更好的析氢电催化活性.Co-La薄膜具有优异的硬磁性能.     

Eu掺杂ZnO薄膜与Si(100)衬底间扩散过程分析

利用雾化热解工艺,在Si(100)衬底上制备了Eu掺杂的ZnO薄膜,通过N2的作用,将前驱体溶液输送到衬底表面,同时为实现ZnO的晶化,衬底温度保持在350℃.通过RBS分析了薄膜和衬底之间的原子分布,结果显示了ZnO薄膜与Si衬底之间存在过渡层.对RBS数据的分析表明该过渡层的形成是由于Si向ZnO层中的扩散,表明Si向氧化物中的扩散是不能忽略的,即使在350℃的低温下.同时,作者利用Fick扩散方程对Si向Eu3 掺杂ZnO薄膜的扩散行为进行了分析,结果表明掺杂离子Eu3 具有阻止Si扩散的能力,其原因可能与Eu3 离子在晶界上的偏析有关.     

脉冲激光沉积技术制备IrO2薄膜的研究

利用脉冲激光沉积(PLD)技术,在Si(100)衬底上制得了导电氧化铱(IrO2)薄膜.讨论了沉积参数(O2分压、衬底温度)对IrO2薄膜的结构、表面形貌和导电性的影响.结果表明20 Pa为最佳O2分压、400℃～500℃为适宜的沉积温度,此条件下制得的IrO2薄膜结晶完整,组织均匀、形状一致,排列致密,其最低电阻率约为42μΩ·cm.     

PCVD法制备的Ti-Si-C-N纳米复合超硬薄膜的高温氧化行为

用脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积(PCVD)方法在高速钢基体上沉积出Ti-Si-C-N超硬薄膜.XRD,XPS及HRTEM等测试表明,薄膜由纳米晶/非晶复合结构组成(nc-Ti(C,N)/a-Si3N4/a-C-C或nc-Ti(C,N)/h-Si3N4/a-Si3N4/a-C-C).Ti(C,N)显示(200)晶面择优取向.高温氧化实验显示:随Ti含量降低和Si含量增大,Ti-Si-C-N薄膜的抗氧化温度逐步提高;当Ti含量为8.7%、Si含量为17.8%时,薄膜中出现少量晶化的密排六方结构的h-Si3N4,弥散分布在非晶基体中,薄膜抗氧化温度达到900℃.Ti-Si-C-N薄膜的氧化过程分为增重和失重两个阶段,进入失重阶段后薄膜很快失效.     

退火对栅介质SrHfON薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在Si衬底上制备新型栅介质SrHfON薄膜。采用X射线衍射(XRD)仪、高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线光电子谱(XPS)分析退火对SrHfON薄膜的界面形态、薄膜的结构和电学性能的影响。结果表明,SrHfON薄膜经900℃退火后仍保持非晶态,表现出良好的热稳定性。SrHfON薄膜与Si衬底的界面主要由HfSixOy和SiO2组成。以SrHfON薄膜为栅介质的MOS电容结构具有较小的漏电流密度,并且漏电流密度随着退火温度的升高而减小。在外加偏压(Vg)为+1V时样品在沉积态和900℃退火后的漏电流密度分别为4.3×10-6和1.2×10-7A/cm2。研究表明,SrHfON薄膜是一种很有希望替代SiO2的新型栅介质材料。