不同溅射时间下AlN缓冲层对ZnO薄膜的影响

实验采用射频磁控溅射技术,制备了不同溅射时间下AlN缓冲层的ZnO薄膜,研究了薄膜的结构、形貌及电学性能.结果表明,不同溅射时间下AlN缓冲层ZnO薄膜的生长依然是(002)择优取向,而且当缓冲层溅射时间为60min时,ZnO薄膜的结构和电学性能最好.     

不同溅射时间下AIN缓冲层对ZnO薄膜的影响

实验采用射频磁控溅射技术,制备了不同溅射时间下AIN缓冲层的ZnO薄膜,研究了薄膜的结构、形貌及电学性能.结果表明,不同溅射时间下AIN缓冲层ZnO薄膜的生长依然是(002)择优取向,而且当缓冲层溅射时间为60min时,ZnO薄膜的结构和电学性能最好.     

Al掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

研究了Al掺杂对采用直流磁控溅射方法制备的ZnO薄膜结构及光学性能的影响。X射线衍射结果揭示薄膜具有良好的C轴择优取向生长特性,同时,衬底温度对它们的透射谱和荧光谱有着明显影响,所有薄膜都有大于86%的可见光透过率和陡峭的本征吸收边,但ZAO薄膜的光学透过率略低。Al掺杂导致了更宽的光学带隙,光致发光光谱显示ZnO具有较强的近带本征吸收峰和深能级发射峰,但Al掺杂使得深能级发射峰降低。随着衬底温度的升高,近带边吸收峰蓝移,与光学带隙Eg变化趋势一致。     

Al2O3与LaF3薄膜在紫外波段的特性研究

用电子束蒸发方法制造了Al2O3、LaF3单层膜,对比研究了沉积速率和基板温度对薄膜紫外（193 nm）光学特性、微结构的影响.实验结果表明,LaF3在紫外波段的光学损耗明显小于Al2O3.AFM测试发现,在相同的工艺条件下,Al2O3表面粗糙度大于LaF3,且3薄膜表面粗糙度随基板温度增加而增加.Al2O3薄膜在紫外波段的光学特性严重依赖于沉积速率等制备条件,而沉积速率对3薄膜特性的影响不明显,即使是在5 nm/s的速率条件下,LaF3仍具有良好的光学特性.X射线衍射（XRD）测试发现,电子束蒸发制备的Al2O3薄膜为非晶态,LaF3薄膜有结晶现象.     

ZnO薄膜生长及声表面波性能研究

采用传统射频磁控溅射技术,通过引入Si O2缓冲层以及调节工作气压的方法,在Si衬底上制备具有高度(1120)择优取向的Zn O薄膜.采用X射线衍射技术和原子力显微镜分析Zn O薄膜的晶体特性和择优取向.研究发现,引入Si O2缓冲层能显著减小Zn O/Si O2/Si三层结构声表面波器件的温度延迟系数(temperature coefficient of delay,TCD),当Si O2缓冲层厚度为200 nm时,Zn O薄膜同时具有(0002)和(1120)择优取向,且TCD值仅为2×10-6℃-1左右,说明器件温度稳定性佳.当工作气压降低时,Zn O(1120)择优取向增强,相应的声表面波器件的机电耦合系数(K2)也增大.在大机电耦合系数和高温度稳定性的Zn O/Si O2/Si三层结构的基础上,有望制作出高性能的Love波声表面波生物传感器.     

掺铝氧化锌（AZO）薄膜制备及结合机理探索

利用射频磁控溅射法以ZnO：Al2O3陶瓷靶材为源在丙纶非织造布上制备了AZO薄膜.采用扫描电镜（SEM）分析溅射时间对薄膜微结构的影响,结合能谱分析仪（EDX）对薄膜成分进行分析表征,分析探讨了在丙纶非织造布上溅射沉积纳米薄膜与基材的结合机理.结果表明：随着溅射时间的延长,薄膜的均匀性致密性越来越好;溅射得到的纳米薄膜元素的特征峰明显,纯度高;薄膜与基材之间结合是物理、化学等多种力共同作用的结果.     

Al/ZnO/Ag肖特基二极管的制备与光电特性

以Si(111)为衬底,采用射频磁控溅射与高温退火工艺制备ZnO薄膜.利用X射线衍射、扫描电子显微镜对ZnO薄膜进行表征及结构分析.结果表明,ZnO薄膜具有高度的C轴择优取向,样品表面光洁、平整.在此ZnO薄膜工艺条件下,在石英玻璃衬底上成功制备了Al/ZnO/Ag肖特基二极管紫外探测器.对该紫外探测器的暗电流和365 nm波长光照下的光电流进行了测试.室温下结果表明:Ag和ZnO已形成肖特基接触,根据I-V、C-V测试得到的有效势垒高度分别为0.60 eV和0.53 eV,理想因子为12.6,理论计算得到的空间电荷密度为3.1×1016cm-3.无光照3V偏压时,暗电流为24.19 mA,当用λ=365 nm的光照射Ag/ZnO肖特基结,在3 V偏压时,光生电流为3.28 mA,表明Al/ZnO/Ag紫外探测器有明显的光响应特性.     

Al2O3掺杂对ZnO薄膜结构及光电性能的影响

以ZnAl2O4陶瓷靶为溅射源,采用射频磁控溅射法,利用优化的氧化锌薄膜制备工艺,在石英衬底上沉积了Al2O3掺杂ZnO（AZO）透明导电薄膜,并通过X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、薄膜测厚仪、霍尔效应仪对其进行了结构表征和光电性能测试,研究了靶材中Al2O3不同掺杂质量分数（1%~5%）对薄膜结构及光电性能的影响。结果表明：沉积所得AZO薄膜为六方形纤锌矿结构,沿（002）晶面择优取向生长;随着Al2O3掺杂比例的提高,薄膜禁带宽度先增大后减小,电阻率先减小后增大;当Al2O3掺杂质量分数为4%时,薄膜择优取向性最好,可见光透过率最高,电阻率最小,具有最优的结晶质量和光电性能。     

同质缓冲层温度对ZnO薄膜质量的影响

ZnO是一种宽禁带半导体,由于其优良的物理和化学性能得到越来越多的青睐,并成为了光电器件的首选材料。本文采用射频磁控溅射技术在石英衬底上溅射ZnO同质缓冲层,之后再生长ZnO薄膜。缓冲层温度分别为373、473、573和673 K,生长温度为773 K。X射线衍射结果表明ZnO薄膜为六方结构,并且是（002）择优取向。综合吸收光谱和和光致发光谱,缓冲层温度为673 K时制备的薄膜的结晶质量最好。     

ZnWO4单晶衬底制备ZnO薄膜的发光性能

以Zn(CH_3COO)_2·2H_2O为反应的前驱体,采用溶胶一凝胶法在ZnWO_4单晶衬底上制备出了具有良好光学特性的ZnO薄膜．通过理论计算和实验论证分析了ZnWO_4单晶作为制备ZnO薄膜的衬底材料的可行性．结果表明,ZnWO_4晶体的a晶面与ZnO晶体的c晶面晶格匹配很好,最佳方位晶格失配率只有0．83％,是制备ZnO薄膜的优良衬底．用波长325 nm光激发,薄膜在396 nm有较强的荧光发射．     

Fabrication of GaN films through reactive reconstruction of magnetron sputtered ZnO/Ga_2O_3

1　INTRODUCTIONGallium nitride (GaN) is one of the most po tential semiconductors. GaN has a direct energyband gap of 3.4 eV at room temperature and highexternal photoluminescence quantum efficiency, aswell as a high excitonic binding energy of20 meV[1]. It is an ideal material for fabrication ofultraviolet(UV)/blue/green light emitting diodes(LEDs), laser diodes(LDs), UV detectors and de vices operating in high temperature, high frequen cy and high power co…     

Er／Yb／Al掺杂ZnO薄膜的结构与形貌研究

采用射频磁控溅射技术在室温下Si衬底上制备了ZnO薄膜和Er／Yb／Al掺杂的ZnO薄膜。通过对XRD的结构分析表明：未掺杂ZnO薄膜沿c取向性生长,掺杂ZnO薄膜偏离了正常生长,变为（102）取向性生长的纳米多晶结构;Er／Yb／Al掺杂的ZnO薄膜的晶粒尺寸随着Er元素含量的增多而减小。经AFM对其形貌分析表明：Er^3＋、Yb^3＋、Al^3＋的掺入引起了ZnO薄膜晶格场变化,使薄膜表面粗糙度变大。     

在蓝宝石、MgO衬底上ZnO波导膜的制备

以ZnO烧结陶瓷为靶材,应用射频磁控溅射技术在（001）蓝宝石、（100）MgO衬底上制备ZnO波导薄膜。利用棱镜耦合、X射线衍射、RBS背散射分析等技术研究了所沉积薄膜的光波导及内部结构信息。结果表明：在两种衬底上所沉积的ZnO薄膜可以形成优良的平面光波导结构;薄膜结晶状况为存在少量其他晶向的C轴择优取向;薄膜含有的Zn及O组分原子数比例为近化学计量比;薄膜的沉积速率受衬底材料表面能作用轻微影响;薄膜的有效折射率较ZnO体材料小且受衬底材料影响。生长在蓝宝石衬底上ZnO薄膜的平均晶粒尺寸较在MgO衬底上的小,且其随膜厚的增加无明显变化,但在MgO衬底上晶粒尺寸则随膜厚的增加有增大趋势。     

TiO2修饰层对ZnO薄膜结构及发光性质的影响

为了增强ZnO薄膜的发光性能,采用溶胶-凝胶法分别制备3层ZnO基和6层ZnO基底上覆不同层数TiO₂修饰层的透明薄膜,利用X射线衍射仪、紫外-可见光分光光谱仪和荧光光谱仪对薄膜样品的晶体结构、光致发光性能和可见光透过率进行研究。结果表明:所有混合镀膜样品,其结晶性均受到阻碍,所得样品呈现出明显的非晶状态;TiO₂修饰层层数对ZnO薄膜的紫外发光强度有很大的影响,空气退火时3层基的TiO₂修饰层最佳层数为1层,6层基的最佳层数为3层,而真空退火时修饰层的最佳层数均为2层;ZnO薄膜紫外发光强度最多可增强近10倍;所有样品可见光波段平均透过率均达到80%以上,修饰层和退火方式对薄膜透过率影响不大。     

退火温度对MgB2超导薄膜的影响

本实验是研究退火温度对MgB2超导薄膜的影响。在多晶Al2O3衬底上,以B2H6作为硼源,化学气相沉积先驱硼薄膜,采用Mg扩散方法,在不同退火温度条件下制备了MgB2超导薄膜;还采用了测量电阻-温度曲线、X射线衍射分析和扫描电子显微镜形貌观测方法。结果表明,退火温度对MgB2薄膜的超导特性、晶体结构和相纯、表面形貌有影响。退火温度高,生成的MgB2晶粒较大,晶形好,正常态电阻也增大,杂相越少。     

粉末溅射ZnO薄膜酒敏元件

针对金属氧化物薄膜气敏元件传统制造工艺中存在的掺杂不稳问题,开发了一种实用化的ZnO薄膜气敏基材料.采用粉末溅射法研制ZnO:1%CeO2薄膜,利用衬底Al2O3与ZnO晶体均为六方结构的特点,选择适当溅射参数研制出薄膜气敏元件,同时通过悬挂芯片双点焊工艺,使元件更加小型化.长期检测结果表明,此类元件气敏特性和稳定性良好,适合进一步推广应用.     

Influence of argon gas pressure on the ZnO:Al films deposited on flexible TPT substrates at room temperature by magnetron sputtering

Aluminium doped ZnO thin films(ZnO︰Al) were deposited on transparent polymer substrates at room temperature by rf magnetron sputtering method from a ZnO target with Al2O3 of 2.0 wt%. Argon gas pressure varied from 0.5 Pa to 2.5 Pa with radio frequency power of 120 W. XRD results showed that all the ZnO︰Al films had a polycrystalline hexagonal structure and a (002) preferred orientation with the c-axis perpendicular to the substrate. The grain sizes of the films were 6.3-14.8 nm.SEM images indicated the ZnO︰Al film with low Argon gas pressure was denser and the deposition rate of the films depended strongly on the Argon gas pressure, increasing firstly and then decreasing with increasing the pressure. The highest deposition rate was 5.2 nm/min at 1 Pa. The optical transmittance of the ZnO︰Al films increased and the blue shift of the absorption edge appeared when the Argon gas pressure increased. The highest transmittance of obtained ZnO︰Al films at 2.5 Pa was about 85% in the visible region. The electrical properties of the films were worsened with the increase of the Argon gas power from 1 Pa to 2.5 Pa. The resistivity of obtained film at 1.0 Pa was 2.79×10-2 Ω·cm.     

蓝宝石/氮化铝衬底上SiC外延薄膜的X射线衍射分析

介绍了在蓝宝石／氮化铝复合衬底上外延生长碳化硅薄膜材料的工艺技术。通过在蓝宝石衬底上预淀积一层薄的氮化铝缓冲使碳化硅薄膜的成核和黏附性得到很大的改善。用多种Ｘ光衍射方法对生长在蓝宝石／氮化铝复合衬底上的碳化硅薄膜的结构进行了分析,结果表明,可在这种衬底上成功地生长 出６Ｈ－ＳｉＣ单晶薄膜。     

金属有机沉积法制备SrTiO3薄膜

采用金属有机沉积（MOD）法制备了SrTiO3（STO）外延薄膜作为YBa2Cu3O7-δ涂层导体的缓冲层.以乙酸锶、钛酸丁酯为前驱物配制了Sr离子浓度为0.125 mol.L-1的SrTiO3前驱溶液.研究了950℃下不同烧结时间（90、120、150 min）对在双轴织构的Ni-W（200）金属基带上沉积STO外延薄膜晶体取向和微观形貌的影响.结果表明,在950℃氩氢混合气氛（Ar-4%H2）下适宜于STO薄膜外延生长的最佳烧结时间为120 min;STO缓冲层薄膜表面平整致密,无裂纹和孔洞,具有良好取向,可作为YBa2Cu3O7-δ涂层导体的缓冲层.