不同衬底上低温生长的ZnO晶体薄膜的结构及光学性质比较

采用电子束反应蒸发方法,在单晶Si(001)及玻璃衬底上低温外延生长了沿c轴高度取向的单晶ZnO薄膜,并对沉积的ZnO晶体薄膜的结构和光学性质进行了分析比较。通过对ZnO薄膜的X射线衍射(XRD)分析及光致荧光激发谱(PLE)测量,研究了衬底材料结构特性、生长温度及反应气氛中充O     

ZnCoMnO薄膜的制备、结构和磁性研究

在200～500℃的衬底温度范围,用电子束蒸镀法制备了具有室温铁磁性的ZnCoMnO薄膜.400℃制备的薄膜饱和磁化强度和剩磁最大.X射线分析表明,除200℃制备的薄膜结晶和取向较差外,其它温度的薄膜都沿C轴高度取向,(002)面间距和衍射峰半高宽(FWHM)接近相等.讨论了衬底温度对薄膜晶体结构和磁性的影响.     

不同衬底上低温生长的ZnO晶体薄膜的结构及光学性质比较

采用电子束反应蒸发方法,在单晶Si（001）及玻璃衬底上低温外延生长了沿C轴高度取向的单晶ZnO薄膜,并对沉积的ZnO晶体薄膜的结构和光学性质进行了分析比较。通过对ZnO蒲膜的X射线衍射（XRD）分析及光致荧光激发谱（PLE）测量,研究了衬底材料结构特性、生长温度及反应气氛中充O2对ZnO薄膜的晶体结构和晶体光学吸收特性的影响。结果表明：①衬底温度对沉积的ZnO薄膜的晶体结构影响显,玻璃衬底上生长ZnO薄膜的最佳温度比Si(001)衬底上生长的最佳温度要高70℃;②虽在最佳生长条件下获得的ZnO薄膜的的XRD结果（半高宽和衍射强度）相近,但光学吸收特性有较大差异,Si(001)衬底上生长的ZnO薄膜优于玻璃衬底上生长的ZnO薄膜;③反应气氛中的O2分压对XRD结构影响不大,但对PLE谱影响显,充O2后能明显改善吸收边特性。     

热丝法低温生长硅上单晶碳化硅薄膜

提出了热丝化学气相淀积法，在低温（６００－７５０℃）下成功地生长出硅上单晶碳化硅薄膜，Ｘ光衍射谱、喇曼光谱证实了外延膜的单晶结构，光致发光测量证明外延ＳｉＣ材料室温下可稳定发射可见光。     

在ZnO／Al2O3衬底上生长高质量GaN单晶薄膜

利用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ在ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３衬底上生长了ＧａＮ。实验发现低温生长ＧａＮ过渡层有利于晶体质量的提高;样品ＰＬ谱主峰红移到蓝光区,这对于研制蓝色ＬＥＤ具有一定的启发意义。     

现代ZnO体单晶生长

ZnO单晶可用气相输运、水热溶液生长和高压熔体生长三种技术生长。己用水热生长技术生长出三英寸单晶。本文重点介绍大尺寸ZnO单晶的水热生长工艺,并与气相及熔体生长单晶进行了比较。     

Zn0.85Co0.15O薄膜的制备及其结构分析

用电子束蒸镀方法在(100)单晶Si衬底上,生长Zn0.85Co0.15O薄膜,并研究了衬底温度对薄膜质量的影响,结果表明当衬底温度为400℃时,外延膜取向性最好,且其(002)衍射峰半高宽最窄(为0.4834°)。     

Si(111)衬底上生长的立方MgxZn1-x晶体薄膜

在国际上第一次采用电子束反应蒸发法在Si(111)衬底上生长了MgxZn1-xO晶体薄膜。能量色散X射线(EDX)特征能谱及X射线衍射(XRD)分析表明薄膜呈立方结构，薄膜的晶面取向依赖于生长温度，在200℃温度下生长得到高度(200)取向的立方MgxZn1-xO薄膜，温度过高时得到多晶薄膜。对高度(200)取向的立方MgxZn1-xO薄膜的光荧光激发谱(PLE)分析表明其光学带隙为4．20eV，相对于MgO的带隙红移量为3．50eV。XRD分析还表明立方MgxZn1-xO薄膜与MgO衬底之间的晶格失配仅为0．16％。这使得高质量立方MgxZn1-xO多量子阱材料的制备成为可能。     

Si(111)衬底上生长的立方MgxZn1-xO晶体薄膜

在国际上第一次采用电子束反应蒸发法在Si(111)衬底上生长了MgxZn1-xO晶体薄膜.能量色散X射线(EDX)特征能谱及X射线衍射(XRD)分析表明薄膜呈立方结构,薄膜的晶面取向依赖于生长温度,在200C温度下生长得到高度(200)取向的立方MgxZn1-xO薄膜,温度过高时得到多晶薄膜.对高度(200)取向的立方MgxZn1-xO薄膜的光荧光激发谱(PLE)分析表明其光学带隙为4.20eV,相对于MgO的带隙红移量为3.50eV.XRD分析还表明立方MgxZn1-xO薄膜与MgO衬底之间的晶格失配仅为0.16%.这使得高质量立方MgxZn1-xO/MgO多量子阱材料的制备成为可能.     

ZnO:Al薄膜的组织结构与性能

用直流磁控反应溅射合金制备了ＺｎＯ薄膜,研究了衬底温度和退火温度对薄膜的结构及电学和光学性能的影响。衬底温度升高能改善薄膜的电学特性,其原因是薄膜晶粒尺寸的增大。温度升高导致薄膜基本光学吸收边向短波移动,但对高透射区（４５０～８５０ｎｍ）的透射率影响不大。     

在镍基板上低温生长纳米碳管膜

纳米碳管在储能材料和场发射材料等方面具有非常广阔的应用前景。在纳米碳管的许多潜在用途中要求纳米碳管直接低温生长在具有导电能力的基板材料上。以镍片为基板材料,利用微波等离子体化学气相沉积法在低温条件下合成了纳米碳管膜。研究表明,高纯度纳米碳管的低温合成取决于氢等离子体对碳源的有效裂解以及在纳米碳管形成初期对碳素物质的刻蚀。同时,随着微波功率的上升,纳米碳管的纯度上升、生长速率加快且形状变得较直。     

真空度对TiO_2薄膜光学和结构特性的影响

为制备高性能TiO2光学薄膜,采用离子束辅助,电子束蒸发沉积的方法,研究不同真空度对薄膜性能的影响。真空度随真空室内通氧量增大从1.3×10-3Pa变化到2.5×10-3Pa,得到不同光学和结构特性的TiO2薄膜。采用分光光度计测试其光谱,SEM测试其表面形貌。测试结果发现,TiO2薄膜的透过率峰值随真空度降低而增大,折射率和消光系数随真空度降低而减小,薄膜表面形貌随真空度降低从致密变粗糙。在真空度2.0×10-3Pa的工艺条件下,成膜质量最佳,此时最大透过率92%,折射率在2.45～2.20之间,消光系数在10-4以下。根据Cauchy公式拟合其色散规律,拟合曲线和采用包络法计算得到的曲线较好重合,折射率随波长的变化公式为n(λ)=2.12+5.69×104/λ2+8.07×107/λ4。     

透明导电膜ZnO:Al(ZAO)的组织结构与特性

ZnO:Al(ZAO)是一种简单并半导体氧化物薄膜材料，具有高的载流子浓度和光学禁带宽度，因而具有优异的电学和光学性能，极具应用价值，对于其能级高度简并的ZAO半导体薄膜材料，在较低的温度下，离化杂质散射占主导地位，在较高的温度下，晶格振动散射将成为主要的散射机制；晶界散射仅当晶粒尺寸较小（与电子的平均自由程相当）时才起作用，本文分析了ZAO薄膜的制备方法，晶体结构特性，电子和光学性能以及载流子的散射机制。     

Effect of surfactant on the physical properties of ZnO nanorods and the performance of ZnO photoelectrochemical cell

The performance of photoelectrochemical cell (PEC) strongly depends on the physical properties of photovoltaic material. Polyvinylpyrrolidone (PVP), cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and hexamethylenetetramine (HMT) surfactants were used to modify the morphology nanostructure of ZnO films by a simple technique, namely, ammonia-assisted controlled hydrolysis technique during their growth process. The film treated with PVP, CTAB and HMT produce the nanostructure shape of nanoflower, nanowire and nanorod (NR), respectively. These ZnO samples were utilised as photovoltaic materials in a PEC of FTO (fluorine tin oxide)/ZnO/electrolyte/platinum. It was found that the photovoltaic parameters such as short-circuit current density (J_sc), open-circuit voltage (V_oc) and fill factor (FF) are influenced by the morphology in term of shape and particle size and optical property of the ZnO NR. The PEC utilising the ZnO sample treated with HMT surfactant demonstrated the highest J_sc of 0.47 mAcm^?2, V_oc of 0.46 V, FF of 29.2% and η of 0.06%, respectively, since it possesses the lowest energy gap.     

非晶氧化钒薄膜光学性质研究

在氩氧混合气氛中,常温下用脉冲磁控溅射方法在石英玻璃和硅片上制备了V2O5薄膜。用X射线衍射、X射线光电子谱和原子力显微镜对薄膜微观结构进行了测试,用分光光度计测量从200～2500nm波段V2O5薄膜的透射和反射光谱。结果表明,常温下制备的V2O5薄膜为非晶结构,光学能隙为2.46eV。     

多种基底上溅射沉积ZnO薄膜的结构

在玻璃基底和四种硅基底上用反应式直流磁控溅射法制备了ＺｎＯ薄膜。用ＡＥＳ和ＸＲＤ对薄膜结构和组分进行测试,结果表明,五种基底上生长的ＺｎＯ薄膜在不同程度上都具有优良的纵均匀性、明显的ｃ轴择优取向和较高的结晶度,而硅基底上薄膜的结构普遍优于玻璃基底上沉积的薄膜。     

ZnO薄膜的制备及p型掺杂研究进展

氧化锌是一种在声表面波传感器、压电器件以及太阳能电池等方面具有很好应用前景的材料。介绍了目前制备ZnO薄膜的主要方法,综述了ZnO薄膜p型掺杂的研究现状,并对ZnO薄膜的研究进行了展望。     

Structural, optical and electrical properties of Al-doped ZnO microrods prepared by spray pyrolysis

Al-doped ZnO thin films were obtained on glass substrates by spray pyrolysis in air atmosphere. The molar ratio of Al in the spray solution was changed in the range of 0-20 at.% in steps of 5 at.%. X-ray diffraction patterns of the films showed that the undoped and Al-doped ZnO films exhibited hexagonal wurtzite crystal structure with a preferred orientation along (002) direction. Surface morphology of the films obtained by scanning electron microscopy revealed that pure ZnO film grew as quasi-aligned hexagonal shaped microrods with diameters varying between 0.7 and 1.3 μm. However, Al doping resulted in pronounced changes in the morphology of the films such as the reduction in the rod diameter and deterioration in the surface quality of the rods. Nevertheless, the morphology of Al-doped samples still remained rod-like with a hexagonal cross-section. Flower-like structures in the films were observed due to rods slanting to each other when spray solution contained 20 at.% Al. Optical studies indicated that films had a low transmittance and the band gap decreased from 3.15 to 3.10 eV with the increasing Al molar ratio in the spray solution from 0 to 20 at.%.