双极脉冲磁控溅射制备Mo薄膜背接触电极

采用双极脉冲磁控溅射技术在钠钙玻璃衬底上制备了CIGS薄膜太阳电池的Mo薄膜背接触电极,通过SEM对薄膜厚度的测试,研究了不同沉积时间和衬底温度下Mo薄膜溅射速率的变化规律;通过XRD、SEM、紫外-可见分光光度计和四探针电阻测试仪对薄膜的晶体结构、表面形貌以及光电学性能进行表征,着重探讨了沉积时间和衬底温度对Mo薄膜生长、结构及性能的影响。研究结果表明,薄膜的沉积速率随沉积时间和衬底温度而变化,沉积30min后,沉积速率趋于稳定;衬底温度100℃时,薄膜沿(110)晶面定向生长被打乱,表现为沿(211)晶面生长更为显著,SEM分析发现此时晶粒为略带间隙的梭形结构,且晶体呈柱状生长。     

PECVD法制备碳化硅薄膜的减反射性能研究

利用正交实验方法,探讨PECVD法制备碳化硅薄膜沉积参数变化对其减反射性能的影响,并进一步研究不同沉积参数对薄膜沉积速率和折射率的影响规律。结果表明,沉积参数中衬底温度是影响碳化硅薄膜减反射性能的主要因素;薄膜的生长速率随着衬底温度和硅烷与甲烷流量比的升高而降低,并且薄膜的折射率随衬底温度的升高而增大,但气体流量比对折射率的影响不大。     

Si衬底上3C-SiC异质外延应力的消除

利用低压化学气相沉积方法在N型Si衬底上异质外延生长3C-SiC薄膜,研究和分析了不同碳化工艺和生长工艺对3C-SiC外延层的影响;探讨了Si衬底3C-SiC异质外延应力的消除机理.通过台阶仪和XRD对不同工艺条件下的外延层质量进行分析,得到最佳工艺条件的碳化温度为1000 ℃,碳化时间为5 min,生长温度为1200...     

半导体器件钝化层Si3N4薄膜的制备及特性研究

采用热分解法在硅衬底上制备了Si3N4薄膜，根据在制备过程中薄膜生长速度随颜色的变化，研究了衬底温度和薄膜沉积速率之间的关系，分别利用AFM对薄膜表面进行观测，C—V法对薄膜和硅片界面态进行了测试。结果表明：所制备的Si3N4薄膜在硅片上以无定形方式存在，在Si3N4薄膜和硅界面之间存在着大量的表面电荷，由于这种高密度表面电荷的存在，导致Si3N4薄膜不适于直接作为半导体器件的表面钝化层。     

衬底位置与角度对CVD法制备单层MoS_2形貌的影响

为了满足高性能微电子器件对二硫化钼(MoS_2)薄膜低层数大尺寸的需求,文中利用化学气相沉积法(CVD)制备单层MoS_2,研究钼源与衬底之间的距离和衬底的放置角度对MoS_2形貌、尺寸和结构的影响,制备出大尺寸、高质量的单层MoS_2。采用扫描电镜、拉曼光谱和光致发光谱对其形貌和厚度进行表征。研究结果表明:衬底和钼源的距离影响MoS_2薄膜的生长,随着距离增大,MoS_2薄膜尺寸呈由小及大再变小的趋势,分布由密集到均匀再至稀疏。钼源距衬底9 cm处生长的MoS_2薄膜尺寸可达约70μm,且分布均匀,形貌规则;衬底的放置角度也影响MoS_2薄膜的生长,距钼源9 cm处正面向上倾斜约20°放置衬底制备的MoS_2薄膜尺寸可达约100μm。     

多元氧化物电子薄膜材料的单胞生长模式与界面应力诱导效应的研究

多元氧化物薄膜,特别是ABO_3钙钛矿结构的薄膜由于有铁电、压电、热释电和超导等特性和在多功能电子器件上的广泛应用而成为电子功能材料研究的热点．该文利用激光分子束外延和磁控溅射等薄膜制备技术,采用反射式高能电子衍射(RHEED)对薄膜的生长进行原位实时的检测分析,确定了在不同的工艺条件下氧化物薄膜的层状、层岛混合和岛状生长模式。优化了薄膜的生长条件,实现了对薄膜生长模式的有效控制,绘制出SrTiO_3、BaTiO_3等薄膜的生长模式图谱。测量计算了薄膜的表面活化能和沉积粒子在表面的有效扩散率,发现氧化物薄膜表面的生长运动单元具有活化能小、迁移时间长等重要特点,采用原子力显微镜(AFM)和掠入射XRD对层状生长薄膜的层厚结构进行了精细测量,提出了氧化物薄膜单胞生长动力学模型,即薄膜生长的主要单元是以B-O八面体为主体的单原胞基团．在此基础上,系统地研究了薄膜生长异质界面应力释放行为和对结构性能的影响,在小失配度、中等失配度和大失配度下体现出的不同生长规律,出现了在临界厚度下的相干外延、应变岛、双晶外延和近重位点阵等现象．最后,通过薄膜和衬底的失配度的选择来调整界面应力的影响,并通过工艺条件来诱导薄膜结构取向,如...     

WC-Co硬质合金上高质量金刚石薄膜的制备

采用微波等离子体化学气相沉积法在硬质合金基体上制备金刚石薄膜.研究了铜过渡层和酸蚀脱钴两种基体前处理工艺以及在施加铜过渡层的情况下,不同的沉积气压和基片温度对金刚石薄膜的质量的影响.结果表明:在施加铜过渡层后,在适中的沉积条件下(沉积气压6.0 kPa,基片温度约为780℃)可得到质量较好的金刚石薄膜.     

磁控溅射法生长ZnO薄膜的结构和表面形貌特性

采用射频磁控溅射方法,在Si（111）和玻璃基片上制备ZnO薄膜。研究衬底温度和基片类型对薄膜结构、表面形貌的影响。结果显示,所有ZnO薄膜沿c轴择优生长,同种基片类型上生长的薄膜,随着衬底温度升高,（002）衍射峰强度和表面粗糙度增高;相同衬底温度下生长的ZnO薄膜,Si基片上制备的薄膜（002）衍射峰强度和表面粗糙度小于玻璃片上的。基片类型影响薄膜应力状态,玻璃片上制备的ZnO薄膜处于张应变状态,Si基片上的薄膜处于压应变状态;对于同种基片类型上生长的ZnO薄膜,衬底温度升高,应力减小。Si衬底上、300℃下沉积的薄膜颗粒尺寸分布呈正态。     

n/p型掺杂非晶硅薄膜工艺优化研究

掺杂层与硅片衬底形成发射极和后背场,掺杂层薄膜质量是影响高效率太阳电池的重要因素之一。以载玻片为衬底沉积掺杂薄膜层后样品电阻为依据对太阳能电池n/p型掺杂非晶硅薄膜主要工艺进行优化。结果表明,n型掺杂非晶硅薄膜最优工艺为电流20.5 A,气压4.0 Pa,气体流量比H2:Si H4:PH3=50∶2∶4(sccm);p型掺杂层非晶硅薄膜最优工艺为电流23.5 A,气压5.5 Pa,气体流量比Si H4∶H2∶B2H6=2∶50∶4(sccm),沉积时间为30min,温度为200℃。     

WC—Co硬质合金上高质量金刚石薄膜的制备

采用微波等离子体化学气相沉积法在硬质合金基体上制备金刚石薄膜,研究了铜过渡层和酸蚀脱钴两种基体前处理工艺以及在施加铜过渡层的情况下,不同的沉积气压和基片温度对金刚石薄膜的质量的影响。结果表明,在施加铜过渡层后,在适中的沉积条件下（沉积气压6．0kPa,基片温度约为780度）可得到质量较好的金刚石薄膜。     

基板法催化生长纳米碳纤维薄膜

以乙炔(C2H2)为碳源,铜溶胶和硫化铜为催化剂前躯体,采用化学气相沉积法(CVD)在玻璃基板上生长纳米碳纤维薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物的形貌与结构进行了表征。结果表明:在反应温度为350℃时,制备出了纤维直径为100～200nm,厚度为3～20μm的均匀的纳米碳纤维薄膜;随着反应温度升高或者反应时间的延长,纳米碳纤维薄膜的膜厚增厚。     

不同衬底上低温生长GaN形貌的AFM观察

　Aim　To study the relationship between the substrate temperature and the morphology and properties of GaN. Methods Applying the hydride chemical vapor deposition method, GaN films were deposited on different kinds of substrates, including sapphire, Si(111),Si(100),GaAs and GaP(111) both on the P face and the Ga face. The growth was performed at low temperatures of below 700℃. XRD, Hall measurement, cathodoluminescence (CL) and atomic force microscopy (AFM) were used to characterise the film properties. Results It was found that the temperature and the nature of substrate materials influence the layer morphology. Conclusion The analysis shows that no apparent relationship exists between the optical properties and layer morphology.     

Structural and physical properties of permalloy thin films prepared by DC magnetron sputtering at different substrate temperature

Permalloy Ni80Fe20 films have been grown on thermal oxidized Si (111) wafers by magnetron sputtering at well-controlled substrate temperatures of 300, 500, 640 and 780 K in 0.65 Pa argon pressure. The base pressure was about 1×10-4 Pa. The deposition rate was about 5 nm/min for all the films. The structure of the films was studied using X-ray diffraction, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The composition of the films was analyzed using scanning Auger microprobe. The resistance and magnetoresistance of the films were measured using four-point probe technique. The results show that the content of oxygen in the films decreases gradually with raising substrate temperature. In addition, the surface morphology of the films presents notable change with the increasing of the substrate temperature; the residual gases and defects decrease and the grains have coalesced evidently, and then the grains have grown up obviously and the texture of (111) orientation develops gradually in the grow     

Additive-aided electrochemical deposition of bismuth telluride in a basic electrolyte

A new basic electrolyte with two cationic plating additives,polydiaminourea and polyaminosulfone,was investigated for the electrochemical deposition of the bismuth telluride film on a nickel-plated copper foil.Tellurium starts to deposit at a higher potential(-0.35 V) than bismuth(-0.5 V) in this electrolyte.The tellurium-to-bismuth ratio increases while the deposition potential declines from-1 to-1.25 V, indicating a kinetically quicker bismuth deposition at higher potentials.The as-deposited film featu...     

基板法铜粒子催化定向生长纳米碳纤维阵列

以乙炔(C2H2)为碳源,铜溶胶为催化剂前躯体,采用化学气相沉积法(CVD)在黄铜基板上定向生长纳米碳纤维阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)、X光衍射(XRD)和红外光谱(IR)等手段对产物的形貌、成分进行了表征。结果表明:在反应温度为400～500℃时,制备出了纤维直径为150～200 nm,长度为几到几十个微米的纳米碳纤维阵列;随着反应温度升高或者反应时间的延长,纤维长度增加,负载时间的延长有利于阵列形貌的生成。     

沉积温度对ZnO薄膜结构形貌及光学性能的影响

以Zn(NO3)2·6H2O为前驱体,采用超声喷雾热解法在玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外光谱仪(UVS)等对所得ZnO薄膜进行表征,研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、微观形貌及光学性能的影响。结果表明,沉积温度为500℃时所制备的薄膜质量最佳,形成的是六角纤锌矿ZnO结构,且薄膜沿(002)晶面择优取向生长显著,薄膜表面光滑致密,晶粒细小均匀,尺寸在50~60nm。薄膜表现出良好的光学性能,可见光透过率可达87%。     

硫粉气化温度对制备WS2薄膜的影响

采用熔融盐辅助化学气相沉积（CVD）法在蓝宝石（Al₂O₃）衬底上制备WS2薄膜,改变硫粉的气化温度（750~800 ℃）,探寻其对WS₂薄膜生长的影响,为制备出大面积WS₂薄膜提供理论依据。采用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和拉曼（Raman）光谱对WS₂薄膜的形貌、结晶性和厚度进行分析。800 ℃时,WS₂薄膜平均边长可达310 μm,Raman特征峰的波数差为64.60 cm^-1（单层）。随着硫粉气化温度的升高,WS₂薄膜的生长经历了形貌及尺寸的转变,这表明在沉积过程中,硫粉引入时机对WS₂薄膜的形核、生长至关重要,适当的气化温度可以制备出尺寸较大、结晶性能良好的WS₂薄膜。     

脉冲激光沉积（PLD）原理及其应用

脉冲激光沉积薄膜是近年来发展起来的使用范围最广，最有希望的制膜技术。通过从激光与材料相互作用理论出发：分析了激光烧蚀材料等离子体羽辉的空间运动特征与成分分布，以LCMO为对象，对PLD系统脉冲激光沉积薄膜过程中薄膜质量与衬底温度、靶材一衬底距离、氧压、激光脉冲能量、激光频率等参数关系进行了实验研究，得出在单晶衬底上沉积LCMO薄膜的最佳实验参数。同时用XRD衍射谱和SEM分别对膜的成键情况和表面形貌作了分析，结果表明脉冲激光沉积（PLD）是一种很好的镀膜方法，所制备的膜质量较好。     

脉冲激光沉积(PLD)原理及其应用

脉冲激光沉积薄膜是近年来发展起来的使用范围最广,最有希望的制膜技术.通过从激光与材料相互作用理论出发,分析了激光烧蚀材料等离子体羽辉的空间运动特征与成分分布,以LCMO为对象,对PLD系统脉冲激光沉积薄膜过程中薄膜质量与衬底温度、靶材-衬底距离、氧压、激光脉冲能量、激光频率等参数关系进行了实验研究,得出在单晶衬底上沉积LCMO薄膜的最佳实验参数.同时用XRD衍射谱和SEM分别对膜的成键情况和表面形貌作了分析,结果表明脉冲激光沉积(PLD)是一种很好的镀膜方法,所制备的膜质量较好.