一种实时掺氦生长P型氧化锌晶体薄膜的方法

本发明公开的实时掺氮生长P型氧化锌晶体薄膜的方法，是在金属有机化学汽相沉积过程中利用活化裂化高纯氮源气体产生氮原子进行实时掺氮的。步骤如下：先将衬底表面清洗后放入金属有机化学汽相沉积生长室中，生长室真空度抽到至少10^-4Pa，然后加热衬底，使衬底温度为350—950℃，将高纯氧源和用高纯载气将高纯有机锌源输入生长室中在衬底上生长氧化锌薄膜，高纯氧源和高纯有机锌源的摩尔流量分别为5～100000μmol／min和0．1～1000μmol／min，同时将用原子发生器活化裂化高纯氮源气体分离出的氮原子输入生长室，     

氮气流量对磁控溅射法沉积NGZO薄膜性能的影响

目的通过磁控溅射镀膜工艺,在玻璃上制备高质量的氮镓共掺杂氧化锌(NGZO)薄膜。方法采用射频磁控溅射法,同时通入氩气和氮气,在流量比分别为25/10、25/20、25/25、25/30((m L/min)/(m L/min))条件下制备NGZO薄膜。通过XRD和SEM对薄膜的物相结构和表面形貌进行分析,通过紫外/可见分光光度计和霍尔效应测试仪对薄膜透过率和载流子浓度、迁移率及薄膜电阻率进行研究。结果与未掺入N的Ga掺杂氧化锌(GZO)薄膜相比,在可见光区,尤其是600~800 nm范围内,NGZO薄膜平均透过率在80%以上,符合透明导电薄膜透过率的要求。GZO薄膜载流子浓度较高,电阻率较低,而掺入N后薄膜的载流子浓度和迁移率有所下降,电阻率有所增加。结论在N-Ga共掺杂薄膜中,N的掺杂主要占据O空位,并吸引空位周围的电子,这减小了薄膜晶格畸变,并产生电子空穴,最终使得薄膜中电子载流子浓度降低,空穴载流子浓度增加,电阻率有所增加。随着氮气流量的变化,发现在25 m L/min时,薄膜具有最佳的综合性能。这种薄膜可用于紫外光探测器等需较大电阻率的应用中,并有望实现n-p型转化。     

反应磁控溅射制备的Cr-N薄膜的成相行为

采用反应磁控溅射在不锈钢衬底上制备Cr-N薄膜，并研究了基片温度、氮气分压和溅射功率变化对薄膜相组成的影响。结果表明，基片温度升高使薄膜由单一的CrN相变成CrN和Cr2N两相共存，同时使有效的沉积速率下降；在基片温度为373K、溅射功率约45W时，氮气和氩气流量比在1：4到3：2的范围内变化时，薄膜的相组成几乎没有明显的变化；过高的溅射功率使薄膜以非晶态的形式存在。热处理后的Cr-N薄膜通常有CrN和Cr2N两相共存。     

溅射气氛中O2／Ar比及热处理对直流反应磁控溅射法制备玻璃基TiO2薄膜结构与亲水性的影响

在工作气压为0．80Pa的氧氩气混合气氛下，改变氧与氩的流量比(O2／Ar：0．10，0．20，0．30)，在预先镀10nm左右SiO2的普通玻璃基片上用直流(D．C．)磁控溅射法制备了300nm左右的TiO2薄膜试样。离线在500℃、氧气氛下对试样热处理2h。用X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射仪(XRD)分别研究了试样热处理前后的表面元素组成、离子状态和物相组成，用接触角分析仪测试了试样在紫外光(UV)照射后的水润湿角。     

Mg-8Li-1Al合金表面磁控溅射法制备Ti/TiN复合薄膜的研究

采用高功率复合脉冲磁控溅射技术在Mg-8Li-1Al合金表面制备了Ti/TiN复合薄膜,对薄膜相组成和形貌进行了表征。研究了氩气与氮气流量比(QAr/QN2)和溅射时间对薄膜性能的影响,以及薄膜的腐蚀行为。结果表明,采用高功率复合脉冲磁控溅射技术,可以在Mg-Li合金表面制备结合强度高、抗腐蚀性强的Ti/TiN复合防腐薄膜。     

一种制备p型ZnO晶体薄膜的方法

本发明公开的制备p型氧化锌晶体薄膜的方法步骤如下：先将衬汽相沉积生长室中，生长室真空度抽到至少10^-2Pa，然后加热衬底，使衬底温度底表面清洗后放入金属有机化学为350～950℃，控制生长室内部压力在10^-2-10000Pa范围里，用高纯载气将高纯有机锌源输入生长室中，同时将高纯N2O和高纯NO气体输入生长室，有机锌源、N2O和NO的摩尔流量分别为0．1—1×10^3μmol／min、     

氧流量对铟锡氧化物薄膜光电性能的影响

采用射频磁控溅射法，在不同氧流量（0～10sccm）的条件下沉积了铟锡氧化物（In2O3-SnO2）透明导电薄膜。紫外分光光度计测试薄膜的透射率，四点探针测试薄膜的方阻，椭偏仪测试薄膜的复折射率和薄膜厚度，XPS测试ITO薄膜的成分和电子结构。结果表明：薄膜的沉积速率和折射率与氧流量有关，薄膜厚度为60nm，氧流量在9sccm时，透射率超过80％（波长λ=400nm～700nm，包括玻璃基体），退火后透射率、方阻明显改善。XPS分析表明，薄膜中的亚氧化物的存在降低了薄膜的光电性能，控制氧流量可减少亚氧化物。     

氮化钛薄膜二次电子发射特性研究

目的研究氮化钛薄膜的部分物理特性及真空中的电子发射特性,验证氮化钛薄膜具有相对较好的电导特性及较低的电子发射系数,证明氮化钛薄膜在空间大功率微波器件表面处理中有良好的应用前景。方法使用射频磁控溅射技术在单晶硅及玻璃片表面制备氮化钛薄膜,实验中通过调节溅射过程中氮气与氩气的气体流量比控制薄膜中的氮钛原子比。使用SEM对氮化钛薄膜的表面形貌及厚度进行表征。使用超高真空二次电子发射特性研究平台对氮化钛薄膜的二次电子发射特性进行表征。结果通过调节溅射过程中的氮气氩气流量比,能够有效控制薄膜中氮钛两种元素的含量,进而改变氮化钛薄膜的结晶方式和其他物理特性。当氮氩气体流量比约为10:15时,薄膜中氮钛原子比约为1:1。电阻率测试结果表明,薄膜中氮钛原子比越接近1:1,薄膜的电阻率越低。二次电子产额(SEY)测试结果表明,所制备氮化钛薄膜的最小SEY峰值约为1.46,低于平滑金(~1.8)、银(~2.2)表面的SEY。结论氮化钛薄膜具有较好的电导特性及较低的SEY,且其在真空环境中有良好的稳定性,能在不影响微波器件表面损耗的情况下,有效降低器件表面发生电子倍增的风险。     

磁控溅射制备In2O3-SnO2薄膜与分析

选择In2LO3与SnO2质量比11的靶材为溅射源,采用磁控溅射法沉积了ITO薄膜,讨论了溅射氩气压强、氧流量、基体温度对薄膜透射率和方阻的影响,深入分析了其机理.研究结果表明溅射时采用低Ar压强更有利于降低ITO薄膜的电阻率,并确定最佳氩气压强为0.2 Pa,厚度为120 nm的ITO薄膜在可见光区的透过率可达到90%;氧流量能明显改变薄膜的性能,随着氧流量从0增加10 L/min(标准状态下,下同),载流子浓度(N)则由3.2×1020降低到1.2×1019/cm3,N值的变化与ITO薄膜光学禁带宽度(Eg)的变化密切相关.振子模型与实验结果吻合,并确定了ITO薄膜的等离子波长(λp=1 510 nm).薄膜随方阻减小表现出明显的"B-M"效应.通过线性外推,建立了直接跃迁的(αE)2模型,并确定了薄膜的Eg值(3.5～3.86 eV).     

氧化铟锡(ITO)薄膜溅射生长及光电性能调控

目的 选取影响氧化铟锡(ITO)薄膜生长关键的3种参数,即薄膜生长的氧气流量、薄膜厚度和热处理退火,系统研究其对ITO薄膜光学和电学性能的影响规律。方法 采用直流溅射法,在氩气和氧气混合气氛中溅射陶瓷靶材制备ITO薄膜样品。利用真空热处理技术对所制备的ITO薄膜进行真空退火处理。通过表面轮廓仪测试厚度、X-射线衍射仪(XRD)表征结构、X-射线光电子能谱仪(XPS)分析元素含量、分光光度计测试透过率和四探针测试薄膜方块电阻,分别评价薄膜厚度、光学性能和电学性能,并对比研究热处理对薄膜结构和光电性能的影响规律。结果 电阻率随氧气流量的增加呈现出先缓慢后急剧升高的规律,在氩气和氧气流量比为150∶8时,可得到400 nm厚、电阻率为8.0×10^?4 ?.cm的ITO薄膜。厚度增加可降低薄膜电阻率,氧气流量的增加可明显改善薄膜透光性。通过真空热处理可提高室温沉积ITO薄膜的结晶性能,较大程度地降低电阻率。在真空热处理条件下增大薄膜厚度可降低薄膜电阻率,氧气流量增加不利于ITO薄膜电阻率的降低。在氩气和氧气流量为150∶6条件下制备的ITO薄膜,经500 ℃真空热处理后电阻率可达到最低值(2.7×10^?4 ?.cm)。结论 通过调控氧气流量和厚度来优化ITO薄膜的结构和氧空位含量,低温下利用磁控溅射法可制备光电性能优异的ITO薄膜;真空热处理可提高薄膜结晶性能,通过氧气流量、厚度和热处理温度3种参数调控可获得最低电阻率的晶态ITO薄膜(2.7×10^?4 ?.cm),满足科技和工程领域的需求。     

Zr-N薄膜颜色变化规律的研究

应用中频非平衡磁控反应溅射技术沉积氮化锆薄膜，通过对Zr-N薄膜颜色测量，绘制了氮分压为横坐标的L^＊，a^＊，b^＊值的影响曲线和Zr-N薄膜随氮分压变化的反射率曲线。发现随真空炉内氮分压的增大，Zr—N薄膜的相结构发生变化，薄膜颜色由银白色→浅黄色→金黄色→深红色的颜色变化规律。比较Zr—N薄膜，TiN薄膜，黄金和金合金颜色，氮分压为50％时，与纯金的色差最小。结果表明，镀膜过程中控制氩气和氮气流量的比值（Ar／N2）可以调节Zr-N膜的颜色。氮分压有比较宽的可调节范围获得金黄色。     

氮气流量对 ZrN / Zr 薄膜色度特性的影响

采用中频孪生靶磁控溅射技术,在不锈钢和铝基体上沉积出ZrN/Zr薄膜,表征了薄膜的厚度、色度及表面形貌,研究了氮气流量对ZrN/Zr薄膜的沉积速率和色度的影响。结果表明:随着氮气流量的增加,薄膜的沉积速率先降低,后升高,氮气流量在2.5×10-10～3.5×10-10m3/s范围内时对薄膜的沉积速率影响很小;随着氮气流量的变化,薄膜的颜色呈现规律性的变化,在氮气流量2.5×10-10～3.5×10-10m3/s范围内,可以制备出色彩亮丽的仿金薄膜ZrN,且膜层致密。     

绒面氧化锌透明导电薄膜及其制备方法

缄面氧化锌透明导电薄膜及其制备方法涉及用于太阳电池的光电材料技术领域，特别涉厦到用于太阳电池的透明导电薄膜设计技术领域．其特征在于，这种薄膜是一种缄面的氧化锌透明导电薄膜。制备该薄膜的方法是磁控溅射方法，其特征在于，溅射气体的压力为3．0Pa-15．0Pa；衬底温度为20℃-400℃。本发明的氧化锌透明导电薄膜具有较高的绒度和表面粗糙度，能够增加光的吸收。     

氧氩流量比对溅射氧化钒薄膜结构和光学性能的影响

采用射频反应磁控溅射方法制备氧化钒(VOx)薄膜,对样品的沉积速率、物相结构、表面形貌和可见光波段的透过率进行表征,研究了在沉积气压一定的情况下,氧氩流量比对氧化钒薄膜结构和光学性能的影响。结果表明,改变氧氩流量比可明显改变薄膜结构,随着氧气比例的增加,沉积速率下降,薄膜表面出现了颗粒结构,颗粒尺寸具有增大的趋势,光透过率增大。     

氮气流量对类富勒烯碳氮薄膜结构及力学性能的影响

目的在9Cr18钢表面制备类富勒烯碳氮薄膜,提高9Cr18钢表面强度。方法采用非平衡直流磁控溅射技术,在沉积温度为300℃的Ar和N2混合气氛中溅射C靶,制备类富勒烯CNx薄膜。利用XPS、Raman光谱、SEM研究了类富勒烯CNx薄膜的微观结构,利用纳米压痕仪和球盘摩擦试验机研究了CNx薄膜的力学性能和摩擦学性能。结果类富勒烯CNx薄膜中存在sp2 C—C、sp2 N—C和sp3 C—N化学键,类富勒烯结构的CNx薄膜的ID/IG比值较高且G峰向低峰位移动。随着氮气流量的增加,薄膜的硬度和弹性恢复系数先增大后减小,薄膜的硬度和弹性恢复系数越高,其磨损率越低。结论氮气流量为10 m L/min时制备的CNx薄膜具有较高的硬度和弹性恢复系数以及较低的摩擦系数和磨损率。在9Cr18钢表面制备类富勒烯碳氮薄膜能显著提高其表面强度。     

氧流量对磁控溅射ZrO2薄膜光学性能的影响

采用反应磁控溅射法在k9玻璃基底上沉积ZrO2薄膜.用轮廓仪、椭圆偏振仪和分光光度计,分别测试薄膜的厚度、折射率、消光系数和透过率,研究了不同氧流量对薄膜沉积速率和光学特性的影响.结果表明:随着氧气流量增加到22～24 mL/min(标准状态下)时,沉积速率从6.8 nm/s下降到2.5 nm/s,并趋于稳定;在入射波...     

射频反应磁控溅射法制备ZnO:Al透明导电薄膜的光电性能

室温下采用射频(RF)反应磁控溅射技术在玻璃衬底上沉积具有(002)择优取向的透明导电Al掺杂ZnO(AZO)薄膜。XRD结果表明,制备的AZO薄膜为多晶,具有c轴择优取向。退火处理能提高其结晶度。在Al靶射频功率为40W,ZnO靶射频功率为250W,氩气流量为15mL/min的条件下,获得200nm厚的薄膜电阻率约3.8×10-3?·cm,在可见光范围内有很好的光透过率。     

氮氩流量比对磁控溅射TiN薄膜生长织构的影响

采用直流反应磁控溅射法,通过控制氮氩流量比,在Si(111)衬底上沉积了TiN薄膜,并用织构系数来量化TiN薄膜的生长取向。对TiN薄膜的织构、物相组成、形貌进行表征,分析了溅射沉积过程中氮氩流量比对TiN薄膜生长织构的影响,同时还分析了不同织构薄膜的表面及截面形貌。结果表明:氮氩流量比低于1∶30时,薄膜的织构由(200)转变为(111),同时还出现了TiN0.61相;(111)织构的薄膜表面均匀,致密性好,粗糙度小,以氮氩流量比为1∶60时所得织构系数为1.63的(111)薄膜最好。     

氧气分压和热处理温度对制备玻璃基二氧化钛薄膜的表面形貌和光学性能的影响

用直流反应磁控溅射法制备了玻璃基TiO2薄膜。溅射过程中，Ar气的分压保持在0．8SPa不变，而O2的分压在0．10Pa～0．6SPa之间变化：镀膜试样在400℃～550℃之间进行热处理。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外．可见光谱仪研究了薄膜的表面形貌、薄膜沉积速率和光学带隙宽度。结果表明，随着氧气分压从0．10Pa增加到0．6SPa，薄膜沉积速率从4．4nm／min下降到2．2nm／min，光学带隙从3．67eV下降到3．59eV，薄膜表面呈现出均匀的纳米晶粒和纳米孔：550℃热处理有助于较致密薄膜形成纳米晶粒和纳米孔，并降低带隙宽度。     

ATO薄膜太阳能电池电极的磁控溅射沉积及其光电转换性能研究

以自制氧化锡锑(ATO)陶瓷靶材为原料,采用磁控溅射法于200℃、不同氧气流量(0~15 cm3/min)下,同时在石英玻璃基片和铜锌锡硫(CZTS)电池原件上制备了ATO薄膜电极。采用XRD、FESEM以及霍尔效应测试等手段研究了氧气流量对薄膜微观结构和光电性能的影响;采用太阳能效率测试仪测试了CZTS薄膜电池的光电转换效率。结果表明:氧气流量对薄膜的结晶度具有显著影响,从而影响其平均可见光透过率和电阻率。当氧气流量从0 cm~3/min上升至5 cm~3/min时,薄膜结晶性提高使得平均可见光透过率下降;同时,薄膜中Sb~(3+)向Sb~(5+)转变使得载流子浓度上升,电阻率下降。当氧气流量从5 cm~3/min上升至15 cm3/min时,薄膜结晶度降低,平均可见光透过率上升;而氧空位的急剧减少使得载流子浓度降低,电阻率上升。本实验所制备的ATO薄膜在氧气流量为5 cm3/min时具有最低电阻率6.84×10~(-3)?·cm,平均可见光透过率85.49%,同一时间在CZTS电池上制备的ATO薄膜电极与基底结合牢固,且该CZTS电池具有最佳光电转换效率1.47%。