激光能量对脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜性能的影响

脉冲激光沉积技术(PLD)易于获得高质量的氧化物薄膜已成为一种重要的制备ZnO薄膜的技术.采用脉冲激光沉积(PLD)(KrF准分子激光器:波长248 nm,频率5 Hz,脉冲宽度20 ns)方法在氧气气氛中以高纯Zn(99.999%)为靶材、在单晶硅和石英衬底表而成功生长了ZnO薄膜.通过X射线衍射仪、表面轮廓仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度计对合成薄膜材料的晶体结构、厚度、光学性质等进行了研究,分析了激光能量变化对其性能的影响.实验结果表明我们使用PLD法可以制备出(002)结晶取向和透过率高于75%的ZnO薄膜,激光能量为450 mJ的ZnO薄膜的发射性能较好,但激光能量的增加不能改善薄膜的透光率.     

脉冲激光沉积法制备氧化锌薄膜

ZnO是一种新型的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料,具有优良的晶格、光学和电学性能,其显著的特点是在紫外波段存在受激发射。利用脉冲激光沉积法(PLD)在氧气氛中烧蚀锌靶制备了纳米晶氧化锌薄膜,衬底为石英玻璃,晶粒尺寸约为28-35 nm。X射线衍射(XRD)结果和光致发光(PL)光谱的测量表明,当衬底温度在100-250℃范围内时,所获得的ZnO薄膜具有c轴的择优取向,所有样品的强紫外发射中心均在378-385 nm范围内,深能级发射中心约518-558 nm,衬底温度为200℃时,得到了单一的紫外光发射(没有深能级发光)。这归因于其较高的结晶质量。     

脉冲激光沉积制备c轴取向AlN薄膜

ｃ轴取的ＡｌＮ具有优异的压电性和声表面波传输特性,已受到人们日益广泛的重视。文章报道了采用ＫｒＦ脉冲准分子激光沉积工艺,在Ｓｉ（１００）衬底上成功地制备了ｃ轴取向的ＡｌＮ晶态薄膜。Ｘ射拇衍射与傅里叶变换红外光谱的结果表明,在３００℃－８００℃衬底温度下,薄膜均只有（００２）－一个衍射峰,但随着温度的升高,薄膜的结晶质量变好;     

脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜的研究进展

基于氧化锌薄膜紫外光发光的实现,ZnO薄膜成为新的研究热点。综述了各种沉积条件对脉冲激光沉积(PLD)技术生长的氧化锌薄膜的微结构、光学和电学性质的影响,ZnO薄膜的厚度在超过400 nm时,呈现出了近似块状的性质。采用PLD技术,可以在适当的条件下制备具有特定功能的氧化锌薄膜。     

垂直靶向脉冲激光沉积制备ZnO纳米薄膜

用一种新颖的制备纳米粒子与薄膜的垂直靶向脉冲激光沉积(VTPLD)方法,在室温及空气气氛下,于玻璃基底上成功地制备出ZnO纳米薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对ZnO纳米薄膜的表面形貌和结构进行了表征,用荧光光谱仪对薄膜的光致发光(PL)性能进行了测量.结果表明,当激光功率为13 W时,沉积出的粒子大小较均匀,尺寸在40 nm左右,且粒子排列呈现出一定方向性;当激光功率为21 W时,沉积的ZnO纳米薄膜图呈现出微纳米孔的连续薄膜.在玻璃基底上沉积的ZnO纳米薄膜有一主峰对应的(002)衍射晶面,表明ZnO纳米薄膜具有良好的c轴取向性.不同激光功率下沉积ZnO纳米薄膜经500 ℃热处理后的PL峰,其强度随激光能量而变化,最大发光波长位于412 nm.     

脉冲激光制备ZnO压敏电阻薄膜

利用脉冲激光沉积技术，在光学玻璃基片上制备了性能良好的ＺｎＯ压敏多晶薄膜，其非线性系数ａ≥６，压敏转折电压约３．５Ｖ。     

用脉冲激光沉积方法制备的ZnO薄膜的结构及光致发光特性

在从室温到800℃的温度范围内,用脉冲激光沉积方法在Al₂O₃（0001）衬底上制备了ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜以及荧光光谱仪分别研究了衬底温度对ZnO薄膜表面形貌、结晶质量和光致发光特性的影响。X射线衍射仪和原子力显微镜的结果表明,当衬底温度从室温升高到400℃时,ZnO薄膜的结构及结晶质量逐渐提高,而当衬底温度超过400℃时,其结构和结晶质量变差;在400℃下生长的ZnO薄膜具有最佳的表面形貌和结晶质量。室温光致发光的测量结果表明,400℃下生长的ZnO薄膜的紫外发光强度最强,且发光波长最短（386 nm）。     

基于脉冲串模式的ZnO薄膜皮秒激光脉冲沉积技术

介绍了一种基于多脉冲模式的皮秒激光脉冲沉积方法,采用该方法在玻璃基底和单晶硅基底上沉积了透明导电氧化锌(ZnO)薄膜,使用光谱椭偏仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、分光光度计和四探针测试仪分析了激光的不同脉冲串模式对ZnO薄膜厚度、粗糙度、表面形貌、晶体结构、光学性能以及电学性能的影响。结果表明：沉积速率随着子脉冲串数量的增加而减小;随着子脉冲串数量的增加,薄膜表面粗糙度减小,颗粒尺寸减小,薄膜变得更加致密光滑;所有样品均呈现多晶结构;ZnO薄膜的透过率在可见光区域内高于92.95%,且禁带宽度在3.317～3.427eV范围内;薄膜电阻率随着子脉冲数量的增加而减小。相比于单脉冲,利用多脉冲沉积产生的薄膜具有更高的表面质量、更好的光学性能和更低的电阻率。     

基片温度对脉冲激光沉积ZnO薄膜性质的影响

本文基于脉冲激光沉积(PLD)方法,利用光谱物理GCR-170型脉冲激光器Nd:YAG的三次谐波,实验上完成了在Al2O3(0001)基片上生长了ZnO薄膜.利用原子力显微镜(AFM)、光致发光(PL)谱和光学透射谱对不同基片温度下沉积的ZnO薄膜的表面形貌和光学特性进行研究.结果表明,沉积时的基片温度对ZnO薄膜的结构和特性有显著影响.在基片温度为500℃时沉积的ZnO薄膜结构致密均匀,并表现出很强的紫外发射.通过紫外一可见透射光谱的测量,讨论了沉积时的基片温度对ZnO薄膜光学透射率的影响.     

脉冲激光沉积法制备二氧化钒薄膜的研究进展

主要阐述了脉冲激光沉积(PLD)技术在制备金属氧化物方面的物理过程和技术特点,详细介绍了脉冲激光沉积制备二氧化钒(VO2)薄膜的工艺参数和同内外研究进展,并与几种常规制备方法进行了对比,给出了脉冲激光沉积掺杂对VO2溥膜特性的影响,以及脉冲激光沉积制备VO2纳米材料,讨论了脉冲激光沉积制备VO2薄膜存在的问题和发展方向.     

反应式脉冲激光溅射淀积AlN薄膜化学稳定性研究

就反应式脉冲激光溅射淀积制备氮化铝薄膜的过程，讨论了激光脉冲能量密度及脉冲频率对所有制备薄膜结构性能的影响，并对薄膜的化学稳定性作了比较详细的研究，结果表明，当薄膜中存在有未反应的单质铝时，薄膜的化学稳定性较差。比较而言具有高取向性，择优生长的致密ＡＩＮ微晶膜的化学稳定性优于结构相对疏松的非晶膜。     

脉冲激光沉积法沉积类金刚石薄膜的实验研究

为了研究脉冲激光沉积法中衬底温度和距离对类金刚石薄膜的影响,首先温度保持在200℃,靶和衬底间的距离分别取25.0mm和30.0mm来沉积类金刚石膜。其次温度保持在400℃,距离分别取25.0mm和30.0mm来沉积类金刚石膜。用Raman光谱仪对薄膜的微观结构进行检测,用原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行检测。实验结果表明：距离增加或者温度升高都会导致类金刚石薄膜的密度和sp3/ sp2的比值减小,薄膜中石墨晶粒的数量增多和体积增大。近距离时温度的变化和低温时距离的变化对薄膜微观结构产生的影响更明显。距离和温度的变化对类金刚石薄膜的表面形貌也产生显著的影响。     

Pulsed laser deposition and physical properties of carbon nitride thin films

Carbon nitride thin films were grown using an approach that combines pulsed laser deposition and atomic beam techniques. The composition and phases of the carbon nitride materials obtained from the reaction of laser ablated carbon and atomic nitrogen have been systematically investigated. The nitrogen composition was found to increase to a limiting value of 50% as the fluence was decreased for laser ablation at both 532 and 248 nm. Analysis of these experiments show that the growth rate determines the overall nitrogen composition, and thus suggests that a key step in the growth mechanism involves a surface reaction between carbon and nitrogen. Infrared spectroscopy has also been used to assess the phases present in the carbon nitride thin films. This spectroscopic measurement indicates that a cyanogen-like impurity occurs in films with nitrogen compositions greater than 30%. Investigations of the effects of thermal annealing have been carried out, and show that the impurity phase can be eliminated to yield a single phase material. In addition, systematic measurements of the electrical resistivity and thermal conductivity of the carbon nitride films were made as a function of nitrogen content. The implications of these results are discussed.     

脉冲激光沉积薄膜技术研究新进展

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。陈述了其原理、特点、研究方法,总结了超快脉冲激光、脉冲激光真空弧、双光束脉冲激光沉积等最新的PLD薄膜制备技术研究进展。     

GaN薄膜制备及脉冲激光沉积法的研究进展

介绍了国内外制备GaN材料的历史和现状。分析了GaN材料及其薄膜的各种制备工艺的特点,并详细介绍了采用激光沉积工艺制备GaN薄膜的研究进展。     

脉冲激光沉积Al膜的沉积模式及沉积速率研究

为了给脉冲激光沉积(PLD)法沉积大面积均匀薄膜的应用提供相关的理论依据,以纯铝块作为靶材,采用PLD法在同轴和旁轴两种模式下对比研究了Al薄膜的厚度均匀性。同时,在旁轴的沉积模式下分别研究了基片温度、激光功率和重复频率对A l薄膜沉积速率的影响规律。实验结果表明,采用PLD方法在旁轴的沉积模式下获得的Al薄膜的厚度更加均匀。随着基片温度的增加,薄膜的沉积速率反而降低。升高激光功率,薄膜的沉积速率也随之提高。而在激光重复频率的变化过程中,Al薄膜的沉积速率有一最大值。     

脉冲激光沉积制备铁电薄膜材料研究进展

铁电薄膜是一类重要的功能材料,是近年来高新技术研究的前沿和热点之一。脉冲激光沉积(PLD)是制备铁电薄膜的一种重要方法。综述了脉冲激光沉积制备铁电薄膜的历史、工艺参数、特点和采用此方法制备出的某些材料的铁电性能。     

脉冲激光沉积羟基磷灰石薄膜的研究现状

羟基磷灰石(HA)具有优良的生物相容性,被用作植入体涂层材料广泛应用于整形外科、神经外科和牙科方面,利用脉冲激光沉积(PLD)技术制备的HA薄膜具有高的结晶度和结合强度,受到人们的关注。综述了PLD技术制备HA薄膜的研究现状,系统地阐述了沉积过程中工艺参数对薄膜性质的影响,包括靶材的性质、气氛、衬底温度、激光波长和能量密度、缓冲膜等,分析了薄膜的力学特性和生物活性,展望了该项技术的应用前景。     

脉冲激光扫描淀积类金刚石薄膜

采用能量密度为1.178×109W/cm2的XeCl准分子激光直接辐照高纯度的石墨靶,并同时采用辅助放电,在1×10-5Torr的真空环境中,于温度为80℃的Si(100)的基片上淀积出类金刚石薄膜,Raman光谱显示在1330cm-1处出现较强的散射峰值;对薄膜红外光谱进行测试,其光谱在2900cm-1处有吸收峰,表明所淀积的类金刚石薄膜含有C-H键,其H元素与C元素的比为45%.薄膜的电阻率为1.89×106Ω/cm,通过光吸收测得的该薄膜的能隙为1.55eV.