基片温度对射频磁控溅射碲化铋薄膜微结构和表面形貌的影响

碲化铋材料是目前已知的室温下性能优异的热电材料之一。本文利用射频磁控溅射在不同基片温度下制备了碲化铋薄膜。研究发现,基片温度对薄膜的微结构和表面形貌影响显著。随着温度的提高,薄膜内晶粒尺寸都不同程度地增加。基片温度100℃以上碲化铋薄膜为Bi2Te3相为主的多晶结构,并具有良好的c轴择优取向,形成了六角层状结构。基片温度250℃时薄膜转变为BiTe相,并在表面生成Te长条状颗粒。应力分析表明碲化铋薄膜与Si(100)基片之间的残余应力受温度影响明显。     

衬底温度对磁控溅射法制备ZnO薄膜结构及光学特性的影响

采用射频反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备了具有c轴高择优取向的ZnO薄膜,利用X射线衍射仪、扫描探针显微镜及紫外分光光度计研究了生长温度对ZnO薄膜的结构及光学吸收和透射特性的影响.结果表明,合适的衬底温度有利于提高ZnO薄膜的结晶质量;薄膜在紫外区显示出较强的光吸收,在可见光区的平均透过率达到90%以上,且随着衬底温度的升高,薄膜的光学带隙减小、吸收边红移.采用量子限域模型对薄膜的光学带隙作了相应的理论计算,计算结果与实验值符合得较好.     

衬底温度对射频磁控溅射制备HfO2薄膜结构的影响

采用射频磁控溅射法在氧氩比为0.2的混合气氛中,分别在室温、100℃、200℃、250℃、300℃、350℃和400℃温度下,在P-Si(100)衬底上制备了HfO2薄膜,并用SEM、XRD和AFM研究了衬底温度与薄膜沉积速率对微结构的影响.结果表明:随着衬底温度的增加,薄膜沉积速率呈减小趋势.室温沉积的HfO2薄膜为非晶态,当衬底温度高于100℃,薄膜出现单斜晶相,随着衬底温度继续增加,(111)择优取向更加明显,晶粒尺寸增大,薄膜表面粗糙度减小.     

制备参数对磁控溅射CoSi2薄膜织构的影响

采用射频磁控溅射法溅射CoSi2合金靶材制备CoSi2薄膜,研究了制备参数对薄膜织构的影响。结果表明,CoSi2薄膜中存在(111)或(220)织构。织构的形成受溅射参数的影响。溅射功率越大,溅射气压越低,(111)织构越强烈。当基底温度增加时,织构经历了先增强后减弱的过程。     

射频磁控溅射制备类金刚石薄膜的特性

采用射频磁控溅射技术,用高纯石墨靶在单晶硅片、抛光不锈钢片上制备了类金刚石薄膜(DLC)。采用Raman光谱、原子力显微镜、显微硬度分析仪,表征了类金刚石薄膜的微观结构、表面形貌、硬度。结果表明,制备的类金刚石薄膜中含sp2、sp3杂化碳键,具有典型的类金刚石结构特征。计算表明,对应sp3杂化碳原子含量的ID1IG为3.18;薄膜的表面十分平整光滑,表面粗糙度极低,平均粗糙度Ra为0.17 nm;薄膜硬度可以高达30.8 GPa。     

反应RF磁控溅射法制备氧化铝薄膜及其介电损耗

在氧气和氩气的混合气氛中,利用反应射频磁控溅射铝靶制备了非晶氧化铝薄膜,其直流介电强度为３－４ＭＶ／ｃｍ。当固定氩气流量,改变氧分压时,薄膜沉积速率先减小,再增大,然后又减小。适当的低工作气压和溅射功率下,薄膜的介电损耗可以达到０．４％,小于已报道的关于非晶氧化铝薄膜的损耗。从１００Ｈｚ到５ＭＨｚ,所有的样品均未显示出可见的极化驰豫引起的损耗峰。     

RF溅射钕掺杂ZnO薄膜工艺与结构研究

通过射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备了未掺杂和Nd掺杂ZnO薄膜,研究了衬底温度、氧分压以及Nd不同掺杂浓度等工艺参数对薄膜的影响.薄膜的结构和表面形貌通过XRD分析和AFM观测,表明制备的薄膜为ZnO:Nd纳米多晶薄膜,其表面形貌粗糙,不同沉积条件对薄膜生长有很大的影响.在纯氩气氛中、衬底温度为300℃的条件下,ZnO:Nd薄膜具有c轴择优取向.     

基片温度对TiO2薄膜表面形貌和性能的影响

利用射频磁控溅射设备在玻璃基片上制备TiO2薄膜,采用AFM、UV-Vis分光光度、接触角测定仪等测试手段,研究基片温度对薄膜表面形貌、粗糙度和表面性能的影响.结果表明,随着基片温度增加,薄膜表面粗糙度增大,薄膜中颗粒由无定形态逐渐向定向排列的晶态转变,而薄膜结构、表面形貌和粗糙度的变化明显影响薄膜表面性能.最后,探讨了薄膜的生长机理.     

射频反应磁控溅射法制备N掺杂p型氧化亚铜薄膜

通过射频反应磁控溅射方法在玻璃衬底上制备N掺杂的Cu2O薄膜,采用X射线衍射、分光光度计、X射线光电子能谱和霍尔效应等检测,研究了氮气掺杂对Cu2O薄膜性能的影响。结果表明:随着N原子的掺入,薄膜的结晶质量下降,光学带隙从2.28 eV升至2.47 eV左右,同时薄膜的电学性能趋于稳定。当N2/O2流量比率为0.6时,薄膜电阻率为1.5Ω.cm,空穴浓度为2.16×1019cm-3,霍尔迁移率为0.5 cm2.V-1.s-1。     

RF溅射稀土（La，Nd）掺杂ZnO薄膜的结构

通过射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备了未掺杂和镧、钕掺杂ZnO薄膜.XRD分析表明,ZnO薄膜具有c轴择优生长,镧、钕掺杂ZnO薄膜为自由生长的纳米多晶薄膜.用AFM观测薄膜的表面形貌,镧、钕掺杂ZnO薄膜表面形貌粗糙.     

射频反应磁控溅射制备低辐射薄膜

采用射频反应磁控溅射法制备了低辐射薄膜.对低辐射膜的薄膜结构的设计和测试结果表明：较合适的膜层结构是空气/二氧化钛/钛/银/二氧化钛/玻璃基片的多层结构.用扫描电镜分析了保护层钛层的作用,研究表明：银膜很容易氧化失效,失去反射红外紫外光作用,在表面镀覆钛保护层可以很好地保护银,避免银氧化,从而提高使用寿命.用分光光度计测试样品的透射率,当保护层钛层厚度为1 nm时,相应的膜系在可见光区（380 nm～780 nm）,最高透射率可达82.4%,平均透射率是75%;在近红外区（780 nm～2500 nm）的平均透射率为16.2%,可以满足建筑物幕墙玻璃等低辐射膜的要求.     

FBAR用AlN薄膜的射频反应溅射制备研究

采用射频反应磁控溅射法，制备了用于薄膜体声波谐振器的（002）取向的氮化铝薄膜。氮化铝薄膜为（002）取向为主混合少量（103）取向。氮化铝薄膜生长模式表面二维均匀成核再沿C轴堆垛生长。基片温度明显影响薄膜的取向，获得好的（002）取向的基片温度在380℃～400℃之间。不同的氮气分压比存在金属模式、过渡模式和氮化物模式，要进入稳定的氮化物模式。氮气分压比为0．3～0．4，氮气分压比高有利于（002）取向。射频馈入功率密度影响到成膜速率，且与氮气分压关联，较合适的值为12W／cm^2～15W／cm^2。     

锑在直流反应磁控溅射制备二氧化钛薄膜中的作用

用直流反应磁控溅射方法在玻璃基底上制备了Sb修饰TiO2薄膜,利用XRD,Raman光谱以及SIMS研究了Sb对其表面结晶情况的影响并用XPS及SIMS分析了薄膜的成分.结果表明一定程度Sb的修饰对TiO2薄膜成晶有优化作用,起到了类似表面活性剂的作用,并使薄膜表面的光致亲水性能得到改善.当Sb修饰过量时,破坏了TiO2原有的晶格结构,劣化了薄膜表面的光致亲水性.     

氧化铝薄膜磁控溅射工艺参数对PET基体温度的影响

研究了在柔性基体PET上磁控溅射氧化铝薄膜的过程中,离子刻蚀、负偏压和溅射功率对基体温度的影响,结果表明3个参数都对基体温度产生影响,为了防止PET的受热变形,离子刻蚀功率应控制在500W以下,负偏压应控制在200V以下,溅射功率应低于1000W.     

利用射频磁控溅射制作高性能铁磁性薄膜的研究

讨论了用射频（ＲＦ）磁控溅射制作铁磁性薄膜工艺，合适的工艺参数能够获得较低的矫顽力Ｈｃ＝６Ｏｅ。用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）研究膜表面情况及氧化深度。     

中频交流反应溅射TiO2薄膜的制备及性能研究

利用中频交流磁控溅射设备用金属Ti靶制备出了TiO2薄膜.用椭偏仪测试了TiO2薄膜的厚度和折射率,用俄歇电子能谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外及可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的表面成分、表面形貌、晶体结构及其紫外及可见光透射谱,并初步探讨了工艺因素对薄膜性质的影响.实验结果表明所制备的氧化钛薄膜O/Ti比符合化学计量比,而且O/Ti比随O2流量的变化不大;TiO2薄膜结构主要为锐钛矿型;薄膜表面致密;TiO2薄膜光学性能较好,透射比较高;但O2流量较低时透射比明显下降.     

中频交流反应溅射TiO_2薄膜的制备及性能研究

利用中频交流磁控溅射设备用金属Ti靶制备出了TiO2 薄膜。用椭偏仪测试了TiO2 薄膜的厚度和折射率 ,用俄歇电子能谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外及可见光分光光度计分别测试了TiO2 薄膜的表面成分、表面形貌、晶体结构及其紫外及可见光透射谱 ,并初步探讨了工艺因素对薄膜性质的影响。实验结果表明 :所制备的氧化钛薄膜O/Ti比符合化学计量比 ,而且O/Ti比随O2 流量的变化不大 ;TiO2 薄膜结构主要为锐钛矿型 ;薄膜表面致密 ;TiO2 薄膜光学性能较好 ,透射比较高 ;但O2 流量较低时透射比明显下降。     

中频反应溅射TiO2时的Ti靶特性

中频反应溅射沉积二氧化钛膜难于控制的主要原因是钛靶的强金属性，使滞回曲线（hysterrisis curve）过渡区临界．实验结果表明，钛靶电压随氧气流量在非平行的过渡区作非单调的变化。建立在化学吸附模型基础上的模拟结果与实测的滞回曲线基本吻合，并可预期功率对靶电压及过渡区位置的影响。模拟进一步考虑到离子注入的影响，计算结果表明，金属态靶电位的波动是由于反应气体离子的注入和反应气体分子化学吸附之间的相互竞争，从而解释了靶电压在过渡态之间出现升高的实验现象。     

室温直流反应磁控溅射制备透明导电In2O3:Mo薄膜

在室温条件下采用直流反应磁控溅射法制备了新型透明导电In2O3:Mo薄膜.研究了溅射压强中氧气百分含量[P(O2)]为8.0%～18.0%时对薄膜光电特性以及表面形貌结构的影响.结果表明,薄膜的光电性能对溅射压强中P(O2)非常敏感.分析显示P(O2)决定了薄膜中的氧空位含量和载流子浓度,从而影响了薄膜的光电特性.原子力显微镜观察表明,适量的P(O2)条件下可以获得平均粗糙度为0.3 nm、颗粒均匀、表面平整的薄膜.室温制备的IMO薄膜在可见光区域的平均透射率(含玻璃基底)高达82.1%,电阻率低至5.9×10-4 Ω·cm.