直流磁控溅射制备非晶硅薄膜的研究

非晶硅薄膜(a-Si)是目前重要的光敏材料,在很多领域得到广泛应用.直流磁控溅射具有工艺简单,沉积温度低等优点,是制备薄膜的一种重要技术.采用直流磁控溅射工艺在玻璃基板上沉积薄膜,并对样品进行了退火处理.研究了沉积速率与溅射功率的关系.结果表明薄膜的沉积速率与溅射功率近似有线性关系.利用X射线衍射(XRD)对薄膜进行了分析鉴定,结果表明溅射的薄膜是非晶硅薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)对非晶硅薄膜的表面形貌进行了观察和分析,与X射线衍射测试的结果一致.所以,利用直流磁控溅射工艺能在常温下能快速制备出良好的非晶硅薄膜.     

射频磁控溅射法制备硼轻掺杂氢化非晶硅薄膜的研究

研究了工艺参数对硼轻掺杂氢化非晶硅薄膜形成及光电导性能的影响。采用射频磁控溅射的方法制备了硼轻掺杂的氢化非晶硅薄膜,结果表明,衬底温度和溅射功率对薄膜的沉积速率、掺杂量、光吸收系数、电导率等有着很大的影响,在温度300℃,溅射功率300 W时沉积速率达到最大。通过实验得到的规律可以通过调整工艺参数来得到性能优良的硼轻掺杂氢化非晶硅薄膜。     

溅射功率对AlN/ZnO薄膜结构形貌的影响

采用直流反应磁控溅射法以ZnO为缓冲层在Si衬底上制备了AlN/ZnO薄膜。利用台阶仪、X线衍射(XRD)仪和原子力显微镜(AFM)对不同溅射功率下制备的AlN/ZnO薄膜的厚度、结构及表面形貌进行测试表征。结果表明,不同溅射功率下生长的AlN薄膜都沿(002)择优生长,且随着功率的增大,薄膜的沉积速率增加,晶粒长大,AlN薄膜的(002)取向性变好。同时还利用扫描电子显微镜(SEM)对在优化工艺下制得AlN/ZnO薄膜断面的形貌进行表征,结果显示AlN薄膜呈柱状生长。     

电气和电子工程用材料科学

TB43,TM273 2004020007磁控溅到制备5 mCo薄膜的工艺及磁性研究/邱轶,万红,刘吉燕,斯永敏,赵询(国防科技大学)11国防科技大学学报一2003,25(5).一26一30用直流磁控溅射方法制备了SmC。薄膜,通过正交设计实验考察了一〔艺因素对薄膜沉积速率的影响规律.研究结果表明,影响薄膜沉积速率的主要因素是溅射功率,其次为靶基距,在0.5~2.OPa的压强范围内,Ar气压强的大小对溅射速率的影响很小.X一射线衍射结果表明:制备态的SmCo薄膜为非晶结构,500℃真空热处理后,薄膜中出现少量的微晶SmCos化合物磁性能测试表明:制备态SmC。薄膜的矫顽力随薄膜…     

射频磁控溅射法制备液晶光阀光导层的研究

采用射频磁控溅射的方法制备了用于液晶光阀光导层的氢化非晶硅薄膜,研究了工艺参数对氢化非晶硅薄膜透过率及光电导性能的影响。结果表明,薄膜的沉积速率随着溅射功率和衬底温度的升高呈先增加后减小的趋势,在衬底温度为300℃,溅射功率为300W左右沉积速率达到最大,在溅射2h后沉积速率随着溅射时间的增加而下降;薄膜的光吸收系数随衬底温度的升高而增大,随溅射功率的增加而减小;交流电导率随衬底温度和溅射功率的升高而下降;薄膜在可见光范围内透过率随着H分压的增大而增大,且吸收边发生蓝移。     

氧化铁镍薄膜的制备与表征

首先提出射频反应磁控溅射中薄膜沉积速率同O2流量和溅射功率关系的理论计算模型;其次根据这一理论计算模型,在O2/Ar气氛中,利用射频反应磁控溅射制备氧化铁镍薄膜;最后分别采用台阶仪、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电子扫描镜(SEM)和电化学工作站对薄膜进行了表征,并分析了在制备过程中O2含量、工作压强和溅射功率对薄膜的沉积速率、结构、组分和表面形貌的影响.实验验证了所提出的理论计算模型以及Ni3 的存在;得到了膜厚与晶型以及工作压强与形貌的关系;电化学测试结果为:在电流密度为8 mA/cm2时的过电势为284 mV.     

溅射功率对Au与CdZnTe晶体接触结构和性能的影响

采用直流磁控溅射工艺,以Au为靶材在高阻半导体CdZnTe上制备导电薄膜.系统地研究了溅射功率对沉积速率、薄膜结构、组织形貌及接触性能的影响.结果表明,随溅射功率的增加沉积速率增大.I-V测试表明在高阻CdZnTe上溅射Au薄膜后不经热处理已具有良好的欧姆接触性能,溅射功率为100 W时的接触性能好于功率为40 W和70 W时的接触性能.     

磁控溅射功率对光学氧化钒薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射法制备氧化钒(VOx)薄膜,研究溅射功率对氧化钒薄膜结构、光学及力学性能的影响。利用表面轮廓仪、X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计、椭偏仪及纳米压痕仪分析在不同溅射功率下制备的氧化钒薄膜的沉积速率、物相结构、表面形貌、紫外-近红外光透射率、折射率、吸光度以及硬度和弹性模量。结果表明,各功率参数下沉积的氧化钒薄膜的光透射率基本都大于80%,属于弱吸收透明膜。随溅射功率的增大,薄膜的沉积速率、硬度和可见光范围内的折射率都单调增大,而表面粗糙度则出现先增大后减小的变化。溅射功率对薄膜的晶体结构也有一定的影响。     

溅射功率对AlN薄膜结构形貌的影响

采用直流反应磁控溅射法在Si(111)基片上制备了AlN薄膜,利用X线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)对不同溅射功率下制备的AlN薄膜的结构及形貌进行了分析表征。结果表明:在一定范围内,随着溅射功率的增大,薄膜厚度增加,晶粒逐渐长大,表面粗糙度也随之增大;AlN(002)择优取向改善明显,120W时达到最佳。     

直流磁控溅射法制备ZnO:W透明导电薄膜及其性能表征

利用直流磁控溅射法成功地在室温玻璃衬底上制备出了电阻率低、透光率高的掺钨氧化锌（ZnO:W）透明导电薄膜。沉积压强在12-21 Pa之间变化。X射线衍射结果表明实验制备的ZnO:W为六方纤锌矿结构的多晶薄膜,具有垂直于衬底方向的c轴择优取向。沉积压强对ZnO:W薄膜的晶化程度、形貌和电阻率有很大影响,而对其透光率和光学带隙及折射率影响不大。当沉积压强为21 Pa,溅射功率为130 W时,所制备薄膜的电阻率达到最小值1.5×10-4 Ω·cm,其方块电阻、可见光透过率分别为6.8 Ω/□和91.3%。     

VO2(B)薄膜的制备及特性优化研究

采用直流磁控溅射法,在纯氩气氛中溅射V2O5靶材,在覆盖有氮化硅薄膜的P(100)硅基片表面沉积氧化钒薄膜.对沉积的薄膜进行了后续高真空高温退火处理.利用XRD对薄膜的晶相进行了分析,结果表明退火处理前和退火处理后的薄膜都具有VO2各晶面的取向,XPS分析证明了XRD的物相分析结果.对薄膜的方阻特性的测试表明生成的薄膜是典型的VO2(B)薄膜,退火后的薄膜方阻减小,方阻温度系数也降低.在此基础上,利用薄膜晶界散射理论,通过改变薄膜沉积时间和沉积温度使薄膜的方阻和方阻温度系数随薄膜厚度和晶粒大小而变化,从而使薄膜的电性能达到优化.     

Investigation into the influence of direct current (DC) power in the magnetron sputtering process on the copper crystallite size

This paper discusses the influence of direct current (DC) power in the magnetron sputtering process on the crystallite size of the copper (Cu) thin films deposited on p-type silicon substrate at room temperature. X-ray diffraction (XRD) and Karl Suss four-point probe were employed to study the film crystallinity and conductivity, respectively. From the analysis on the XRD patterns, high DC power enhances the Cu film crystallinity with larger crystallite size, which is deduced using Sherrer's formula. The behavior of the electrical property of the Cu films complies with the trend of the film crystallinity with DC power, in which the film conductivity increases with increasing DC power. We attribute these phenomena to the enhanced surface diffusion mechanism of the adatom during the sputtering deposition process, which improves the microstructure of the Cu film.     

柔性PEN衬底ZnO：Ga薄膜的性能研究

以PEN柔性薄膜作为衬底,采用直流对靶磁控溅射的方法,在室温下制备ZnO：Ga薄膜。研究了不同溅射功率和不同溅射压强下制备出的薄膜表现出不同的光学和电学特性。经过溅射压强和溅射功率的优化,获得薄膜厚约900nm、电阻率为7．72×10^-4Ω·cm和可见光平均透过率超过75％的PEN衬底ZnO：Ga薄膜。将其应用于PE...     

S枪磁控溅射淀积非晶硅光电导薄膜的制备工艺及特性研究

本文介绍用直流磁控S枪在H_2/Ar混合气体中反应溅射单晶硅靶淀积a-Si:H光电导薄膜的制备工艺。研究了用这种技术制备的a-Si:H薄膜的光学特性(透射率光谱、光学常数和光学带隙等)、晶相结构(用电子衍射图谱)、红外吸收光谱和光电导性能。并讨论了制备工艺条件与薄膜微结构和性能的关系。     

用于高温压力传感器的AIN绝缘膜的研究

采用直流磁控反应溅射法制备了高温压力传感器用的AIN薄膜。用X射线衍射对薄膜的晶向结构进行了分析，研究了薄膜的绝缘特性和化学稳定性，分析了AIN与Si的热膨胀系数、热导系数的关系。选用AIN在力敏电阻条和硅弹性膜之间进行绝缘隔离，由于无p-n结，力敏电阻无反向漏电，得到了极好的压力传感器特性，即零点电漂移及热漂移小及非线性小。     

氧化锌薄膜体声波谐振器的研制

介绍了一种薄膜体声波谐振器和它的制备流程.该谐振器采用氧化锌压电薄膜作为压电材料,通过从硅片背部体刻蚀硅衬底的方法得到谐振器的支持层.为了避免残余应力引起的支持层起皱现象,采用氮化硅/二氧化硅/氮化硅复合膜作为支持层.采用直流磁控溅射的方法制备氧化锌压电薄膜,X射线衍射结果显示,氧化锌压电薄膜C轴择优取向明显,衍射峰半高宽为0.227 3°,显示出较好的结晶质量;扫描电镜观察到氧化锌垂直于薄膜表面的柱形晶粒结构,薄膜表面平整、致密.采用HP8753D射频网络分析仪对该薄膜体声波谐振器样品进行了测试,结果表明,谐振器具有明显的厚度伸缩振动模式,其基频在750 MHz左右,二次谐频在1.5 GHz左右.进一步提高氧化锌压电薄膜的性能,该谐振器可用于射频振荡源和射频前端滤波器中.     

Zr掺杂TaOx薄膜离子导体性能的研究

采用射频反应磁控溅射工艺,以纯钽、锆为靶材,在WO3/ITO/玻璃基材上制备TaOx:Zr薄膜。研究锆掺入量、掺杂方式、溅射功率等制备工艺参数对TaOx薄膜性能的影响。用三位电极法和透射光谱等方法检测薄膜的离子导电性能。结果表明:TaOx:Zr薄膜主要为非晶态,在150 W的掺杂溅射功率和10 min的相对掺杂时间的实验条件下,所制备的TaOx:Zr薄膜有良好的离子导电性能,透光率约为90%。     

PECVD制备纳米晶多晶硅薄膜

以Si(100)为衬底,采用磁控溅射和射频等离子体增强化学气相沉积系统制备了Si(100)/Al膜/非晶Si膜结构的样品。对该样品进行Al诱导真空退火以制备多晶硅薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)和AFM分析薄膜微结构及表面形貌。实验结果表明,在经过500℃、550℃Al诱导退火后,形成了择优取向为〈111〉晶向的多晶硅薄膜。AFM给出了550℃退火后薄膜表面形貌,为100～200nm大小的圆丘状硅晶粒,密集排列在薄膜表面;并对Al诱导真空退火晶化的机理进行了分析。     

石墨上多晶硅薄膜的制备及择优取向的调控

利用磁控溅射在石墨衬底上制备了非晶硅薄膜,并使用快速热退火对薄膜进行了晶化处理。XRD分析表明,直接溅射沉积在石墨衬底上的硅薄膜经过快速热退火后具有高度的(220)择优取向。通过在硅薄膜和石墨衬底界面处引入一定厚度的ZnO中间层,晶化后的多晶硅薄膜择优取向实现了从(220)向(400)的转变,从而非常有利于将成熟的制绒工艺应用于该材料体系的电池制备过程中。对于择优取向的转变提出了解释,认为Si(100)面和ZnO(001)面晶格匹配是主要原因。喇曼分析表明ZnO中间层的引入提高了多晶硅薄膜的晶体质量。