六硼化镧薄膜的制备及发射特性的研究

用阴极电泳的方法在Re衬底上制备了LaB6薄膜,用扫描电镜、X射线光电子能谱对样品的表面状况、化学组分进行了分析。经过真空烧结,采用真空热电子发射法测出了LaB6薄膜的逸出功。使用Richardson直线法测量薄膜的逸出功为2.56 eV,具有良好的电子发射性能。     

硼化镧薄膜的发射特性研究

LaB6阴极凭借其优良的发射特性已广泛应用于各种大电流密度的电子源，但是硼化镧薄膜的制备方法以及其发射特性还未得到深入的研究，本文对在Ta金属基底材料上使用电子束蒸发法得到的硼化镧薄膜表面型貌使用扫描电子显微镜进行了观测，使用XPS紫外光电子能谱仪测量了其原子比，薄膜显示出良好的发射特性，利用热发射测量逸出功，利用Richardson直线法计算得到薄膜材料的逸出功为2．64eV。     

应用LaB6透明阴极的有机发光二极管器件

采用了类似于电子束蒸发工艺制备透明有机发光二极管(TOLED)的阴极。使用了一种新材料LaB6作为透明阴极,器件结构为ITO／TPD／Alq3／LaB6。LaB6薄膜的沉积是利用氧化物阴极的电子束轰击装在石墨坩埚的LaB6粉末。由于LaB6的功函数很低,器件具有良好的电子注入性能。器件在可见光光谱范围的透过率为70％左右,当驱动电压为7．2V,对应注入电流密度为4．8mA／cm^2,亮度可达100cd／m^2。     

丝网印刷制备适用于AC-PDP的LaB6介质保护层的研究

为了进一步降低PDP面板着火电压,提高其放电效率,采用丝网印刷方法在商用PDP玻璃衬底上印刷LaB6薄膜.分别对PDP玻璃衬底上印刷的LaB6薄膜的可见光范围内的透过率、薄膜表面形貌进行了研究;对印刷了LaB6薄膜的PDP玻璃衬底进行了封装,测试了其在Xe-Ne环境下的放电特性.结果表明,印刷了LaB6作为添加层的放电单元相比传统单一MgO保护层的放电单元,其着火电压和放电延迟分别降低了5％和25％.说明采用高二次电子发射系数的六硼化镧材料能够有效提升PDP的放电性能.     

LaB6电子枪的Kramers-Heisenberg散射与Fermi分布

分析了LaB6电子枪的Kramers-Heisenberg散射与电子束能量分布.以SDS-3电子束设备的电子枪为基础,加速电压为30 kV,通过双曲凹面加速器维纳尔(外敷碱土金属氧化物盖)使电子送达Si片靶心(置于光栏前),讨论了维纳尔的电子轨迹与电子枪发射电子的Fermi分布,给出了测量LaB6电子枪分辨率的方法.与考虑了系统像差影响的理论计算结果进行比较,两者的最后结果基本一致.     

YAGG:Tb,Gd荧光薄膜及其发光性能的研究

用电子束蒸发方法在ITO基片上生长YAGG:Tb,Gd荧光薄膜,并经不同条件下退火处理.分别用X射线衍射、X 射线光电子能谱、扫描电子显微镜、光致发光谱,表征YAGG:Tb,Gd荧光薄膜的结构、成分、形貌、发光性能.实验表明随着温度的升高,薄膜的结晶程度提高,弥补了薄膜晶体表面的表面缺陷,提高了薄膜的光致发光性能,同时发现光致发光谱中的谱线加宽.     

适用于PDP的透明六硼化镧薄膜性能研究

采用电子束蒸发方法在商用PDP玻璃衬底和Ta衬底上沉积六硼化镧薄膜。分别对PDP玻璃衬底上沉积的六硼化镧薄膜的可见光范围内的透过率、薄膜生长取向和附着力进行了研究;对钽衬底上沉积的六硼化镧薄膜阴极的逸出功进行了研究。结果表明,制备的六硼化镧薄膜厚度为43nm时,在可见光范围内透过率大于90%,优于传统MgO保护层;六硼化镧薄膜具有(100)晶面择优生长的特点,薄膜的晶格常数与靶材相差小于0.2‰,薄膜的晶粒细小,成膜致密均匀;制备的透明六硼化镧薄膜的逸出功为2.56eV。     

用浸渍法制造的添加Pt的SnO_(2-x)薄膜气体传感器特性

研究了含有添加Pt的SnO_(2-x)薄膜。SnO_(2-x)叫薄膜是由反应电子束蒸发的烧结SnO_(2-x)粉末而制成。沉积薄膜用H_2PLCl_6·6H_2O水溶液浸渍,并加热。用电子分光仪进行化学分析、研究表面结构和制成膜的成份,用x射线衍射仪进行研究薄膜的电特性和添加剂Pt的效应。     

热阴极逸出功非均匀性对本征发射度的影响

热阴极广泛应用真空电子器件、加速器、自由电子激光等各类束流装置,热阴极表面状态非均匀性对束流本征发射度有着显著的影响.本文推导了非均匀发射阴极的均方根本征发射度理论形式,并分析了逸出功非均匀性及其统计效应对本征发射度的影响.针对逸出功径向和一维余弦分布模型,计算了均方根发射度与逸出功非均匀性关系的理论数值解;基于有限差分法粒子仿真技术,开发了专用于阴极仿真的程序YY-PICMC,并验证了理论形式的正确性;针对逸出功二维余弦分布模型进行了理论和仿真分析,结果表明逸出功分布空间频数对均方根发射度涨落有显著影响,当空间频数趋于无限大时,发射度增长系数趋于1,即逸出功均匀阴极的情形;最后,分析了最接近真实阴极表面状态的二维逸出功随机分布模型,仿真结果表明随着空间频数增加,发射度增长系数统计方差逐渐减小,符合余弦模型结果的预期.本文建立的理论形式和仿真方法可以用于评估各类阴极表面逸出功空间非均匀性特征对束流本征发射度的影响程度.     

离子束溅射、热舟和电子束法制备深紫外LaF3薄膜

为了满足深紫外光刻物镜对薄膜的要求,得到低损耗、高稳定性、长寿命的深紫外薄膜,需要选用适当的镀膜工艺方法。分别选取了离子束溅射法、热舟蒸发法和电子束蒸发法优化后的最佳工艺参量,在融石英基底上使用3种方法镀制了单层LaF3薄膜。首先,利用光度法得出3种方法镀制LaF3薄膜在185nm~800nm范围内的折射率n和消光系数k。然后,采用原子力显微镜对薄膜表面粗糙度进行了测量。最后,薄膜的微结构使用X射线衍射仪进行了分析。结果表明,离子束溅射镀制的LaF3薄膜折射率最高、表面粗糙度最低,但吸收较大;电子束蒸发法虽然吸收最小,但是折射率偏低且表面粗糙度较高;热舟蒸发法镀制的LaF3薄膜无论折射率、消光系数还是表面粗糙度都处于3种方法中间位置。综合各项指标,热舟蒸发法最适合于沉积深紫外LaF3薄膜。     

Y2O3:Eu电致发光膜的制备与结构表征

采用电子束蒸发和射频磁控溅射技术沉积了Y2 O3 :Eu电致发光薄膜 ,对膜进行了不同温度的大气热处理。用原子力显微镜 (AFM)观察了Y2 O3 :Eu膜的表面形貌 ,用X射线 (XRD)分析了Y2 O3 :Eu膜的结构 ,并对两种Y2 O3 :Eu膜的微结构和表面形貌进行了比较。结果表明 ,射频磁控溅射Y2 O3 :Eu膜与电子束蒸发Y2 O3 :Eu膜相比 ,结构更致密 ,表面更平滑 ,而且 ,在 90 0°C高温热处理后 ,溅射膜呈现单斜晶系结构 ,具有该结构的Y2 O3 :Eu膜适宜于作电致发光膜。     

纳米晶体TiO2多孔膜的制备

采用电子束蒸发方法成功制备了用于光电变色器件的纳晶多孔结构TiO2薄膜，借助于俄歇仪(AES)和原子力显微镜(AFM)分析了制备条件对薄膜的表面形貌、粒径大小及化学计量比的影响。最终给出了制备光电变色器件用纳晶多孔结构TiO2薄膜的工艺参数。     

真空电子束蒸发制备Nd∶YAG薄膜

采用真空电子束蒸发镀膜工艺制备纳米厚度的Nd∶YAG薄膜,经1 100 ℃真空高温退火处理使Nd∶YAG薄膜有效结晶,对Nd∶YAG薄膜的表面形貌、晶体结构、光致发光特性进行了测试.     

电子束蒸发制备PbI_2薄膜及其性能表征

采用电子束蒸发工艺在普通玻璃衬底上制备了PbI_2多晶薄膜,研究了不同衬底温度对薄膜结构、表面形貌及紫外-可见光谱的影响.XRD结构表征显示,不同衬底温度下沉积的PbI_2薄膜均属六方结构,低温下呈现(002)方向的c轴择优生长,但随着衬底温度的升高,择优生长弱化;SEM形貌分析结果表明,PbI_2薄膜的晶粒尺寸随着衬底温度的升高而增大,同时晶粒间应力造成的突起减少,薄膜表面致密度和平整度提高;UV光谱测试结果表明,不同衬底温度下制备PbI_2薄膜透过光谱的吸收限均在515nm附近,且呈现陡直的吸收边.计算发现,薄膜禁带宽度约为2.42 eV,随着衬底温度升高而略微增大,显示结晶质量提高.

Abstract：

Polycrystalline lead iodide (PbI_2) thin films were deposited on glass substrates by electron beam evaporation method.The influence of different substrate temperatures on the structure,surface morphology and optical transmittance of the films was studied.XRD analysis shows the PbI_2 films deposited at different temperatures possess hexagonal structure,with a preferred growth orientation of (002) at low temperature,but this preferred growth characteristic vanishes when the substrate temperature increases.SEM micrograph reveals the grain size of PbI_2 thin films increases with the rising substrate temperature,meanwhile,the surface bulges resulted from the strain between grains decrease,making the surface of the films more compact and uniform.UV transmittance shows the steep absorption edge is at 515 nm for all samples grown under different substrate temperatures and the corresponding band gap is about 2.42 eV.     

电子束蒸发沉积Ta2O5光学薄膜的研究

通过正交实验,以Ta2O5为初始膜料,采用离子源辅助电子束蒸发技术制备了Ta2O5光学薄膜。透射光谱显示,所制备的Ta2O5光学薄膜具有较高的透射率,极值点透射率约为93%,接近K9玻璃基片的透射率。极差分析表明,基片温度和离子源氧气流量是影响薄膜透射率的两个主要因素,而沉积速率的影响很小。分析了各制备参数对Ta2O5薄膜光学性能的影响,得到了采用离子源辅助电子束蒸发制备Ta2O5光学薄膜的最佳工艺参数。     

单壁碳纳米管随机网络场效应晶体管

使用超声分散CVD法合成的商用单壁碳纳米管(SWCNT),利用匀胶机把分散获得的、含有SWCNT的悬浮液均匀旋涂于SiO2/Si基上,利用萌罩式电子束蒸发技术在碳纳米管随机网络薄膜表面制备漏源Au电极。该制备技术避免了碳纳米管器件更多的化学接触,有效确保碳纳米管的纯度。该碳纳米管场效应晶体管器件采用重掺杂Si作为背栅、SWCNT随机网络薄膜为导电沟道。在室温环境下利用Keithley-4200对器件性能进行了测试分析,器件开启电流约为1μA,峰值跨导为326nS。该方法制备的SWCNT随机网络场效应晶体管,具有工艺实现简单、器件性能稳定、重复性和一致性好等特点,并可以用于构建CNT逻辑电路。该技术对于研究低成本、大规模基于CNT的集成电路来说,具有较高的借鉴价值。     

衬底温度对电子束沉积LaF3薄膜性能的影响

采用电子束沉积的方法分别在K9玻璃、紫外熔凝石英和Si基片上制备了LaF3单层膜,研究了衬底温度对LaF3薄膜结构和光学性能的影响.衬底温度从200℃上升到350℃,间隔为50℃,用分光光度计测量样品的透射率光谱曲线,并进行光学常数的计算.利用原子力显微镜(AFM)进行表面粗糙度的标定,利用ZYGO干涉仪测量基板镀膜前...     

碳纳米管随机网络场效应晶体管电学性能分析

利用电子束蒸发技术在Si衬底形成Au电极作为底栅电极,在底栅电极上生长SiO₂薄膜。超声分散CVD法合成的商用单壁碳纳米管(SWCNTs),使用匀胶机将单壁碳纳米管悬浮液均匀旋涂于SiO₂薄膜上。再利用荫罩式电子束蒸发技术,在单壁碳纳米管随机网络薄膜表面制备漏源电极。该工艺过程避免了碳纳米管过多的化学接触,有效地保护了碳纳米管的性状。在室温条件下对器件电学性能进行测试和分析。使用该方法制备的单壁碳纳米管随机网络薄膜场效应晶体管,具有器件性能稳定、重复性和一致性较好等优点,并可用于构建碳纳米管逻辑电路。该方法对于研究基于碳纳米管的大规模、低成本的集成电路,具有较高的借鉴价值。     

ITO薄膜的电阻并联效应研究

采用电子束蒸发镀膜方法在K9玻璃基底上分别镀制了ITO/SiO₂/ITO,ITO/Ti₂O₃/ITO和ITO/MgF₂/ITO结构的多层薄膜,用四探针方块电阻仪测量薄膜表面的方块电阻,用原子力显微镜观测样品的表面微观形貌。结果显示,当ITO薄膜的粗糙度较大且介质薄膜的物理厚度小于100nm时,各层ITO薄膜之间通过山峰状的凸起结构相连通,导致样片表面的方块电阻测量值与各层ITO薄膜电阻的并联值相当。这表明,当ITO薄膜的粗糙度较大且介质薄膜厚度较小时,各层ITO薄膜表现出电阻并联效应。利用多层ITO薄膜的电阻并联效应设计并制备了450～1200nm超宽光谱透明导电薄膜,用四探针方块电阻仪测量了试验样片的表面方块电阻,用紫外-可见-近红外分光光度计测试了样片的光谱透射率。结果显示,在相同表面方块电阻条件下,相比于单层ITO薄膜,利用ITO薄膜电阻并联效应所制备的多层透明导电薄膜具有更高的光谱透射率。