石英衬底上的BPxN1-x薄膜沉积及P对其光学带隙调制的研究

以光学石英为衬底,采用热丝辅助射频等离子体增强化学气相沉积方法(HF-PECVD)沉积了BPxN1-X薄膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDAX)、紫外-可见(UV-VIS)等测试手段研究了薄膜的化学组成、结晶状况,以及P元素掺杂对BPxN1-X薄膜材料光学带隙的调制规律.结果表明,所沉积薄膜具有多晶团聚、定向生长的特点,其表面形貌随时间而变化,最后发展成多晶球状密堆成膜,与石英衬底结合牢固.BPxN1-x薄膜的磷元素相对含量随磷烷流量增加而增加,光学带隙相应窄化.通过控制磷的掺杂量可以有效调整该薄膜材料的光学带隙.     

具有纳米结构的TiO2透明激光全息防伪薄膜

在透明塑料基底上制备具有纳米结构的高折射率TiO2薄膜,代替原来的镀铝薄膜制成的防伪制品大大增加了技术含量,使仿冒变得困难.该薄膜是透明的,同时又清晰显现激光全息图像,具有很强的装饰效果,因此开拓了十分广阔的应用领域.采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法制备TiO2薄膜.通过对材料的组分、配比以及薄膜的颗粒、骨架、孔洞等微结构进行调控,形成网状多孔纳米结构来满足各方面的特性需要,包括适应制作透明激光全息薄膜的光学特性.该薄膜材料的孔洞率大于90%,孔径尺寸仅几十纳米,这种结构能够较好再现激光图像.体现全息图像的光栅条纹是用激光微雕的方法预先制好,并复制到金属镍板上,在专用的模压机上将光栅条纹复制到TiO2薄膜上,达到完整再现全息图像.通过研究和实践,我们制作的TiO2薄膜厚度(1～2)μm,透射率为90%以上,折射率n=1.8～1.9;光栅条纹正弦波状,深度为100 nm.这样的透明激光全息薄膜衍射效率达到1.9,在保持薄膜良好透明性的同时能明显地显现出全息图像.衍射效果随视角增大而加强,视角60°以上最好.     

脉冲电弧蒸发源的研究

本文介绍西安工业学院研制的脉冲电弧蒸发源的原渐变膜的性能指标.     

在SOI材料上制备高质量的氧化铪薄膜

用电子束蒸发氧化铪靶的方法．在SOI(绝缘体上硅)材料上制备了氧化铪薄膜，随后在氮气中进行快速退火(600℃．300s)。借助掠角X射线衍射(GAXRD)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电镜(HRTEM)技术分析了样品的微观结构．研究了样品在退火前后发生的组成及结构变化．结果表明退火后氧化铪薄膜由退火前的非晶态转变为单斜结构的多晶态，薄膜中的O／Hf原子比较退火前更接近化学计量比2。借助扩展电阻探针(SRP)技术考察了退火前后薄膜的电学性能．证明在SOI材料上制备的多晶氧化铪薄膜同样具有较好的电介质绝缘性能。     

热处理对Fe-O、Fe-N-O薄膜透射率的影响

采用二极溅射方法在玻璃基体上制备了Fe-O、Fe-N-O薄膜.在空气气氛下用不同温度对其进行了加热处理,并用紫外可见分光光度仪对热处理前后样品的透射率进行了研究.结果表明,热处理对薄膜的光学性能影响较大;N元素的存在对薄膜的光学性能有一定的影响;随着加热温度的增加透射率增加.XPS实验结果证明薄膜性能改变的原因是热处理后薄膜的成分与结构发生了明显的变化.     

微波辅助化学浴沉积CdS薄膜

采用微波辅助化学浴沉积法快速制备了硫化镉薄膜(CdS),并对薄膜进行了X射线衍射(XRD)、紫外透射和吸收光谱的测试和分析.利用测试结果计算CdS薄膜的带隙宽度与以往结果相同.由于传统制备方法中热量从外向内传播,而微波有很强的穿透能力可在很短时间内均匀加热,所以此种方法制得的CdS薄膜质量较好,沉积速度明显提高.     

不同晶体结构氧化钛薄膜性能研究

用非平衡磁控溅射技术分别制备了锐钛矿、金红石、锐钛矿和金红石共存结构的氧化钛薄膜.用X射线衍射(XRD)分析薄膜的晶体结构,血小板粘附和凝血因子实验研究薄膜的血液相容性,分光光度计和接触角测量法测试薄膜表面物化性质.研究表明,氧化钛薄膜具有宽禁带的半导体特性,血液相容性优于热解碳.金红石结构氧化钛薄膜由于其与血浆白蛋白、血浆纤维蛋白原、血液及水之间有较小的界面张力,自身较低的表面能色散分量与极性分量的比值,加之其宽禁带宽度的n型半导体特性使其具有最优的血液相容性.     

外延SCNN电光薄膜生长及研究

用激光脉冲沉积(PLD)法在MgO(001)衬底上成功地生长、制备出了外延铌酸锶钡钠(SCNN)电光薄膜.对生长制备出的SCNN电光薄膜用X射线衍射对其微观结构进行了测量研究;X射线衍射结果显示生长在MgO(001)衬底上的SCNN电光薄膜是外延膜;对生长在MgO(001)衬底上的外延SCNN电光薄膜在200～900nm光谱范围的透射光谱进行了测量研究,通过对薄膜透射光谱的振荡曲线分析计算得到了SCNN电光薄膜的光学常数,结果发现外延SCNN电光薄膜的折射率符合单电子模型.     

磁控溅射工艺参数对氧化钛薄膜晶体结构的影响

用非平衡磁控溅射技术制备氧化钛薄膜.研究了基体偏压、沉积温度、基体性质及溅射功率对薄膜晶体结构的影响.结果表明,到达基体的粒子的能量和离子/原子比是影响氧化钛薄膜晶体结构的主要因素;而到达基体的离子/原子比是生成完全金红石结构氧化钛薄膜的决定性因素.     

倾斜溅射制备TbFe薄膜的磁力显微镜研究

磁力显微镜(MFM)作为研究表面磁结构的有力工具广泛地应用于磁性薄膜的研究中.TbFe磁致伸缩薄膜在实际应用中要求易磁化轴平行于膜面,以具有较低的面内饱和场Hs,传统的成膜技术难以实现这一目标,采用倾斜溅射方法制备TbFe薄膜可有效降低面内饱和场Hs.通过测量样品的磁滞回线可以发现,易磁化轴随着溅射角度的增加逐渐偏离样品的法线方向,而取向于平行膜面.本研究工作利用MFM研究了不同溅射角度得到的TbFe薄膜的磁畴结构.发现薄膜的磁畴结构随着溅射角度的增加逐渐由垂直畴转化为水平畴,与磁滞回线测量得到的易轴方向发生偏转的结果相吻合.