直流磁控溅射ITO薄膜的正交试验分析

利用直流磁控溅射系统制备ITO薄膜,采用正交试验表格L32(48)安排试验.测试了薄膜的方阻和透过率,分析了8个工艺参数对薄膜电光特性的影响,其中沉积气压、氩氧流量比和退火温度的影响最大.分析得到优化工艺参数为:沉积气压2×133.322 4 mPa、氩氧流量比16∶0.5、退火温度427 ℃、靶基间距15、退火时间1 h、溅射功率300 W、退火氛围为真空、沉积温度227 ℃.在此工艺参数下制备的ITO薄膜方阻为17 Ω/□,电阻率为1.87×10-4Ω·cm,在可见光区域平均透过率为85.13%.     

VOx薄膜的制备、电阻-温度特性及结构研究

VO2是一种热致相变材料.发生相变时,VO2的电阻、红外光透过率、反射率都会发生显著变化.采用直流反应磁控溅射法,通过改变氧氩比(O2:Ar)、工作气压、衬底温度等制备工艺参数,研究了工艺参数对VOx薄膜的结构、电阻-温度性能的影响.结果表明,当氧氩比为1.0:15、工作气压为2.0Pa时,制备的薄膜中VO2的含量较多;衬底温度为250℃时,制备的VOx薄膜的电阻一温度突变性能最佳.     

氧化热处理对VO2薄膜红外光学相变特性的影响

采用直流磁控溅射法在硅基底上制备VO2薄膜,并对薄膜氧化热处理。分别对热处理前后薄膜进行X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)透射率测试,分析了热处理对VO2薄膜晶相成分与红外透射率相变特性的影响。实验分析表明,经热处理的VO2发生非晶态向晶态转变,单斜金红石结构VO2(011)晶体具有明显择优取向,晶粒尺寸均匀度提高,且薄膜的红外透射率具有明显相变特性,相变温度为60.5℃,3~5μm、8~12μm波段的红外透射率对比值达到99%,适合应用于红外探测器的激光防护研究。     

退火条件对FeSiCoB薄膜应力阻抗效应的影响

为了提高FeCoSiB薄膜和FeCoSiB/Cu/FeCoSiB多层膜的磁弹性能,利用磁控溅射方法在玻璃基片上沉积制备薄膜样品,并在真空中退火。测试了不同温度退火后,薄膜样品的应力阻抗效应。结果表明,退火处理条件对薄膜的应力阻抗效应有较大的影响。在6.4kA·m–1磁场下,薄膜经300℃、40min退火处理后,单层FeCoSiB和多层FeCoSiB/Cu/FeCoSiB的应力阻抗效应分别为1.86%和8.30%。     

c轴择优取向ZnO薄膜RF溅射工艺研究

通过射频磁控溅射在Si(100)基片上制备了ZnO薄膜,该文着重研究了磁控溅射中各生长参数如衬底温度、氧分压及后处理工艺等因素对氧化锌薄膜结晶性能、表面形貌、择优取向与微结构的影响,并对溅射工艺与取向、结构的关系进行了分析比较,从而确定了最佳溅射及后处理条件并获得了c轴择优取向的ZnO薄膜。     

基于常温磁控溅射法的二氧化钒薄膜制备方法研究

采用常温磁控溅射法制备金属钒薄膜,然后在合适的氧气氛围下对其进行退火氧化处理,最终在非晶玻璃衬底上制备出具有相变的高性能二氧化钒(Vanadium Dioxide,VO_2)薄膜。X射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD)测试结果表明,所制薄膜的主要成分为VO_2;扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)测试结果表明,所制薄膜的结晶性良好,晶粒粗细均匀。该薄膜在室温下的红外光透过率(2400nm处)为67%,在高温下的红外光透过率(2400 nm处)为9%。其透过率差值为58%,因此具有良好的红外透过率调节能力。同时还测试分析了薄膜光学转变与电学转变的差异,发现电学转变温度比光学转变温度高4.7℃。该方法适合大面积VO_2薄膜的制备,对智能窗的研究与应用具有重要意义。     

射频磁控溅射掺氮ZnO薄膜的制备与表征

以ZnO为靶材,采用射频磁控溅射法,在衬底温度为450℃、混合气体压强为1.3Pa的条件下,在石英玻璃和抛光单晶硅衬底上沉积了一系列呈六角纤锌矿结构、沿(0002)晶面高度取向生长的ZnO薄膜.利用X射线衍射、四探针、原子力显微镜、吸收光谱和光致荧光光谱等实验分别对薄膜样品的晶体结构、表面形貌和光电特性进行了分析表征.结果表明,氮对ZnO薄膜的缺陷有明显的钝化作用,气体组分、溅射功率是影响ZnO薄膜沿C轴择优取向生长、结构特征和光电性质的重要因素.     

氮气退火对锑掺杂氧化锡薄膜近红外阻隔性能的影响

采用射频磁控溅射的方法,用96at％SnO2/4at％Sb2O3陶瓷靶在玻璃表面制备了锑掺杂氧化锡(ATO)薄膜.研究了溅射功率、压强和后退火对薄膜近红外阻隔性能的影响,并采用Uv-Vis-NIR透射光谱、霍尔效应测试仪、XRD和SEM等设备对薄膜的性能和结构进行了测试和分析.结果表明,室温沉积的ATO薄膜近红外透光率较高,但在氮气中退火后,不同溅射压强和溅射功率下沉积的ATO薄膜的近红外透光率均显著降低.在氧含量为10％、压强为1.4Pa、溅射功率为200W时,室温下沉积的ATO薄膜在氮气中500℃下退火1h后,550nm处透光率由80.9％升高至85.8％,2 000 nm处透光率由84.6％下降至23.0％.     

射频磁控溅射ZnO薄膜的光致发光

用射频磁控溅射法在硅衬底上沉积出具有良好的择优取向的多晶ZnO薄膜.在室温下进行光致发光测量,观察到明显的紫光发射(波长为402nm)和弱的紫外光发射 (波长为384nm).紫光发射源于氧空位浅施主能级到价带顶的电子跃迁;紫外光发射则源于导带与价带之间的电子跃迁.随着光激发强度的增加,紫光发射强度超线性增强,且稍有蓝移,而紫外光发光强度则近似线性增加.在氧气中高温退火后,薄膜结晶质量明显提高,紫光发射强度变弱,紫外光发射相对增强.     

射频磁控溅射ZnO薄膜的微结构与光学特性

研究了膜厚对ZnO薄膜微结构和光学性能的影响。采用射频磁控溅射法在单晶硅(111)和玻璃基片上制备了不同厚度的ZnO薄膜。通过X射线衍射、原子力显微镜和紫外可见光谱对薄膜进行了表征。结果表明薄膜结晶性能良好,在(002)晶面具有明显的c轴取向。随着薄膜厚度的增加,透射率下降,吸收边红移,禁带宽度逐渐减小。