ZnO纳米线光学特性测试的倏逝波耦合

使用纳米氧化硅光纤探针,利用倏逝波耦合方法,将紫外到红外的激光成功地耦合进单根ZnO纳米线,耦合效率可达25%.实验观测了单根纳米线的荧光特性,发现ZnO纳米线光传输损耗很低.研究证明:采用透镜聚焦激发纳米线发光的传统耦合方法,只能使用特殊激发波长的光;而倏逝波耦合方法具有高效、适用性强的特点,在半导体纳米线和纳米带的光学特性研究中有广泛的应用前景.     

Growth-temperature-dependent optical and acetone detection properties of ZnO thin films

Zinc oxide (ZnO) thin films were prepared onto glass substrates at moderately low growth temperature by two-stage spray pyrolysis technique. The effects of growth temperature on structural, optical and acetone detection properties were investigated with X-ray diffractometry, a UV-visible spectrophotometer, photoluminescence (PL) spectroscopy and a homemade gas sensor testing unit, respectively. All the films are polycrystalline with a hexagonal wurtzite phase and exhibit a preferential orientation along [002] direction. The film crystallinity is gradually enhanced with an increase in growth temperature. The optical measurements show that all the films are physically highly transparent with a transmittance greater than 82% in the visible range. The band gap of the film is observed to exhibit a slight red shift with an increasing growth temperature. The PL studies on the films show UV/violet PL band at ～ 395 nm. Among all the films investigated, the film deposited at 250 ℃ demonstrates a maximum sensitivity of 13% towards 20 ppm of acetone vapors at 300 ℃ operating temperature.     

复合玻璃粉在ZnO压敏电阻用银浆料中的作用

ZnO压敏电阻器对所用银浆附着力要求较高,通过对ZnO压敏电阻器用银浆料中玻璃粉的研究,提出了用复合玻璃粉制备ZnO压敏电阻器用银浆料。浆料经不同温度烧成后,测得了烧成膜与基体附着力的数据,复合玻璃粉S2:S5的最佳质量比为1:2.5,复合玻璃粉添加量(质量分数)为3.5%时,可显著提高浆料对基体的附着力。结果表明:可采用适合于480~580℃烧成温度的复合玻璃粉来提高烧成膜的致密性及对基体的附着力。并对其机理进行了探讨。     

氧化锌薄膜体声波谐振器制作重复性和均匀性

通过磁控溅射靶材的成分调控和一系列优化过的微电子机械系统(MEMS)工艺,成功研制了基于氧化锌(ZnO)压电薄膜的固体装配型薄膜体声波谐振器(FBAR)。通过使用性能优异的靶材,所得到的器件谐振性能良好。在同一种工艺条件下得到多个硅片的中心处FBAR的谐振频率为2.365～2.379 GHz,具有较好的重复性。并且,同一硅片不同位置的器件性能还具有优异的均匀性,S_(11)的平均相对误差很小。尤其谐振频率可以控制在2.359～2.410 GHz,相比之前的1.8～2.4 GHz,其均匀性有了明显的提升。同一硅片上9个FBAR谐振频率的平均相对误差能够低至0.256%。     

ZnO薄膜的丙酮气敏特性研究

用直流磁控反应溅射法,分别在Si(111)基片及Al2O3陶瓷基片上制备了ZnO薄膜,并进行TiO2、SnO2、Al2O3或CuO的掺杂和退火处理。用XRD分析了退火前后晶型的变化,利用气敏测试系统对各样品进行了气敏特性测试。结果表明:经过700℃退火后的样品,在最佳工作温度为220℃时,对丙酮有很好的选择性和很高的灵敏度(34.794)。掺杂TiO2或SnO2,可提高ZnO薄膜传感器对丙酮的灵敏度(57.963)。     

Nb/Nd共掺Bi4Ti3O12对ZnO基薄膜晶体管性能的影响

利用化学溶液沉积(CSD)法,在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上成功制备以B3.15Nd0.85Ti3-x NbxO12(BNTNx,x=0.01,0.03,0.05,0.07)薄膜作为栅介质层、以ZnO薄膜作为有源层的铁电薄膜晶体管(ZnO/BNTN铁电TFT)。研究了Nb含量对BNTN薄膜微结构、介电和铁电性能的影响。结果表明,BNTN0.03薄膜的剩余极化(2 Pr)最大(71.4μC/cm2),介电常数最大(370)。测得BNTNx薄膜的居里温度约为410℃,介电损耗(tanδ)约为0.02。ZnO/BNTN铁电TFT相比ZnO/SiO2层TFT,有较好的输出特性和转移特性,其阈值电压、沟道迁移率、存储窗口和开关电流比分别达到了2.5V、5.68cm2/Vs、1.5V和1.8×105。     

微波ECR等离子体溅射法沉积ZnO薄膜

低温沉积薄膜技术在制作先进的微电子学器件和集成多功能传感器方面非常重要。最近,应用微波电子回旋共振(ECR)等离子体溅射法沉积成高性能、高沉积速率和低基片温度的ZnO薄膜。本文叙述应用微波ECR等离子体溅射法沉积ZnO膜的制法及其性能。     

射频溅射法生长ZnO薄膜的参数研究

以ZnO陶瓷为溅射靶材,通入纯氩气,使用射频溅射法在玻璃基片上制备ZnO薄膜,研究了气体压强、基片温度、溅射功率等对薄膜性质的影响。通过XRD及原子力显微镜(AFM)等检测得出制备C轴(002)ZAO薄膜的最佳工艺条件为:溅射压强0.4Pa;溅射功率200W;基片温度300℃。     

硅基氧化锌薄膜中的发光和复合中心

报道了用MOCVD方法制备的硅基ZnO薄膜中的中性施主-价带D0h发光.ZnO/p-Si结构经空气中700 ℃退火1h,然后进行X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)谱和I-V特性测量.实验得到不同载气流量制备的样品都具有整流特性.深能级瞬态谱(DLTS)测量探测到各样品中存在两个施主深能级E1和E2.相应的室温PL谱测量显示样品近带边发射包含不同的发光线.利用高斯拟合方法,样品S2a的PL谱分解为三条发光线b,c和d,其中发光线b可归结为ZnO中的激子发射;DLTS测量得到的施主能级E1与发光线c和d的局域态电离能Ed相关,为D0h中心.此外,实验揭示E2能级的相对隙态密度与PL谱的发光强度成反比,表明深能级E2具有复合中心性质.     

水热法制备棒状纳米氧化锌及其气敏性能研究

以ZnCl2和KOH为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,利用水热法合成了棒状氧化锌纳米粉体,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等对产物的物相、微观形貌及表面化学状态进行了表征,并用静态配气法测试了其气敏性能。结果表明:所得ZnO具有六方纤锌矿结构,结晶良好,平均直径约150 nm,长度为500 nm~1 m,其在工作电压为5.5 V时对体积分数为100×10–6的乙醇和丙酮气体均能快速响应,且灵敏度分别达到21和30.2。