室温直流反应磁控溅射制备透明导电In2O3:Mo薄膜

在室温条件下采用直流反应磁控溅射法制备了新型透明导电In2O3:Mo薄膜.研究了溅射压强中氧气百分含量[P(O2)]为8.0%～18.0%时对薄膜光电特性以及表面形貌结构的影响.结果表明,薄膜的光电性能对溅射压强中P(O2)非常敏感.分析显示P(O2)决定了薄膜中的氧空位含量和载流子浓度,从而影响了薄膜的光电特性.原子力显微镜观察表明,适量的P(O2)条件下可以获得平均粗糙度为0.3 nm、颗粒均匀、表面平整的薄膜.室温制备的IMO薄膜在可见光区域的平均透射率(含玻璃基底)高达82.1%,电阻率低至5.9×10-4 Ω·cm.     

STM脉冲电压极性对材料微细加工影响的研究

利用扫描隧道显微镜（SIM）可对不同材料表面进行纳米级微细加工。在选取高定向裂解石墨（HOPG）和有机电双稳材料Ag-TCNQ分别进行直接刻蚀和电学改性的研究中，发现SIM脉冲电压极性对实验结果有影响。本文为此构建了物理模型，分析表明在不同极性的脉冲电压下，分别主要呈现电场效应或电子轰击效应。需要针对具体材料的具体加工要求，选择卿相应的脉冲电压极性。     

利用STM制作有机LB膜超高密度存储器

利用有机材料制作高密度存储器是当前纳米电子学研究的一个热点.有机LB膜的有序分子排列和能精确控制厚度的膜层被认为是高密度存储器理想的基体.具有原子分辨率及纳米量级局域作用微区的扫描隧道显微镜(STM)的出现则提供了制作超高密度存储器一种有力的高技术手段.本文介绍利用STM在有机LB膜上制作超高密度存储器.以硬脂酸制备多层LB膜,其形貌由STM成像.施加于STM针尖上的脉冲偏压,在LB膜表面的局域区域产生足够的强电场,使该微区转换为低阻导电状态,以高、低阻态分别表示两种逻辑状态,就完成了一次"写入"操作.LB膜材料的高、低阻态由STM的伏安特性(I-V)和扫描隧道谱(dI/dV-V)加以表征.用幅值较小的脉冲实现"读出"操作.该材料LB膜上存储的信息能保持很长时间,显示了潜在的应用前景.     

利用I-Z曲线的STM"接触"模式的电学测量和表面改性研究

利用STM对金属有机络合物电双稳材料Ag—TCNQ薄膜进行电学性质的表征与改性，在针尖强电场的作用下，当电压达到某一阈值后薄膜从高阻态跃迁至低阻态，这两种高低阻态分别定义为一个存储单元的“0”与“1”状态。本文考虑到在STM的常规恒流工作模式下，针尖与样品之间的隧道结对于电学性质的表征与改性具有影响。为此测量隧道电流I对隧道结宽度Z的依赖关系，I-Z曲线，从而确定针尖刚好接触样品的接触点，利用STM进行了针尖与样品“接触式”的电学测量和表面电学改性研究，并与常规工作模式进行了比较。     

利用STM构建金属有机材料的纳米结构和改变电学性质

研究和开发利用扫描隧道显微镜(STM)对材料进行纳米尺度加工的功能，藉助于STM针尖和样品之间的强电场在金属有机络合物Ag-TCNQ薄膜表面构建了纳米点、纳米点阵和纳米线等纳米结构。伏安(I-U)特性曲线和扫描隧道的测试表明，在针尖强场作用后材料表面的局域电子态密度迅速增大，在电学上由高阻态转变为低阻态，这种效应可能归因于金属原子和有机分子之间的电荷转移。这些纳米结构展示了用作高密度存储器和纳米导线的可能性，有机导电材料将是未来纳米电子材料的理想候选者，而STM则将成为纳米电子学微细加工的有力工具。     

纳米结构Ag-TCNQ电双稳薄膜的制备及分析

采用真空蒸发和大气环境下后热处理的方法制备了纳米量级颗粒均匀的Ag-TCNQ薄膜。通过可见光范围透射谱、x射线衍射、原子力显微镜、傅里叶红外光谱以及x光电子谱等分析研究了薄膜的物理和化学性质，发现热处理可促使Ag和TCNQ发生充分的络合反应并减小薄膜的颗粒度，在此基础上利用STM实现了局城电双稳态的转变和纳米存储点的写入。     

用STM的纳米导电图形加工技术的研究

用STM针尖对有机络合物电双稳薄膜材料施加强电场作用 ,可在材料表面产生纳米线度的导电几何图形。实验证明 :对针尖本身的几何构形、施加在针尖上的脉冲幅度、周期和占空比都必须进行细致的选择。用Ag TCNQ络合物进行实验 ,在适合的针尖 样品距离下 ,发现所加脉冲偏压的极性为负时 ,容易进行加工     

用溅射法制备反红外薄膜的特性研究

反红外薄膜在太阳能利用、节约能源等方面有着广泛的应用,这种薄膜对热辐射的红外波段具有高的反射率,而对可见光又有相当高的透射率。考虑到大量生产的可行性,我们选择铜为制备反红外薄膜的原材料,采用自制的“S”枪制备了反红外薄膜。一些参数的测定表明,成膜条件,特别是基板温度和气压对薄膜的导电率和红外反射率有很大的影响。用扫描俄歇谱仪对薄膜成分分析的结果表明:高红外反射率的铜膜中铜原子浓度较高,红外反射率较低的铜膜中含有较多的氧和碳。     

基于SPM的花生酸LB膜的拉膜工艺及结构表征的研究

通过扫描探针显微镜（SPM）直接观察沉积在基片表面的花生酸LB（Langmuir-Blodgett）薄膜不同范围尺度下的微观结构.研究在经过表面两亲性（亲水性或疏水性）处理的基片上,在相同的制膜条件下,改变其拉膜沉积方式,对花生酸LB膜样品的表面结构、薄膜均匀性和缺陷等的影响.结果显示,花生酸LB膜在不同拉膜沉积方式下,薄膜表面将形成不同的分子自组装形态;改变基片表面的亲水性强弱也直接影响LB膜的表面形貌的均匀性,可能通过选择恰当表面处理和沉积方式来获得平整度更高,缺陷更少的LB膜.     

室温直流反应磁控溅射制备透明导电In_2O_3∶Mo薄膜

在室温条件下采用直流反应磁控溅射法制备了新型透明导电In2O3∶Mo薄膜。研究了溅射压强中氧气百分含量[P(O2)]为8.0%~18.0%时对薄膜光电特性以及表面形貌结构的影响。结果表明,薄膜的光电性能对溅射压强中P(O2)非常敏感。分析显示P(O2)决定了薄膜中的氧空位含量和载流子浓度,从而影响了薄膜的光电特性。原子力显微镜观察表明,适量的P(O2)条件下可以获得平均粗糙度为0.3 nm、颗粒均匀、表面平整的薄膜。室温制备的IMO薄膜在可见光区域的平均透射率(含玻璃基底)高达82.1%,电阻率低至5.9×10-4Ω.cm。