不同掺Al~(3+)浓度的ZnO:Al薄膜性能研究

采用溶胶-凝胶法制备ZnO:Al(ZAO)薄膜,得到了不同掺Al3 浓度的ZAO薄膜;利用X射线衍射仪分析、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计及四探针法等仪器与方法对其性能进行了测试。通过分析比较,得出所制备的ZAO薄膜为多晶纤锌矿结构,薄膜表面平整、晶粒致密均匀;Al3 掺杂能提高其导电性能:低掺杂时,薄膜在紫外-可见光范围的透过率超过80%,并伴有蓝移现象产生;高掺杂时,其透过率无明显增加,但蓝移现象加剧,最大蓝移量达340nm。     

脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜中衬底温度对ZnO薄膜结构的影响

采用溶胶--凝胶法制备高纯的靶材,利用PLD法生长薄膜,成功地在Si衬底上生长了高质量的ZnO薄膜,系统的研究了衬底温度对薄膜生长的影响.采用XRD对薄膜结构进行分析.XRD测试表明,大部分薄膜都具有高度的C轴择优生长取向性,只有衬底温度过高薄膜结构才发生改变.     

铈离子掺杂的氧化钛纳米薄膜的结构及性能研究

纳米氧化钛镀膜玻璃具有优异的自清洁性能．可用于高层建筑、厨房和卫生间的装饰，本文利用溶胶-凝胶／浸渍-提拉法在玻璃基片上制备该纳米薄膜，采用原子力显微镜、傅立叶红外光谱仪和紫外-可见光光谱仪分析了凝胶组分变化、薄膜的表面形貌及光吸收性能．考查了铈离子掺杂的作用．试验表明，利用本方法可以在玻璃表面制备出高质量的纳米氧化钛薄膜．该薄膜具有较高的紫外吸收能力．而且随着涂层数和铈离子掺杂量的增加，紫外光吸收率增加．并且吸收光波长向可见光的方向移动，它有利于改善氧化钛薄膜的自清洁能力．     

溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜

采用了溶胶-凝胶工艺在普通的玻璃载玻片上成功地制备出具有c轴择优取向性、高的可见光透光率、平整均匀的氧化锌薄膜。通过XRD、AFM以及UV光谱仪等分析,其结果表明:所制备的氧化锌薄膜具有纤锌矿型结构,表面均匀致密,薄膜晶粒尺寸大约在40～90nm,溶胶浓度增大时,其晶粒大小呈增大的趋势。随着涂膜层数的增加,薄膜的(002)方向的取向度增加。薄膜在可见光区的光透过率>85%,在近紫外光波段透射率急剧减小,对应的禁带宽度为3.34eV。     

催化剂对TiO2薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备了均匀透明的TiO2薄膜。分析了催化剂在溶胶制备过程中的作用,以及其对制成的TiO2薄膜的性能的影响。主要分析了盐酸、乙酸、硝酸、硫酸等几种催化剂对TiO2薄膜的晶体结构、晶粒尺寸、光学性能的影响。实验结果表明,选择盐酸为催化剂,薄膜生长取向较好,晶粒尺寸较大,光透过率最好。     

ZnO薄膜的发光特性分析

分析了ZnO薄膜的发光特性。结果表明,ZnO薄膜的红光发射与氧空位和间隙位锌有关,绿光和蓝光的发射不但与氧空位和间隙位锌有关,还和锌空位有关。     

室温沉积Cu夹层ZnO薄膜的光电性能

用磁控溅射技术在室温下制备了纳米Cu夹层ZnO薄膜,经X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和四探针电阻测量仪等测试手段对薄膜的结构、光学性质和电学性质进行了测试.发现该薄膜随着Cu层厚度增加,ZnO层结晶性变差,可见光区域光学透光率减小,透射曲线蓝移,面电阻先迅速下降后缓慢下降.随着ZnO层厚度增加,薄膜c轴择优取向明显,压应力逐渐减小,光学透光率先增大后减小,面电阻随ZnO层厚度增加略有变化.     

以PVP为添加剂的BST薄膜制备与结晶性能

用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基片上沉积Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜,采用SEM、XRD、AFM分析薄膜的表面形貌和结晶行为。为抑制薄膜裂纹,在前驱体溶液中加入高分子聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。结果表明,经700℃退火1h,得到表面平整、致密、无裂纹和孔洞以及晶粒取向高度一致的薄膜。薄膜钙钛矿结构明显,并随温度的升高而趋于完善。在结晶初期形成规则的柱状晶粒在长大和吞并的过程中逐渐形成颗粒状晶粒。薄膜的晶粒大小和表面粗糙度随退火温度的升高而增大。在平均晶粒较大且晶界分明的情况下,薄膜的均方根粗糙度仍能保持在7.854nm左右。     

注氮ZnO:Mg薄膜的热稳定性研究

利用溶胶凝胶方法在石英玻璃衬底上制备了ZnO:Mg薄膜,将能量56 keV、剂量1×1017ions/cm2的N离子注入到薄膜中.离子注入后,将样品在500-900℃的氮气中退火,利用X射线衍射(XRD)和光吸收研究了薄膜中缺陷的恢复过程.结果显示,离子注入层在600-900℃的退火过程中分解和蒸发现象明显,这个结果对利用离子注入技术制备p型ZnO有很重要的意义.     

ZnO:Al薄膜性质研究

采用溶胶-凝胶法在硅(100)和玻璃衬底上制备了掺铝氧化锌(ZnO:Al)薄膜.当掺Al3 浓度小于或等于15%时,得到的薄膜均为单一c轴取向.c轴晶格常数随掺Al3 浓度的增加逐渐减小,当掺Al3 浓度增至15%时,薄膜c轴晶格常数值减小约0.56%.薄膜的光学带隙随掺Al3 浓度的增加而增大,掺Al3 20%的薄膜光学带隙达到3.99 eV.O1s结合能随掺Al3 浓度的增加而增大.     

氧化锌薄膜的蒸发氧化制备及其光电特性研究

采用真空蒸发镀膜的方法分别在玻璃和硅片衬底上沉积金属锌前驱体,再在空气中通过不同温度的退火氧化处理制得氧化锌薄膜,主要研究了不同退火温度对氧化锌薄膜光电特性的影响.实验表明,在一定退火温度样品的方块电阻突增,PL发射峰出现红移,文中对结果进行了初步讨论.     

Ta／Al复合薄膜性能及应用

铝含量为５０％的Ｔａ／Ａｌ复合薄膜由于其具有优良的热稳定性而适用于制造高精密、高稳定功率型电阻或功率集成电阻网络。用钽铝复合靶直流共溅射的方法可以制备这种薄膜，但淀积参数及热处理条件对薄膜的热稳定性能有很大影响。用该复合薄膜制出了功率负荷性能优良的中功率薄膜衰减器。最后，用ＸＰＳ分析了薄膜表面的化学组成。     

聚噻吩透明导电复合膜的研究

采用减压蒸溜，０℃低温气相淀积法在聚酯（ＰＥＴ）基材上合成了聚乙烯醇－聚噻吩（ＰＶＡ－ＰＴｈ），获得性能优良的透明导电聚合物复合膜。研究了ＦｅＣｌ３和ＰＶＡ浓度配比、反应压强、聚合温度和时间对透过率和导电率的影响。最优工艺条件：ＦｅＣｌ３８．０ｗｔ％，ＰＶＡ６．０ｗｔ％，压强３．３７×１０４Ｐａ，温度０℃，气相淀积聚合时间１０ｍｉｎ。５５０ｎｍ处膜的透过率Ｔｒ≥８０％，导电率ρ≥０．２ｓ·ｃｍ－１，膜厚约１μｍ。     

ZnO纳米结构/多孔硅复合体系的结构和发光特性研究

利用脉冲激光沉积的方法分别在硅片和多孔硅衬底上沉积ZnO薄膜作为种子层,随后用溶液法生长了ZnO纳米棒,考察了衬底对纳米棒结构和发光性能的影响.XRD和SEM测量表明,制备的ZnO纳米棒为六角纤锌矿结构,有较好的c轴择优生长趋势,ZnO纳米棒顶端为平顶状.不同衬底生长ZnO纳米棒阵列的结构有很大差异.光致发光谱显示,多孔硅的橙红光和ZnO的发光叠加在一起,ZnO纳米结构/多孔硅复合体系在可见光区有很强的光致发光现象.     

钕掺杂氧化锌薄膜的形貌表征与折射率测试

通过XRD和AFM分析了Nd掺杂ZnO薄膜的表面形貌,随着Nd掺杂量的增加,ZnO薄膜的结晶度变差,薄膜表面变得粗糙,晶格畸变增大。应用椭圆偏振仪测定了Nd掺杂ZnO薄膜的厚度及折射率,Nd掺杂量对ZnO薄膜的折射率有一定影响。     

衬底效应对LiTaO_3薄膜制备的影响

用溶胶凝胶法在N型硅、P型硅、石英、铂、镍衬底上制备了钽酸锂(LiTaO3)薄膜,用XRD和SEM对钽酸锂薄膜性能参数进行了表征;发现掺杂少量环氧树脂能提高钽酸锂薄膜的均匀性,改善薄膜与衬底的粘附性;研究了衬底效应与薄膜厚度的关系,薄膜厚度超过0.2μm,Ni衬底的XRD峰值强度几乎不再出现,说明衬底对薄膜初始结晶取向有重要影响;利用不同衬底上生长钽酸锂薄膜,XRD研究结果表明:N型硅、P型硅、石英衬底上只能制备多晶钽酸锂薄膜,铂衬底上制备的钽酸锂薄膜在(012)晶向有强大的择优取向性,镍衬底上制备的钽酸锂薄膜有更好的C轴择优取向性,C轴择优取向系数可达0.082。