钇钡铜氧高温超导双面外延薄膜制备方法和装置

发明人员：李言荣 刘兴钊 陶伯万 钇钡铜氧高温超导双面外延薄膜制备方法和装置属高温超导薄膜制备方法和装置。采用基片原位转动、速度可调、辐射加热、双面同时成膜的倒筒式支流溅射装置和优化的自外延制备方法，提高了膜的质量，使所制得的Y1Ba2Cu3O7-8高温超导外延膜的性能优良：其Tco＞90 K, DTc＜0.3 K; 基片两面的双面膜性能一致：其 Tco相差小于0.5 K, DTc相差小于0.5 K, 完全满足高频微波器件制作的要求。 钇钡铜氧高温超导双面外延薄膜制备方法和装置     

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。     

基于射频磁控溅射技术高容量硅负极薄膜材料可控制备研究

硅基薄膜材料由于具有较高比容量、较好的循环寿命等优势而备受关注.本文采用射频磁控溅射方法在不同功率下制备了锂离子电池Si薄膜负极材料.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)、EDS等手段进行了物理表征,并采用恒流充放电性能测试、循环伏安测试(CV)等手段研究了射频溅射功率对硅负极薄膜材料的电化学性能影响.研究结果表明在溅射时间为5 min的条件下,当溅射功率为120 W时,Si薄膜的综合电化学性能是最优的,其首周充电比容量达到3595 mAh/g,循环150周后容量仍然高达2768 mAh/g,显示出了良好的循环性能,同时也表现出较好的倍率性能.     

Ce0.5Zr0.5O2纳米多孔纤维的制备及其氧储存能力分析

利用干纺丝工艺，采用溶胶 凝胶法结合化学模板法制备了Ce0.5Zr0.5O2纳米多孔纤维，并在此基础上采用传统抄纸法制备了Ce0.5Zr0.5O2纤维纸。通过引入SiO2、TiO2和Al2O作为支撑体，利用XRD、低温N2吸附、拉曼光谱等手段分析了Ce0.5Zr0.5O2纳米多孔结构性能的变化。在空气条件下通过循环热失重分析法测定了材料在300~800 ℃温度范围内的氧储存能力，Ce0.5Zr0.5O2纳米多孔纤维的氧储存能力受到包括材料的比表面积、结晶程度以及支撑体性质等多方面因素的影响。     

基片温度对非晶碳硅薄膜电导的影响

在基片加热的条件下,高纯硅靶在甲烷和氩的混合气氛中,采用直流平面磁控反应溅射,可以制备具有光电响应的氢化非晶碳硅合金薄膜。本文对不同基片温度下成膜的样品进行了电导性能测试并分析了测试结果,得出了基片温度是影响该薄膜光电导的关键因素的结论。     

低阻ITO玻璃的制造工艺

有机发光显示器件是目前平板显示中的热点,所用ITO玻璃比液晶显示所用的有更高更严的要求。该文探讨了OLED用ITO玻璃生产的相关工艺,得出使用直流溅射ITO陶瓷靶时,较好的气氛是低氩微氧,功率约200W左右,溅射时基板温度约250℃,高温无氧退火。得到方阻20?以下、平均透过率大于80%的ITO玻璃。     

全无机混合卤化物钙钛矿量子点CsPbBr_xI_(3-x)相分离研究

混合卤化物钙钛矿量子点CsPbBr_xI_(3-x)的带隙高度可调,是光伏和光电领域有广泛用途的纳米材料.在激光连续照射下发生的相分离会降低光电器件的效率,严重影响混合卤化物钙钛矿纳米晶在器件中的应用.本文制备了CsPbBr_(1.5)I_(1.5)和CsPbBrI_2钙钛矿量子点薄膜,对激光激发下的相分离行为与卤化物组成比例、光照时间、激光功率和旋涂浓度的关系进行了研究.研究发现:在不同光照时间、激光功率和旋涂浓度条件下,CsPbBr_(1.5)I_(1.5)量子点薄膜都产生了光谱蓝移的相分离,随后在黑暗下放置一段时间后再次进行测量,发现这种相分离是可逆的;而制备的CsPbBrI_2量子点薄膜在不同功率、光照时间、旋涂浓度下都很稳定,没有发生相分离,光谱只有略微蓝移.     

掺Al对TaN薄膜微结构及电性能的影响

采用反应直流磁控溅射法在Al2O3陶瓷基片上制备TaAlN薄膜,通过调节复合靶Al/Ta面积比调节Al掺杂量,研究了Al/Ta面积比对TaAlN薄膜微结构及电性能的影响。XRD结果表明,TaN薄膜中掺杂Al可在2θ为38.5°和65.18°处分别有立方结构的AlN(101)和AlN(202)相出现。随Al/Ta面积比的增大,TaAlN薄膜的沉积速率、电阻率、方阻以及TCR绝对值逐渐增大。当Al/Ta面积比为零时,TaN薄膜的电阻率和TCR绝对值分别为247.8μΩ·cm和12 ppm/℃,当Al/Ta面积比增大到29%时,TaAlN薄膜的电阻率和TCR绝对值分别增大到2560μΩ·cm和270 ppm/℃。     

含氮氟化非晶碳(a-C∶F∶N)薄膜电学性能的研究

用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法制备氮掺杂氟化非晶碳(a-C∶F)薄膜,用电桥测试薄膜的介电常数,研究不同工艺参量对薄膜电学性能的影响.结果表明:掺杂氮、高射频功率、高沉积温度以及热退火都导致薄膜介电常数上升.     

不同溶剂诱导的中间相对钙钛矿薄膜结晶的影响

有机-无机杂化钙钛矿(MAPbI3)太阳能电池的光电转化效率增长飞速而被广泛关注。然而由于PbI2的生长速率要快于MAI的生长速率，导致钙钛矿晶体的形貌难以控制。因此，制备MAPbI3过程中统一MAI和PbI2生长速率极为重要。二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)作为氧给体可与PbI2形成配合物，用来制备致密的钙钛矿薄膜。通过改变前驱体溶液中DMF和DMSO的比例，调控中间相的形成过程实现了对晶体生长速率的调控。此外，DMSO与PbI2的配位能力要强于DMF,并且DMSO更容易与路易斯酸PbI2的S＝O双键发生作用，影响晶体的生长速率。最后，基于最佳浓度的DMSO前驱体溶液制备的钙钛矿薄膜的光伏器件，其光电转化效率可以达到16.41%。     

真空蒸发碲化物薄膜光电性能的研究

采用高温烧结和真空蒸发制备了ＣｄＴｅ光敏薄膜，探讨了制备工艺对ＣｄＴｅ薄膜性能和结构的影响，说明了在基片温度为１３０℃左右下制备的ＣｄＴｅ薄膜具有明显的光敏特性，并得到ＣｄＴｅ材料的禁带宽度为１．６３ｅＶ。利用Ｘ衍射对不同基片温度下制备的ＣｄＴｅ薄膜材料进行了结构分析，发现基片温度为１３０℃左右时制备的ＣｄＴｅ薄膜具有明显的衍射峰。     

射频反应溅射法制备SnO2-x纳米薄膜的气敏特性研究

采用射频反应溅射法在不同氧气分压下制备SnO2-x薄膜,然后在不同温度下对其进行退火处理．利用X射线衍射分析（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等表征技术,研究了制备备件对SnO2-x薄膜的结晶性能和表面形貌的影响．研究结果显示．当氧气分压为50％时,可以制备出质量较高的SnO2-x纳米薄膜．当退火温度从450℃升高到550℃．样品的电阻率降低．退火温度500℃的样品在工作温度225℃时,对乙醇有较高的灵敏度．灵敏度达67％,对丁烷的灵敏度不高．     

工艺参数对Ta/Al合金电阻薄膜性能的影响

Ａｌ原子含量约为５０％的Ｔａ／Ａｌ合金薄膜具有优良的电阻性能。使用直流共溅射的方法制作这种薄膜，靶极采用了Ａｌ面积为４５％的Ｔａ／Ａｌ复合靶。研究了工艺参数如溅射气压、溅射电压以及热处理条件等因素对该薄膜的性能影响。结果表明，这种Ｔａ／Ａｌ合金薄膜能用于制作功率稳定的电阻器或电阻网络。     

非晶CoZrNb磁性薄膜的研究

研究溅射条件和旋转磁场热处理对CoZrNb薄膜结构和性能的影响。结果表明 ,高的溅射功率和合适的氩气压强对非晶CoZrNb薄膜的形成有用 ,并且这些薄膜的矫顽力较小。旋转磁场热处理将改善薄膜的软磁性能 ,使得矫顽力进一步减小。对溅射条件对薄膜性能的影响机制和旋转磁场热处理改善薄膜性能的机制作了简要的讨论     

聚吡咯/二氧化钛复合氨敏薄膜的制备及特性研究

采用静电力自组装和原位化学氧化聚合相结合的方法制备了聚吡咯/纳米二氧化钛(PPy/TiO_2)复合薄膜,并进行了表面电阻测试及紫外-可见光谱分析、原子力显微镜分析．利用平面叉指电极结构制备了PPy和PPy/TiO_2薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH_3的敏感性．结果表明,相同条件下PPy/TiO_2复合薄膜传感器的响应/恢复时间均优于PPy薄膜传感器．同时测试了PPy/TiO_2复合薄膜传感器的湿度特性和稳定性．     

氧化锌薄膜的生长条件对其结晶及光学特性的影响

采用射频磁控溅射方法在硅（100）衬底上制备了ZnO薄膜,运用X射线衍射仪（XRD）分析了不同的生长条件和退火处理对ZnO薄膜结晶特性的影响．应用谢乐公式讨论了不同制备条件下晶粒直径．采用金相显微镜观察样品抛光后的横截面形貌来进一步验证XRD的分析结果．研究结果表明在溅射功率为120w．衬底温度为500C时可制备沿C轴取向生长且品质较好的ZnO薄膜．退火后,应用X射线衍射仪分析可知．晶粒直径可增至20nm左右,但晶面取向有所变化．由布拉格方程讨论了退火处理对样品晶面间距的影响．以此分析了可能的薄膜应力类型的变化．经金像显微镜可观察到氧化锌的柱状生长．应用日本岛津RF-5301PC型紫外-可见分光光度计测试ZnO薄膜的光致发光谱（PL）测的激发波长为363nm和463nm     

Sigmund热尖峰溅射模型的研究

对Singmund热尖峰溅射模型进行了修正.用平均能量淀积密度近似代替了Singmund热尖峰溅射模型中的表面能量淀积密度近似.并用TRIM87程序对Sb~+,Bi~+轰击银靶的能量淀积过程进行了模拟计算.将计算所得到的平均能量淀积密度代入修正后的Sig-mund热尖峰溅射模型中,所得到的起始热尖峰区尺寸与能量淀积理论相容.     

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。