ZnO:Al透明导电薄膜的制备与性能研究

运用溶胶-凝胶技术,在普通玻璃基片上制备Al3 掺杂的ZnO透明导电薄膜.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的结构和形貌进行了表征,通过紫外-可见吸收光谱和标准四探针法对其光电性能进行了研究.结果表明,采用溶胶-凝胶法制得的ZAO薄膜为纤锌矿型结构,呈C轴方向择优生长;在适宜的条件下,薄膜的可见光透过率达到80%以上;电阻率为3.1×10-3Ω.cm;涂层厚度、预处理温度和热处理温度对薄膜结构和光电性能有较大影响.     

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。     

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.     

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.     

Ta: SnO2薄膜的制备与性能研究

SnO2作为一种典型的宽带隙半导体材料具有许多优异的物理和化学性质,例如极高的电子电导率、可见光透过率和化学稳定性,因此广泛用于光电材料、太阳能电池和气敏材料等各领域。采用溶胶 凝胶法在玻璃基片上制备了Ta掺杂SnO2透明导电薄膜,其中Ta含量在8 atom.%左右。Ta:SnO2薄膜的表面形貌较平整,但由于局部应力使薄膜出现了细小的断裂。Ta:SnO2薄膜为金红石结构,结晶程度较高,由于Ta5+、Sn4+离子半径接近,Ta原子溶入SnO2的晶格中置换Sn原子位置形成了稳定均一的固溶体结构,因此没有第二相出现,但是其晶格常数略有变化。     

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.     

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。     

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。     

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。     

反溶剂对钙钛矿薄膜与电池性能的影响

钙钛矿太阳能电池效率在近十年来增长迅速,表现出了十分可观的应用潜力.而作为这类太阳能电池中至关重要的组成部分,钙钛矿薄膜对改善电池性能起着关键性的作用.利用传统一步溶液法制备的钙钛矿薄膜容易出现晶粒尺寸较小、覆盖度较差的问题,导致电池效率低、稳定性差,从而不利于其商业化发展.若要显著地提高薄膜的质量,可以在一步溶液法制...     

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。     

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/℃。     

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。     

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。     

YAG:RE3+(RE=Eu,Tb)的制备及发光特性研究

利用柠檬酸-凝胶方法,以Y2O3,Eu2O3,Tb4O7和Al(NO3)3·9H2O作为初始原料,柠檬酸作为配位剂,成功制备出了Y3Al5O12:Eu3+(Tb3+)发光材料,其烧结温度为1?000℃,时间4?h.通过X射线衍射测试,表征Y3Al5O12为单相;计算其晶胞参数,发现晶胞体积v随着pH值的增大而增大.对Y3Al5O12:Eu3+(Tb3+)系列样品在紫外光谱区域和真空紫外光谱区域的发光性能进行了研究,结果表明:在真空紫外光谱区域激发下,Eu3+(Tb3+)的猝灭浓度比在紫外光谱区域激发下的低.     

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．