柔性PI衬底上ITO薄膜的制备及性能研究

利用射频磁控溅射的方法在柔性PI衬底上制备ITO薄膜,通过SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射仪)、四探针测试仪、分光光度计,分析了通氧量、溅射功率、工作气压及衬底温度对ITO薄膜表面形貌、成膜质量和光电特性的影响。结果显示:在纯氩气环境下,溅射功率为200W,工作气压为1.5Pa,在衬底温度为185℃~225℃时,薄膜的光电特性最好,ITO薄膜的电阻率为3.64×10-4Ω·cm,透过率为97%。     

交流液晶光阀中光导膜的制备和特性测量

本文根据交流液晶光阀对CdS光导模的要求,采用真空热蒸发淀积以及淀积后的高温退火,掺铜敏化方法,制备了高暗电阻率、高光敏性,膜厚大于10μm的表面光洁、性能稳定的CdS光导膜.经测定,其直流暗电阻率大于10~9Ω-cm,交流亮,暗电流比在10~2数量级,交流光响应时间小于100ms.已基本上符合与液晶层的匹配要求.     

柔性有机电致发光器件导电基板的工艺性能

在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔性衬底上采用直流磁控溅射技术制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜,研究了衬底温度、溅射功率和溅射压强等工艺条件对薄膜光电性能的影响,并利用原子力显微镜(AFM)表征了衬底及ITO薄膜的表面形貌。结果表明,在PET衬底温度50℃、溅射功率100W和溅射压强2.66×10-1Pa的条件下,可以得到低方阻(50Ω/□)和高透过率(>90%)的透明导电薄膜。以此柔性ITO衬底为阳极,制备了结构为PET/ITO/NPB/Alq3/Mg∶Ag的柔性有机电致发光器件,在驱动电压为13V时,器件的发光亮度达到了2834cd/m2。     

反应溅射的硫化镉薄膜

用反应溅射法在升华了的硫和氩的混合气氛中,制成了与化学组分比接近的Cd5(硫化镉)薄膜。其特性十分依赖于溅射条件,即溅射速度、升华温度和氩气压等。在温度为125℃的硫气氛中溅射的CdS薄膜,暗电阻率为2×10~(10)欧·厘米。把CdTe(碲化镉)蒸发在CdS溅射膜上,制成了CdS-CdTe异质结,并观察了这些结的整流特性和可见光范围内的光谱响应。     

不同衬底和CdCl2退火对磁控溅射CdS薄膜性能的影响

在科宁7059玻璃, FTO, ITO, AZO四种衬底上磁控溅射CdS薄膜, 并在CdCl₂+干燥空气380 ℃退火, 分别研究了不同衬底和退火工艺对CdS薄膜形貌、结构和光学性能的影响. 扫描电子显微镜形貌表明: 不同衬底原位溅射CdS薄膜的形貌不同, 退火后相应CdS薄膜的晶粒度和表面粗糙度明显增大. XRD衍射图谱表明: 不同衬底原位溅射和退火CdS薄膜均为六角相和立方相的混相结构, 退火前后科宁7059玻璃, FTO, AZO衬底上CdS薄膜有 H(002)/C(111) 最强衍射峰, ITO衬底原位溅射CdS薄膜没有明显的最强衍射峰, 退火后出现 H(002)/(111) 最强衍射峰. 紫外-可见分光光度计分析表明: AZO, FTO, ITO, 科宁7059玻璃衬底CdS薄膜的可见光平均透过率依次减小, 退火后相应衬底CdS薄膜的可见光平均透过率增大, 光学吸收系数降低; 退火显著增大了不同衬底CdS薄膜的光学带隙. 分析得出: 上述结果是由于不同衬底类型和退火工艺对CdS多晶薄膜的形貌、结构和带尾态掺杂浓度改变的结果. 关键词： CdS薄膜 磁控溅射 退火再结晶 带尾态     

高择优取向Mo薄膜的直流磁控溅射制备及其电学性能

使用直流磁控溅射法在玻璃基底上沉积Mo薄膜,采用X射线衍射仪、原子力显微镜和四探针测试系统研究了溅射工艺对Mo薄膜的结构、形貌和电学性能的影响.结果表明:当基片温度为150 ℃时,薄膜获得(211)晶面择优取向生长,而在低于250 ℃的其它温度条件下,样品则表现为(110)晶面择优取向生长.进一步的表面形貌分析显示:薄膜的粗糙度随基片温度变化不明显,其值大约为0.35 nm,随溅射功率密度的增大而变大|电学性能方面:随着溅射功率密度的升高,薄膜导电性能迅速增强,电阻率呈现近似指数函数衰减|随着基底温度的升高,薄膜的电阻率先减小后增大,当基底温度为150 ℃时,薄膜电阻率降低至最小值2.02×10-5 Ω·cm.     

溅射而成的In_(2-x)Sn_xO_(3-y)高导电性透明薄膜

用直流二极管溅射淀积法获得TIn_(2-x)Sn_xO_(3-y)的高导电性透明膜。溅射气体用Ar,O_2,N_2,Xe和O_2-Ar混合气。利用In_2O_3/SnO_2不同比率的靶溅射,得到的最好结果是以纯Ar或纯Xe作溅射气体和用含9—13克分子百分比(m/o)SnO_2的靶。达到的最低膜电阻率为1.77×10~(-4)欧姆——厘米(ohm-cm),而一般膜的电阻率是3×10~(-4)ohm-cm左右。发现用溅射气体流量很低时(10~(-2)—10~(-1)乇升/秒)对生长缺氧的薄膜是必须的。不同密度(多孔性)的靶对还原的敏感性不同。因而,溅射条件决定于靶的密度。这种膜具有良好的附着性,耐清洗、加热、磨光和粘接,不易损坏。它们可以用标准的光刻技术在加热酸中腐蚀以刻出电极的几何形状。将膜暴露在500℃空气中以后,会使它在室温时的电阻增加三倍。溅射膜的面电阻为1.6ohm/平方。在500毫微米(nm)波长时,光透射率为73％,反射率为14％。加适当的抗反射层,做成具有超过97％光透射率、5—7ohm/平方的膜似乎是可行的。     

高阻紫外光阴极导电基底制备及性能

在MgF_2基片上,采用电子束蒸发镀膜法制备了掺锡氧化铟(ITO)导电基底,研究了充氧及退火对ITO薄膜电阻及紫外透射比的影响。并与传统的金属导电基底Au和Cr进行了性能比较。用光学显微镜、四探针测试仪、高阻计、X射线衍射仪(XRD)和分光光度计分别测试了薄膜的表面形貌、方块电阻、形态结构和190～800 nm波段范围内薄膜的透射比曲线,得到方块电阻为10~7Ω左右时薄膜在200～400 nm波段内透射比的变化范围。实验结果表明,厚度相同时,充氧会增大ITO薄膜电阻;退火则会降低薄膜电阻并提高紫外透射比,薄膜结构由非晶态变为多晶态。方块电阻同为10~7Ω时,在200～400 nm波段充氧退火后ITO薄膜的平均透射比比Au,Cr的高10%。     

蓝宝石衬底上射频溅射法生长CeO2外延薄膜研究

实验采用射频溅射法在(1 102)蓝宝石基片上制备(00l)取向CeO2外延薄膜.低温、低溅射功率都会导致CeO2薄膜呈(111)取向生长.当基片温度在700℃～750℃,溅射功率在100～150W范围内能够制备得到高质量(00l)取向CeO2缓冲层.所制备的CeO2薄膜具有优良的面内面外取向性和平整的表面.用这些缓冲层作为生长面制备得到的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超导薄膜为完全(00l)取向,且面内取向性良好,并具有优越的电学性能:其临界转变温度(Tc)为89.5K,临界电流密度Jc(77K,0T)约1.8×106 A/cm2,微波表面电阻Rs(77K,10GHz)大约为0.50mΩ,能较好的满足微波器件应用中的需要.     

氧离子辅助反应蒸发法制备ITO薄膜的研究

采用氧离子辅助电子束反应蒸发工艺在K9玻璃基底上制备了性能优异的ITO薄膜.通过对薄膜方块电阻和透过率的测量分析,研究了基底温度、离子束流、沉积速率等工艺参数对ITO薄膜光电性能的影响.发现升高基底温度有利于减小薄膜的短波吸收,但过高的基底温度会增加薄膜的电阻率,合适的沉积速率可以同时改善薄膜的光学和电学性能.在比较理想的工艺参数下制备的ITO薄膜的电阻率约为5.4×10-4Ω·cm,可见光(波长范围425～685 nm)平均透过率达84.8%,其光电性能均达到实用化要求.     

额定压强下O_2/Ar比对ZnO:Al薄膜导电性能的影响

采用射频磁控溅射法在石英玻璃基片上制备出ZnO:Al薄膜,并对薄膜在不同O2/Ar比状态下的沉积厚度、结晶性能和导电性能之间的关系进行了探讨。测试结果表明:在0.2Pa的额定压强下,Ar流量越大,薄膜的厚度越大,XRD峰越强,薄膜的电阻率(ρ)值越低。在纯氩气状态下溅射时,制得的薄膜具有最大的厚度值,约为2.06μm,并具有最强的XRD峰,ρ同时也达到最小值,阻值为2.66×10-4Ω.cm。研究表明:结晶性能的提高对薄膜ρ的降低起到了关键作用,而厚度的增加也会使电阻率下降。     

溅射法快速沉积YBCO超导薄膜的研究北大核心CSCD

溅射法制备高温超导YBa2Cu3O7-δ(YBCO)薄膜材料目前存在的主要问题是沉积速率慢,制备效率低,大面积薄膜均匀性差.本文中,设计了多工位盒型靶直流溅射镀膜系统,提高了YBCO薄膜沉积速率和制备效率,一次工艺流程可沉积六片产品,总薄膜沉积速率最高可到250nm/h.基片自转与公转相结合,提高了薄膜的面内均匀性,同时研究了公转速度与自转速度的关系以及它们对薄膜生长的关系,发现只有在基片公转速度合适的情况下才能生长出性能好的薄膜.LaAlO3(LAO)单晶基片上YBCO薄膜临界电流密度超过2.8MA/cm2(77K,500nm,0T),薄膜微波表面电阻Rs(10GHz,77K)﹤0.2mΩ,1.8英寸内薄膜面内厚度起伏小于3%,双面薄膜一致性好,能够满足微波器件应用的要求.     

衬底温度对磁控溅射制备掺铝氧化锌薄膜的结构和光电性能的影响

利用射频磁控溅射在石英基片上沉积掺铝氧化锌薄膜,研究了衬底温度对薄膜结构和光电性能的影响.当给衬底加热时,X射线衍射观测(002)峰相对强度明显增强.在衬底温度250℃下制备的薄膜的晶粒尺寸最大,为24.9nm,表面粗糙度最小,为8.1nm,表明在衬底温度250℃下制备的薄膜的结晶效果最好.衬底温度从30℃升高到250℃,薄膜的电阻率相应地从14.35×10-4Ω·cm降低到7.18×10-4Ω·cm,随着衬底温度的升高,电阻率反而增大.所有样品在可见光区的平均光学透射率都大于85%.引入品质因子分析薄膜的光电性能,当衬底温度为250℃时,品质因子最大为16.15×10-3Ω-1,其光电性能最好.     

BIT/PLZT/BIT多层铁电薄膜结构设计及制备的实验研究

为了有效阻止锆钛酸铅镧(PLZT)与半导体界面发生反应和互扩散,根据锆钛酸铅镧和钛酸铋(B IT)各自的铁电性能,提出了一种新的设计思想———多层铁电薄膜.采用脉冲准分子激光淀积(PLD)方法制备了B IT/PLZT/B IT多层铁电薄膜.采用Sawyer-Tower电路测量,其剩余极化强度Pr=34μC/cm2,矫顽场Ec=40 kV/cm.这种结构吸收了锆钛酸铅镧和钛酸铋的优点,提高了铁电薄膜的铁电性能.     

低压化学气相淀积工艺技术

低压化学气相淀积(LPCVD)设备主要为微电子机械系统(MEMS)在硅基片上淀积Si3N4、Poly-Si(多晶硅)、SiO2薄膜。承担形成微传感器和微执行器的抗蚀层、结构层和牺牲层的加工任务。是MEMS技术中的主要生产工序之一，也可以用于集成电路钝化膜制备。     

ITO界面调制层对GZO电极LED器件性能的影响

采用磁控溅射制备GZO和具有ITO界面调控层的GZO(ITO/GZO)透明导电薄膜作为大功率LED的电流扩散层,对比研究界面调控层对LED器件性能的影响。研究结果表明,ITO/GZO薄膜的透过率在可见光区达80%以上,退火后的ITO/GZO薄膜有较低的电阻率(1.15×10^-3 Ω·cm)。ITO调控层的介入能够调制GZO表面粗糙度,有利于改善LED外量子效率,降低GZO/p-GaN界面的接触势垒,提高LED器件的光电性 能。通过ITO界面调控后,LED器件20 mA驱动电流下的工作电压从9.5 V降低为6.8 V,发光强度从245 mcd 升到297 mcd,提高了20%;驱动电流为35 mA时,其发光强度从340.5 mcd 升到511 mcd,提高了50%。     

Au/PZT/BIT/p-Si异质结的制备与性能研究

采用脉冲激光沉积(PLD)工艺,制备了以Bi₄Ti₃O₁₂(BIT)为过渡阻挡层的Au/PZT/BIT/p-Si异质结.研究了BIT铁电层对Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃(PZT)薄膜晶相结构、铁电及介电性能的影响,对Au/PZT/BIT/p-Si异质结的导电机制进行了讨论.氧气氛530℃淀积的PZT为多晶铁电薄膜,与直接淀积在Si基片上相比,加入BIT铁电层后PZT铁 关键词： 铁电薄膜 异质结构 脉冲激光沉积(PLD)     

ZnO∶W透明导电薄膜的调制生长与表面氢化处理

采用射频磁控溅射法,在不同溅射功率下沉积ZnO∶W薄膜层55min,然后通入体积分数为5%的氢气,并保持溅射参数不变,表面氢化处理8min,获得了表面具有绒面结构的ZnO∶W透明导电薄膜。对样品的显微形貌、结构和表面绒度等性能进行了测试与分析,结果表明:在200 W的溅射功率条件下,氢化处理8 min获得的ZnO∶W样品表面绒度达到92.82,同时具备优异的导电性能(电阻率均值3.93×10~(-4)Ω·cm)。这种表面绒面结构有望进一步提高ZnO透明导电电极电池的转换效率。     

溅射制备Ge,Nb共掺杂窄光学带隙和低电阻率的TiO2薄膜

采用射频磁控溅射技术制备了Ge,Nb共掺杂的锐钛矿结构TiO₂薄膜,详细探讨了薄膜的结构、电阻率及光学带隙等性质随Ge,Nb掺杂量、溅射功率和热处理温度等参数的变化,发现Ge,Nb共掺杂可以同时调节TiO₂薄膜的光学带隙和电阻率.体积分数约为6%Nb和20%Ge的共掺杂TiO₂薄膜电阻率由10⁴Ω/cm减小至10^-1Ω/cm,光学带隙由3.2 eV减小至1.9 eV.退火后掺杂TiO₂薄膜不仅显示更低的电阻率,还表现出更强的可见-红外光吸收.结果表明,改变Ge,Nb的掺杂量和退火条件能够制备出电阻率和带隙都可调的TiO₂薄膜.     

用脉冲激光淀积制备具有光滑表面的A-轴取向YBa2Cu3O7薄膜

我们采用脉冲激光淀积方法在(100)SrTiO3基底上制备了a-轴取向外延的YBa2Cu3O7-x薄膜.通过采用活性氧,降低氧压和淀积速率,制备出了Tc超过80K、表面平均粗糙度为4.43nm的薄膜.X-射线衍射谱表明,实验得到的YBa2Cu3O7-x外延薄膜是高度A-轴取向的.