采用空心阴极放电等离子体化学气相沉积方法制备a-CH薄膜

 研究了不同衬底-阴极距离、直流电压和H₂流量对a-CH薄膜沉积速率的影响。结果表明：衬底-阴极距离必须大于0.5cm，随着该距离的增加，薄膜的沉积速率减少；直流电压达550V时沉积速率最大；随着H2含量的增加，CH₄含量相对减少，沉积速率随之降低。用AFM观察了以该方法制得的448.4nm CH薄膜的表面形貌，表面粗糙度约为10nm。最后测出了不同条件下CH薄膜的UV-VIS谱，由此可以计算得到薄膜的禁带宽度及折射率。     

氟化锂团簇基纳米相薄膜的慢正电子研究

用慢正电子束流装置研究了氟化锂团簇沉积在单晶硅衬底上构成的纳米相薄膜,获得了正电子湮没S参数和有效扩散长度L_eff. 讨论了制备条件(如衬底温度、蒸发速率、惰性气体分压等)对薄膜微观结构的影响.     

生长温度对Ga掺杂ZnO薄膜光电性能的影响

在不同衬底温度(室温~750 ℃)条件下,采用脉冲激光沉积(PLD)方法在石英玻璃和单晶硅(111)衬底上制备了Ga掺杂ZnO(GZO)薄膜。结果显示:衬底温度的变化导致衬底表面吸附原子扩散速率和脱附速率的不同,从而导致合成薄膜结晶质量的差异,衬底温度450 ℃时制备的GZO薄膜具有最好的结晶特性;GZO薄膜中载流子浓度随衬底温度升高而单调减小的现象与GZO薄膜中的本征缺陷密切相关,晶界散射强度的变化导致迁移率出现先增大后减小的趋势,衬底温度450 ℃时制备的GZO薄膜具有最小的电阻率~0.02 Ω·cm;随着衬底温度的升高,薄膜载流子浓度的单调减小导致了薄膜光学带隙变窄,所有合成样品的平均可见光透过率均达到85%以上。采用PLD方法制备GZO薄膜,衬底温度的改变可以对薄膜的光电性能起到调制作用。     

热丝加热电流对CH薄膜沉积速率和表面形貌的影响

 热丝辅助裂解法是结合气相沉积制备聚对二甲苯薄膜和热丝化学气相沉积而形成的一种制-CH薄膜的新方法。热丝辅助裂解法的最大特点就是在保持低衬底温度情况下可以获得高沉积速率，而热丝加热电流对薄膜沉积速率和薄膜表面形貌具有重要影响。研究表明，热丝加热电流越大，薄膜沉积速率越高，在加热电流9A时，薄膜沉积速率可达0.002mm/min，同时薄膜表面粗糙度随之增加，薄膜表面也开始出现其它元素污染，因此，一般热丝加热电流选择为7A附近。     

NaF薄膜的脉冲激光沉积法制备与结构研究

 采用脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)衬底上制备了NaF薄膜。在激光重复频率2 Hz，能量密度3 J/cm²，本底真空度5×10^-5 Pa的条件下，研究衬底温度对薄膜沉积速率及结构的影响。台阶仪分析表明：薄膜的沉积速率随衬底温度增加呈指数函数增加，算出NaF薄膜的反应激活能为48.67 kJ/mol。原子力显微镜分析表明：薄膜致密而光滑，均方根粗糙度为0.553 nm。扫描电镜截面微观形貌分析表明：薄膜呈现柱状结构。X射线衍射分析表明：NaF薄膜为面心立方晶体结构，并具有显著的择优取向；当衬底温度约为400 ℃时，平均晶粒尺寸最大(129.6 nm)，晶格微应变最小(0.225%)。     

磁控溅射制备氧化硅薄膜生长速率

氧化硅薄膜是半导体工业中常见的薄膜材料,通常采用化学气相沉积方法制备。但是这种制备方法存在缺欠。采用磁控溅射的方法首先在石英衬底上制备了氧化硅薄膜。研究了射频功率、氧气含量和溅射压强对氧化硅薄膜沉积速率的影响。发现沉积速率随着射频功率的增加而增加;随着氧气含量的增加,先减小后增大;当溅射压强在0.4~0.8 Pa之间变化时,沉积速率变化很小,当溅射压强超过0.8 Pa时沉积速率迅速下降。讨论了不同生长条件下造成氧化硅薄膜生长速率变化的原因。     

不同形貌衬底上铝诱导poly-Si薄膜的制备及表征

以表面平整、粗糙的玻璃为衬底,在不同衬底温度下直流磁控溅射沉积a-Si薄膜,制备成glass/a-Si/Al样品,经退火处理制备了poly-Si薄膜。分别采用Raman光谱、XRD光谱等手段研究了衬底粗糙度以及衬底温度对铝诱导晶化(AIC)制备的poly-Si品质的影响。Raman光谱表明：所有样品在521 cm-1都有尖锐、对称的Raman峰出现,表明样品完全结晶;XRD结果表明：poly-Si在(111)晶向择优生长;XRD在(111)处的半高宽值(FWHM)表明：玻璃衬底的形貌和a-Si沉积的温度对poly-Si的品质产生影响。200 ℃可能是AIC制备poly-Si薄膜时沉积a-Si时的最适温度。     

近空间升华法制备CdS多晶薄膜的研究

系统地研究了近空间升华法(CSS)制备CdS薄膜沉积速率的影响因素。发现CdS薄膜的沉积速率随升华源温度的升高而增大,但随衬底温度和沉积气压的上升而下降。对所制备样品的结构、表面形貌和光谱透过率特性进行了测试,结果表明：(1)不同氧分压下沉积的CdS薄膜沿(103)晶向择优生长。CdCl₂氛围下退火后,(103)晶向的优势得到进一步加强;(2)不同氧分压制备的CdS薄膜致密且粒径均匀,晶粒的大小随着衬底温度的升高而增大,但薄膜的粗糙度也随之增大;(3)随着CdS薄膜厚度的减小,可见光中短波段的透过率有所增大,有利于提高太阳电池的短波光谱响应。并将CSS制备的CdS多晶薄膜用于CdTe太阳电池的制作,获得了10.29%的光电转换效率,初步验证了该制作工艺的可行性。     

离子束反应溅射沉积SiO2薄膜的光学特性

 主要研究采用离子束反应溅射（RIBS）制备SiO2薄膜的折射率、消光系数、化学计量比与氧气在氩氧混合工作气体中含量及其沉积速率的关系。研究结果表明：RIBS制备的SiO2薄膜在0.63 μm处折射率n= 1.48,消光系数小于10-5;随着沉积速率的增加,薄膜的折射率和消光系数随之变大,当沉积速率超过0.3 nm/s,即使是在纯氧环境溅射,折射率值也不低于1.5;通过对红外透射光谱的主吸收峰位置研究得到沉积的SiO2薄膜为缺氧型,化学计量比不超过1.8,且红外吸收峰位置和SiO2折射率存在对应关系,因此在不加热衬底情况下使用RIBS制备SiO2薄膜时,会限制沉积速率的提高。     

用磁控溅射法制备Cu薄膜的研究

采用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了Cu薄膜 ,应用台阶仪测量Cu膜的厚度 ,研究了薄膜的沉积速率与溅射功率的关系 ;用X射线衍射 (XRD)和扫描电镜Cu对薄膜进行了表征 ,研究了溅射功率对所制备薄膜的影响。制备出致密性和均匀性较好的Cu薄膜。     

六方晶格基底上薄膜生长的Monte Carlo模拟研究

利用Monte Carlo（MC）方法,模拟研究了六方晶格基底上薄膜生长的初始阶段岛的形貌和岛的尺寸与薄膜覆盖度以及入射粒子沉积速率之间的关系. 结果表明在基底温度为300K时,岛的形貌主要表现为分形生长,随着薄膜覆盖度的增加,岛的分形枝簇变大,岛的数目不断减少. 在同样的温度下,随着入射粒子沉积速率的增大,薄膜表面的形貌逐步由少数聚集型岛核分布状态向众多各自独立的离散型岛核分布状态过渡. 进一步研究得出,薄膜覆盖度和入射粒子沉积速率对粒子扩散能力的影响最终导致岛的形貌发生了改变.     

基底显微结构对薄膜生长影响的Monte Carlo模拟研究

利用Monte Carlo方法研究了基底显微结构对薄膜生长的影响. 对不同显微结构基底上薄膜生长的初始阶段岛的形貌和尺寸与薄膜覆盖度和入射粒子沉积速率之间的关系进行了模拟和分析. 模型中考虑了粒子沉积、吸附粒子扩散和蒸发等过程. 结果表明,基底显微结构对薄膜生长具有明显影响. 当沉积温度为300K、沉积速率为0.005ML/s（Monolayer/second,简称ML/s）、覆盖度为0.05ML时,四方基底上薄膜生长呈现凝聚生长. 随着覆盖度增加,岛的尺寸变大,岛的数目减少. 而对于六方基底,当覆盖度从0.05ML变化到0.25ML时,薄膜生长经历了一个从分散生长过渡到分形生长的过程. 无论是四方还是六方基底,随着沉积速率的增加,岛的形貌由少数聚集型岛核分布状态向众多各自独立的离散型岛核分布状态过渡.     

生长条件对脉冲激光沉积制备ZnO：Al薄膜光电性能的影响

本文研究了脉冲激光沉积(PLD)生长过程中, 铝掺量、氧压及衬底温度等实验参数对ZnO:Al(AZO)薄膜生长的影响, 并利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射、霍尔效应、光透射光谱等实验手段对其透明导电性能进行了探讨. 变温霍尔效应和光透射测量表明, 当靶材中铝掺量大于0.5 wt%时, 所制备AZO薄膜中铝施主在80 K时已完全电离, 因Bernstein-Moss (BM) 效应其带隙变大, 均为重掺杂简并半导体. 进一步系统研究了氧压和衬底温度对AZO薄膜透明导电性能的影响, 实验发现当氧压为1 Pa, 衬底温度为200 ℃时, AZO 导电性能最好, 其霍尔迁移率为28.8 cm²/V·s, 薄膜电阻率最小可达2.7×10^-4 Ω·cm, 且在可见光范围内光透过率超过了85%. 氧压和温度的增加, 都会导致薄膜电阻率变大. 关键词： 脉冲激光沉积法 ZnO：Al薄膜 透光性 导电性     

ELECTRICAL TRANSPORT BEHAVIOR OF AN Au DIFFUSE FRINGE FILM PERCOLATION SYSTEM

The preparation of a metallic diffuse fringe film system by dc-magnetron sputtering is described. The diffuse fringe structure of the film system is clearly observed in the SEM photograph when, during the film deposition process, the distance between the slit shutter and the substrate is large enough. Our experimental results show that the anomalous nonlinear I-V behavior of the system is mainly caused by the diffuse fringe effect. The temperature dependence of the sheet resistance is similar to that of the metallic flat film system in the temperature interval 77-300 K.     

OES study of the gas phase during diamond films deposition in high power DC arc plasma jet CVD system

This paper used optical emission spectroscopy (OES) to study the gas phase in high power DC arc plasma jet chemical vapour deposition (CVD) during diamond films growth processes. The results show that all the deposition parameters (methane concentration, substrate temperature, gas flow rate and ratio of H₂/Ar) could strongly influence the gas phase. C₂ is found to be the most sensitive radical to deposition parameters among the radicals in gas phase. Spatially resolved OES implies that a relative high concentration of atomic H exists near the substrate surface, which is beneficial for diamond film growth. The relatively high concentrations of C₂ and CH are correlated with high deposition rate of diamond. In our high deposition rate system, C₂ is presumed to be the main growth radical, and CH is also believed to contribute the diamond deposition.     

离子源辅助电子枪蒸发制备Ge1－xCx薄膜

应用电子枪蒸发纯Ge,考夫曼离子源辅助的方法在Ge基底上沉积了Ge1－xCx薄膜.制备过程中,Ge作为蒸发材料,CH4作为反应气体.通过改变CH4/(CH4+Ar)的气体流量比（G）,制备了G从40％到85％的Ge1－xCx薄膜.应用X射线衍射仪（XRD）测量了Ge1－xCx薄膜的晶体结构,使用傅里叶红外光谱仪（FTIR）测量了2～22 μm的光学透过率,X射线光电子能谱测试（XPS）计算得到C的含量随G的变化关系,用纳米压痕硬度测试计测量了Ge1－xCx薄膜的硬度,原子力显微镜（AFM）测量了G为60％,85％时Ge1－xCx薄膜的表面粗糙度.测试结果表明：制备的Ge1－xCx薄膜在不同的G值下均为无定形结构.折射率随着G值的增加而减小,在3.14～3.89之间可变,并具有良好的均匀性以及极高的硬度.     

离子束辅助淀积低温微光学元件红外宽带增透膜

简要叙述了锗基片微光学元件红外宽带减反膜的设计与制作。着重介绍了离子束辅助淀积制备该膜系的过程，给出了用该方法制作８～１２μｍ波段的减反膜的测试曲线，它具有峰值透过率高，在设计波长范围内的平均透过率大于９７％以上，膜层附着好，可以切割和擦洗，可以在室温和１００Ｋ低温下反复循环使用。     

MgB2 thick films deposited on stainless steel substrate with T c higher than 39 K

Thick MgB₂ (magnesium diborate) films, ～10 μm, with T _c (onset) = 39.4 K and T _c (zero) = 39.2 K have been successfully grown on a stainless steel substrate using a technique called hybrid physical-chemical deposition (HPCVD). The deposition rate is high, ～6.7 nm/s. The X-ray diffraction (XRD) indicates that it is highly (101) and c-axis oriented. The scanning electron microscope (SEM) images demonstrate that the film grown is in “island-mode”. The uniform superconducting phase in the film is shown by the M-T measurement.