ZnSe/SiO2复合薄膜光学常数与荧光光谱的研究

采用溶胶-凝胶工艺与原位生长技术，制备了ZnSe/SiO₂复合薄膜.X射线衍射分 析表明薄膜中ZnSe晶体呈立方闪锌矿结构.X射线荧光分析结果显示薄膜中Zn与Se摩尔比为1 ∶1.01—1∶1.19.利用场发射扫描电子显微镜观察了复合薄膜的表面形貌，结果表明复合薄 膜表面既存在尺寸约为400nm的ZnSe晶粒，也存在尺寸小于100nm的ZnSe晶粒.利用椭偏仪测 量了薄膜椭偏角Ψ，Δ与波长λ的关系，采用Maxwell-Garnett有效介质理论对薄膜的光学 常数、厚度、气孔率、ZnS 关键词： 2复合薄膜')" href="#">ZnSe/SiO₂复合薄膜 光学性质 椭偏光度法 荧光光谱     

椭偏光谱法研究溶胶-凝胶TiO2薄膜的光学常数

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶工艺成功制备了TiO₂薄膜.利用反射式椭圆偏振光谱仪测量了薄膜的椭偏参量Ψ和Δ,并用Cauchy模型对椭偏参数进行数据拟合,得到了薄膜的厚度和光学常数在380—800 nm的色散关系.用分光光度计测量了薄膜的反射率,并用干涉法计算薄膜的厚度;使用原子力显微镜观测了薄膜的表面微结构,分析讨论了不同退火温度处理的薄膜微结构与光学常数之间的关系.研究结果表明,Cauchy模型能较好地符合溶胶-凝胶TiO₂薄 关键词： 光学常数 2薄膜')" href="#">TiO₂薄膜 溶胶-凝胶 椭圆偏振     

溶胶-凝胶法制备Sr2Bi4Ti5O18薄膜及其铁电性能研究

采用溶胶-凝胶法,在氧气氛中和层层晶化的工艺条件下,成功地制备了沉积在Pt/Ti/SiO₂/Si(100)衬底上的铁电性能优良的Sr₂Bi₄Ti₅O₁₈ (SBTi)薄膜,并研究了SBTi薄膜的微结构、表面形貌、铁电性能和疲劳特性.研究表明：薄膜具有单一的层状钙钛矿结构，且为随机取向；薄膜表面光滑，无裂纹，厚度约为725nm；铁电性能测试显示较饱和、方形的电滞回线，当外电场强度为275kV/cm时 关键词： 溶胶-凝胶法 铁电薄膜 2Bi₄Ti₅O₁₈')" href="#">Sr₂Bi₄Ti₅O₁₈     

溶胶-凝胶法制备(Ba0.7Sr0.3)TiO3/LaNiO3异质薄膜及其结构和介电性质研究

采用改进的溶胶-凝胶方法在单晶Si(100)衬底上制备了介电性能优异的(Ba_0.7Sr_0.3)TiO₃/LaNiO₃异质薄膜.实验发现，在750 ℃下 、O₂气氛中晶化的LaNiO₃薄膜的电阻率最小.C-V与I-V特性测量表明(Ba_0.7Sr_0.3)TiO₃薄膜具有优异的介电性能，在频率为50kHz、零偏压下的相对介电常数ε_r>300，偏压为6V时漏电流密度J_L<1.2×10^-6A/cm². 关键词： xSr_1-x)TiO_３铁电薄膜')" href="#">(Ba_xSr_1-x)TiO_３铁电薄膜 ３底电极')" href="#">LaNiO３底电极 溶胶-凝胶法     

纳米TiO2多孔膜的微结构对染料敏化纳米薄膜太阳电池性能的影响

采用溶胶-凝胶方法，在不同的实验条件下获得平均粒径从15到25nm左右的纳米TiO２2颗粒.利用这些颗粒制备出的纳米多孔薄膜，应用于染料敏化纳米薄膜太阳电池. 通过x射线 衍射仪分析，得到TiO２₂颗粒的晶相以及晶粒度大小，用透射电子显微镜观察 了纳米TiO２₂颗粒的形貌和尺寸.应用于太阳电池的纳米TiO２₂多 孔膜，经基于布朗诺尔-埃米特-泰 勒（BET）的多层吸附理论的比表面积测试和孔径分布测试，获得了多孔膜的微 关键词： 溶胶-凝胶法 2')" href="#">纳米TiO２₂ 染料敏化 太阳电池     

二氧化硅对稀土掺杂二氧化钛薄膜形貌与发光性能的影响

为提高稀土掺杂TiO₂薄膜的上转换效率,采用溶胶-凝胶法和旋涂镀膜工艺制备了Yb³⁺-Er³⁺共掺杂SiO₂/TiO₂上转换光致发光薄膜,研究了SiO₂对TiO₂薄膜形貌以及发光性能的影响。利用FE-SEM观察了薄膜的表面形貌,利用分光光度计测试了薄膜在近红外光区域的透射率的变化,并用荧光光谱仪测试了薄膜的上转换发光光谱。结果表明：SiO₂的掺杂导致TiO₂颗粒尺寸显著减小,TiO₂薄膜在近红外的透射率也有所下降。在980 nm红外光激发下,SiO₂/TiO₂薄膜在630~670 nm处获得了明显的上转换红光发射,在516~537 nm和537~570 nm处获得了较弱的上转换绿光发射。由上转换发光强度与激光泵浦功率的关系推知,绿色和红色上转换发光均为双光子吸收发射过程。     

SiO2-GeO2薄膜电场极化后倍频效率与极化电压的超平方关系

采用溶胶-凝胶方法制备了SiO₂-GeO₂薄膜.通过对薄膜样品平板电极极化和电晕极化后二次谐波产生信号的研究,发现样品中有效偶极子数目随平板电极极化电压的增加而逐渐增大.提出了有效偶极子释放模型,解释了样品倍频效率与极化电压之间的超平方关系. 关键词：     

Er硅酸盐化合物薄膜的相转变和光致发光特性研究

溶胶-凝胶法在Si(100)基片上旋涂法制备铒硅酸盐化合物（Er silicate）薄膜.系统研究了烧结温度和烧结时间对Er silicate薄膜相结构、相转变以及光致发光特性的影响.在1000 ℃以下,薄膜晶体结构为Er₂O₃ 晶体和SiO₂ 非晶的混合物.随着烧结温度增加到1200 ℃,保温时间增加到30 min,薄膜晶体结构转变成(100),(200)和(300)择优取向的Er₂SiO₅相. 关键词： 发光学 光学薄膜 溶胶-凝胶法 铒硅酸盐     

SiO2薄膜内部短程有序微结构研究

SiO₂薄膜是重要的低折射率材料之一, 针对离子束溅射(IBS)和电子束蒸发(EB)的SiO₂薄膜, 采用红外光谱反演技术获得在400–1500 cm^-1波数内的介电常数, 通过对介电能损函数的分析获得了两种薄膜在横向和纵向光学 振动模式下的振动频率和Si–O–Si键角.研究结果表明, 在EB SiO₂薄膜短程有序范围内, SiO₄的连接方式主要是类柯石英结构、3-平面折叠环和热液石英结构的SiO₄连接方式; 在IBS SiO₂薄膜短程有序范围内, SiO₄的连接方式复杂主要是类柯石英结构、3-平面折叠环、 4-平面折叠环结构和类热液石英结构. 关键词： 2薄膜')" href="#">SiO₂薄膜 离子束溅射 电子束蒸发 短程有序     

多孔TiO2/Al/SiO2纳米复合结构的紫外光吸收特性研究

在SiO₂玻璃衬底上用脉冲激光沉积(PLD)技术,分别沉积Ti和Ti/Al膜,经电化学阳极氧化成功制备了多孔TiO₂/SiO₂和TiO₂/Al/SiO₂纳米复合结构. 其中TiO₂薄膜上的微孔阵列高度有序,分布均匀. 实验研究了Al过渡层对多孔TiO₂薄膜光吸收特性的影响. 结果表明：无Al过渡层的多孔TiO₂薄膜其紫外吸收峰在27 关键词： 2薄膜')" href="#">多孔TiO₂薄膜 阳极氧化 紫外光吸收     

两种不同(Ba,Sr)TiO3薄膜介电-温度特性的研究

研究并比较了两种不同(Ba_0.5,Sr_0.5)TiO₃(BSTO)薄膜介电-温度特性.采用脉冲激光沉积技术在Pt/Ti/SiO₂/Si(100)衬底上制备BSTO薄膜，发现制备条件的不同，可以得到介电性质完全不同的BSTO薄膜.在550℃和氮气氛下制备的BSTO薄膜在常温下具有很高的介电常数，在10kHz下，超过2500，并在200K温度以上介电常数基本不变.它的一些电学性质不同于在正常条件(650℃和氧气氛下)制得的BSTO薄膜，而类似于目前广泛报道的巨介电常数材料如CaCu_３Ti_４O₁₂.两种薄膜介电性质测试结果表明: 氧气氛下制备的BSTO薄膜呈现铁电-顺电相变，符合居里-外斯定律；低温氮气氛下制备的BSTO薄膜，介电弛豫时间和温度的关系符合德拜模型，是热激发弛豫.文中给出了产生这种介电特性的初步解释. 关键词： 薄膜 脉冲激光沉积 介电弛豫     

SiCOH低介电常数薄膜的性质和键结构分析

以十甲基环五硅氧烷为反应源、采用电子回旋共振等离子体化学气相沉积（ECR_CVD）方法制备了具有低介电常数，且电绝缘性能和热稳定性优良的SiCOH薄膜. 通过对富氏变换红外光谱(FTIR)的分析，比较了反应源和薄膜键结构的差异，证实薄膜中一方面保持了源中由Si—O—Si键构成的环结构，另一方面形成了由大键角Si—O—Si键构成的鼠笼式结构，在沉积过程中失去的主要是侧链的—CH3基团. 薄膜经过400℃热处理后，其介电常数由385降低到285，对其FTIR谱的分析指出，薄膜中鼠笼式结构比例的增加可能是薄膜介电常数降低的原因. 关键词： 低介电常数 SiCOH薄膜 化学键结构     

前驱体和退火温度对Nd2O3薄膜组分影响的定量研究

采用Nd(thd)₃和O₃作为反应前驱体, 利用先进的原子层淀积方法在P型硅(100)衬底上制备了超薄Nd₂O₃介质膜, 并在N₂气氛下进行了退火处理. 采用X射线光电子能谱仪对薄膜样品组分进行分析. 研究结果表明, 淀积过程中将前驱体温度从175 ℃提高到185 ℃后, 薄膜的质量得到提高, O/Nd 原子比达到1.82, 更接近理想的化学计量比, 介电常数也从6.85升高到10.32.     

POROUS AMORPHOUS FLUOROPOLYMER FILMS WITH ULTRALOW DIELECTRIC CONSTANT

With the development of ultralarge scale integrated circuit, new interlayer dielectrics with low dielectric constant for multilevel interconnections are required, instead of conventional SiO₂ films. For the sake of seeking perfect dielectrics, amorphous fluoropolymer (AF) thin film with a thickness of about 0.9μm has been prepared by spin-coating method, following the principle of phase separation. By capacitance-voltage (C-V) measurements the dielectric constant of the thin film is equal to 1.57 at 1 MHz, which is attributed to numerous pores contained in the film matrix. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectra show that after annealing, about 71% CF₃ groups in the AF film have decomposed into CF₂, CF, etc. This leads to the increase of CF₂ groups by three times and CF groups by 8% in the AF film. In a word, compared with the film without being annealed, about 25% carbon, 7% fluorine and 12% oxygen atoms will be lost after annealing at 400℃ for 30min.     

微波电子回旋共振等离子体化学气相淀积法制备非晶氟化碳薄膜的研究

采用电子回旋共振等离子体化学气相淀积(ECR-CVD)法，以C₄F₈和CH₄为源气体制备了非晶氟化碳(a-C：F)薄膜.X射线电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明，a-C：F薄膜退火后厚度减小是由于位于a-C：F薄膜交联结构末端的C—C和CF₃结合态的热稳定性较差，导致退火时容易生成气态挥发物造成的.a-C：F膜介电常数在300℃氮气气氛中退火后由于电子极化增大和薄膜密度增加而上升，界面态陷阱密度从(5—9)×10¹¹eV^-1·cm^-2降至(4—6)×10¹¹eV^-1·cm^-2.a-C：F薄膜导电行为在低场强区域呈现欧姆特性，在高场强区域符合 Poole-Frankel机理.非定域π电子在带尾形成陷阱且陷阱能量在退火后降低，从而使更多陷阱电子在场增强热激发作用下进入导带并引起电流增大. 关键词： a-C：F ECR-CVD 键结构 电学性质     

磁控溅射ZnO薄膜生长的等离子体发射光谱研究

通过反应磁控溅射过程中的等离子体发射光谱，研究了制备ZnO薄膜的沉积温度、氧气流量比例R=O₂/(O₂+Ar)对Zn和O原子发射光谱的影响，并结合ZnO薄膜的结构和物理性能，探讨了沉积温度在ZnO薄膜生长中的作用.研究结果显示：当R≥0.75%时， Zn的溅射产额随R的增加基本呈线性下降规律.当R介于10%—50%时，氧含量的变化相对平缓，有利于ZnO薄膜生长的稳定性控制.Zn原子发射光谱强度随沉积温度的变化可以分为三个阶段.当沉积温度低于250℃时，发射光谱强 关键词： ZnO 薄膜生长 反应磁控溅射 等离子体发射光谱     

O2掺杂对SiCOH低k薄膜结构与电学性能的影响

以十甲基环五硅氧烷(D5)和氧气(O₂)作为反应气体，采用电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR-CVD)方法制备了k＝2.62的SiCOH薄膜.研究了O₂掺杂对薄膜结构与电学性能的影响.结果表明，采用O₂掺杂可以在保持较低介电常数的前提下极大地降低薄膜的漏电流，提高薄膜的绝缘性能，这与薄膜中Si-O立体鼠笼、Si-OH结构含量的提高有关. 关键词： SiCOH薄膜 2掺杂')" href="#">O₂掺杂 介电性能 键结构     

Crystallization behaviors of ultrathin Al-doped HfO_2 amorphous films grown by atomic layer deposition

In this work, ultrathin pure HfO_2 and Al-doped HfO_2films(about 4-nm thick) are prepared by atomic layer deposition and the crystallinities of these films before and after annealing at temperatures ranging from 550℃ to 750℃ are analyzed by grazing incidence x-ray diffraction. The as-deposited pure HfO_2 and Al-doped HfO_2 films are both amorphous. After550-℃ annealing, a multiphase consisting of a few orthorhombic, monoclinic and tetragonal phases can be observed in the pure HfO_2 film while the Al-doped HfO_2 film remains amorphous. After annealing at 650℃ and above, a great number of HfO_2 tetragonal phases, a high-temperature phase with higher dielectric constant, can be stabilized in the Al-doped HfO_2 film. As a result, the dielectric constant is enhanced up to about 35. The physical mechanism of the phase transition behavior is discussed from the viewpoint of thermodynamics and kinetics.     

Investigation on dependence of BiFeO3 dielectric property on oxygen content

The influence of oxygen content on the dielectric property of BiFeO3 ceramics is studied by experiment and firstprinciples calculation.The experimental result demonstrates that the dielectric constant of BiFeO3 is strongly dependent on introduced oxygen and oxygen vacancies.By comparison with BiFeO3,the introduced oxygen and oxygen vacancies can lead to a reduction in dielectric constant of BiFeO δ at a lower frequency.The first-principles calculation also shows a similar result when photon energy is in a range of 2.0-4.1 eV.A likely explanation is that this oxygen content dependence may be ascribed to the distortion of Fe-O octahedron structure due to oxygen vacancies or excess oxygen ions in the crystal structure of BiFeO3.     

Structural,dielectric and optical properties of sol–gel synthesized 0.55Ba(Zr0.2Ti0.8)O3–0.45(Ba0.7Ca0.3)TiO3 ceramic

Lead-free polycrystalline ceramic 0.55Ba(Zr_0.2Ti_0.8)O₃–0.45(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃ (0.55BZT–0.45BCT) was synthesized by sol–gel method and the dielectric, impedance and optical properties of this ceramic were studied. X-ray diffraction analysis revealed the formation of pure perovskite phase with the coexistence of tetragonal and rhombohedral structures. The high value of dielectric constant (~6,985) with low dielectric loss (~0.013) was obtained at room temperature. Bulk and grain boundary resistances were measured by impedance analysis, which revealed negative temperature coefficient of resistance behaviour in this ceramic. The estimated value of optical band gap was found to be ~3.16 eV, which is related to the presence of intermediate energy levels. Two emission bands one at ~365 nm (UV region) and another at ~465 nm (blue region) were observed in photoluminescence spectrum at room temperature.