石榴石外延膜色散关系的确定和膜厚的测量

本文提出了确定石榴石外延膜的色散关系和测量膜厚的一种方法。充分利用分光光度计获得的透射光谱,在波长大于2μm,因而膜和衬底的吸收及色散近于可忽略时,由透过率的极值计算得到相应波长下膜的折射率。按干涉条件计算并推定出所有干涉极值的干涉级数,进而算出各干涉极值波长下膜的折射率。最后用最小二乘法求得科希色散公式的系数,从而得到该膜的色散关系。利用此色散关系就可计算膜厚。 关键词：     

光学薄膜厚度控制技术—采样比较法的探讨

一、采样比较法膜厚控制原理采样比较法同微分法一样,也是一种膜厚极值控制方法。但微分极值法,是对连续变化的周期或非周期性薄膜透射(T)或反射(R)光强信号连续求取在光学膜厚Δ(nd)内的变化斜率,即求dT/d(nd)或dR/d(nd)。当被测信号变化到极值点(即波峰或波谷)时,则dT/d(nd)=0或dR/d(nd)=0,此时微分器输出为零。通过鉴零器,则可判断出被测信号的极值点。而采样比较法是将连续变化     

结构选择优化及过正量膜厚控制在激光析光膜中的应用

分忻了膜系设计中的膜层结构选择性优化方法,阐述了用光电极值法控制非λ／4膜系的膜厚的方法计算出沉积每一层县有极值的波长,然后根据此波长,给出一定的过正量进行膜厚模拟,最后确定每‘层的监控波长。利用这种方法可以提高膜系厚度的控制精度。该义介绍了自主开发膜系设计软件的部分功能,并利用该软件设计并镀制出1060nm的激光析光膜。     

用极值法控制非λ/4膜系的模拟计算

<正> 如何在镀膜过程中实行非λ/4膜系的厚度控制,目前已经成为大家所关心的问题。以往在镀制λ/4膜系时,用极值法控制膜层厚度比较普遍。这种方法操作简单,也具有一定的精度。沿用这种膜厚控制方式,来镀制非λ/4膜系,是有可能的。用极值法控制非λ/4膜系所要解决的问题,就是要对每层膜选择一个适当的控制波长,使得膜层逐渐沉积在控制基片上时,对这个波长的光的反射率正好在设计厚度上达到极值。我们编制了一个程序,用来寻找所要求的合适波长,并在各相应波长下,模拟了每层膜的镀膜过程(参见程序框图。由于反射率的计算已为大家所熟知,本程序中只将它作为一个过程,在框图中没有给出)。     

石英晶体振荡法监控膜厚研究

给出了石英晶体振荡法监控膜厚的基本原理,在相同的工艺条件下分别用光电极值法和石英晶体振荡法监控膜厚,对制备的增透膜的反射光谱曲线进行了比较,并对石英晶体振荡法的监控结果做了误差分析.结果表明:石英晶体振荡法不仅膜厚监控精度高,而且能监控沉积速率,获得稳定的膜层折射率,从而有效地控制薄膜的光学性能.     

一种监控膜厚的新算法

光学薄膜的光学特性与其每一膜层的厚度密切相关,为了制备出符合要求的光学薄膜产品,在制备过程中必须监控膜厚。光学薄膜实时监控精度决定了所镀制的光学薄膜的厚度精度。针对光电极值法极值点附近监控精度低、无法精确监控非规整膜系的缺陷,提出了新的光学薄膜膜厚监控算法。该算法通过数学运算,使得光学薄膜的光学厚度与透射率呈线性关系,并且有效地消除光源波动、传输噪声等共模干扰的影响,算法精度可控制在2%以内。     

微分法膜厚控制仪

<正> 一、微分法膜控技术的原理微分法膜控技术是以经典的光电极值法为基础、并作了改进和发展的一种膜控方法。虽然光电极值法也可以用补偿的方法增加读数的相对变化量,在理想情况下,镀膜速度较慢时,控制鉴别率也可达到0.2%光度值,但是由于工艺因素的影响,补偿倍率通常为2～4倍,不宜用得太大,这就使实际控制鉴别率为0.5～1%光度值。当入射介质为n_3时,在折射率为n_1的基片上,镀有折射率为n,厚度为d的膜层后,透过率T与膜厚的关系可由费涅尔公式近似表     

薄膜折射率色散对波长调制法及双色法膜厚控制的影响

<正> 一、引言基于波长调制法膜厚控制系统的原理,对于所监控的膜层,当其光学厚度为监控波长的四分之一,或其整数倍时,控制仪表的指示应为零值。此时极值法仪表的指示应为极值。     

非1/4膜系极值控制波长的计算方法

一、前言只要计算出适当的波长,非1/4膜系可以利用极值法来控制,这样的波长,称南极值控制波长,以下简称极值波长。最近见到国内用矢量法与电子计算机法来求得极值波长,前者对增透膜有足够的精度,后者在国内尚不能普遍使用。     

光学薄膜膜厚自动控制系统的研究

介绍了一种利用光电极值法同时控制规整膜系和非规整膜系的方法,利用VC++编写程序实现对光学监控信号的采集、处理及停镀点的自动判断,实现了规整膜系和非规整膜系膜层厚度的自动控制.并利用该膜厚自动控制系统实验制备了规整膜系和非规整膜系多层膜,实验结果表明：利用该系统镀制的薄膜重复性良好,且光谱曲线和理论光谱曲线吻合较好.该系统解决了非规整膜系的监控问题,由计算机控制膜层的停镀点,排除了人的主观因素对薄膜的性能及其制备的重复性产生的影响,提高了薄膜镀制的重复性和成品率.     

蓝色显示材料及器件的研究

用Ｈ２和ＣＳ２还原法制备Ｃｅ：ＳｒＳ发光材料，分析了两种方法对材料的结构及发光特性的影响，得到了最高亮度为９５０ｃｄ／ｍ＾２（１０００Ｈｚ）的Ｃｅ：ＳｒＳ薄膜电致发光（ＴＦＥＬ）器件；用高温固相法得到Ｃｅ：ＳｒＧａ２Ｓ４荧光粉，用射频溅射沉积的Ｃｅ：ＳｒＧａ２Ｓ４薄膜在６００℃以上、Ｈ２Ｓ气氛下快速热处理可以改善薄膜结晶性能，提高杂质激发峰强度，得到好的光致发光（ＰＬ）发光性能，以陶瓷片作为基片同     

汽相沉积法SnO_2薄膜光谱透过率气敏特性的研究

本文研究了用汽相沉积法制备ＳｎＯ２气敏薄膜和ＳｎＯ２膜的光谱透过率气敏特性。用汽相沉积制备ＳｎＯ２的方法是利用一个密封的石英管系统，把ＳｎＣｌ４溶液置于系统内，氧气通人系统，然后系统升温使ＳｎＣｌ４气化，通过控制氧气流量、沉积温度和沉积时间等，使气化后的Ｓｎ原子与氧原子在一定条件下生成ＳｎＯ２，沉积在玻璃衬底上。本文用ＡＳ－４３０Ｓ俄歇式电子能谱仪测试膜片的主要成分，并用光栅单色仪测试了膜片在乙醇还原性气体中的气敏特性。实验结果表明：与热喷法制备的ＳｎＯ２膜比较，沉积法具有工艺重复性好，可以控制沉积膜的厚度，灵敏度高等优点。因此，可制备出有选择性的“气敏－光透过率”型气敏传感器。     

等离子体辅助沉积HfO_2/SiO_2减反、高反光学薄膜

本文报导了用等离子体辅助（Ｐｌａｓｍａ－ＩＡＤ）沉积技术沉积ＨｆＯ２／ＳｉＯ２减反及高反光学薄膜。在波长１０６４ｎｍ处，ＨｆＯ２／ＳｉＯ２减反膜透过率大于９９．５％，ＨｆＯ２／ＳｉＯ２高反膜反射率大于９９．５％。     

A hybrid aerodynamic and electrostatic atomization system for enhanced uniformity of thin film

Droplet deposition processes by the mechanisms of either aerodynamics or electrostatic spray have been widely studied in various applications such as aerosol generators, thin film coatings, and nanoparticle formations. Among the current state-of-art methodologies, air spray deposition can produce small-sized droplets without fine control on their sizes and uniformity in deposited thin films. Conventional electrospray depositions, on the other hand, can fabricate thin films with good uniform with a relatively slow deposition speed. In this paper, a hybrid mechanism by means of aerodynamic and electrostatic deposition is investigated and demonstrated to allow high throughput and improved uniformity for thin film depositions. It utilizes both the electrostatic force and aerodynamic force to atomize the liquid and control the droplet spraying process with good stability/repeatability. A uniform thin TiO₂ film has been deposited as the demonstration example using this method. The velocities and trajectories of droplets during the deposition process have been characterized under different experimental parameters by using the technique of particle image velocimetry (PIV). This hybrid thin film fabrication method could be applicable in several industrial processes for better uniformity in making transparent electrodes, solar cells, displays, and automobiles.     

退火温度和Ga含量对溶液法制备InGaZnO薄膜晶体管性能的影响

采用溶液法在玻璃衬底上制备InGaZnO薄膜,并以InGaZnO为沟道层制备底栅顶接触型薄膜晶体管,研究了退火温度和Ga含量对InGaZnO薄膜和晶体管电学性能的影响.研究表明,退火可以明显改善溶液法制备InGaZnO薄膜晶体管的电学性能.退火温度的升高会导致薄膜晶体管阈值电压的负向漂移,并且饱和迁移率和电流开关比增大.X射线光电子能谱测量表明,随退火温度的增加,InGaZnO薄膜表面吸附氧减少,沟道层中氧空位增多导致电子浓度增大.退火温度为380?C时,晶体管获得最佳性能.饱和迁移率随Ga含量的增加而减小.In:Ga:Zn摩尔比为5:1.3:2时,晶体管达到最佳性能:饱和迁移率为0.43 cm~2/(V·s),阈值电压为1.22 V,开关电流比为4.7×10~4,亚阈值摆幅为0.78 V/decade.     

氢气稀释比例对多晶硅薄膜微观结构和沉积特性的影响

利用电感耦合等离子体增强化学气相沉积法(ICP-PECVD)直接在普通玻璃衬底上低温沉积多晶硅薄 膜,主要研究了不同氢气稀释比例对薄膜沉积特性和微观结构的影响。采用 X 射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪和 扫描电子显微镜(SEM)表征了在不同氢气比例条件下所制备多晶硅薄膜的微结构、形貌,并对不同条件下样品的 沉积速率进行了分析。实验结果表明：随着混合气体中硅烷比例的增加,薄膜的沉积速率不断增加;晶化率先增 加,后减小;当硅烷含量为4.8%时,晶化率达到最大值67.3%。XRD 和 SEM 结果显示多晶硅薄膜在普通玻璃衬 底上呈柱状生长,且晶粒排列整齐、致密,这种结构可提高载流子的纵向迁移率,有利于制备高效多晶硅薄膜太阳能电池。     

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Polycrystalline silicon thin film formation from inductively coupled plasma enhanced chemical vapor deposition system was studied. The dilution effect of H₂ on film deposition was discussed. The X-ray diffractometry, Raman spectra and scanning electron microscope measurement were carried out to analyze the influence of H₂ on the microstructures and the topography of polycrystalline silicon thin films. The optimum conditions for polycrystalline silicon thin films deposition were also discussed. The results indicated that polycrystalline silicon thin films with columnar structure crystals were fabricated on glass substrate. The deposition rate exhibited monotonic increase with Silane ratio R, a maximum deposition rate of 0.65nm⋅s^-1 was obtained. However, the crystal volume fraction of polycrystalline silicon thin films initially increased from 60.5% to 67.3%, and then slightly decreased with the increase of R. Therefore, the crystal has a maximum value of 67.3% at R=4.8%. The polycrystalline silicon thin films had a compact and well-arranged structure at this ratio. This structure can also increase carrier mobility and improve the efficiency of solar cells.     

包埋Pt纳米粒子对金属-半导体-金属结构ZnO紫外光电探测器性能的影响

利用射频磁控溅射设备制备ZnO薄膜, 最终制备ZnO/Pt纳米粒子/ZnO 结构的金属-半导体-金属型紫外光电探测器. 研究了Pt纳米粒子处在ZnO薄膜层中的不同深度对金属-半导体-金属型紫外光电探测器响应性能的影响. 结果表明, 探测器的响应度随着Pt纳米粒子在ZnO薄膜层中所处深度的增大而升高. 在60 V偏压下, 包埋Pt最深的探测器在波长365 nm处取得响应度最大值1.4 A·W^-1, 包埋有Pt探测器的响应度最大值为无Pt 纳米粒子探测器响应度最大值的7倍. 结合对ZnO薄膜表面的表征及探测器各项性能的测试, 得出包埋Pt纳米粒子增强器件的响应性能可归因于表面等离子体增强散射.     

Ga2O3/GaN/蓝宝石模板上β-Ga2O3薄膜的生长

为获得高质量的β-Ga2O3薄膜,将c面蓝宝石上生长的GaN薄膜进行高温氧化制成了Ga2O3/GaN/蓝宝石模板,进而在模板上利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺进行了β-Ga2O3薄膜的同质外延。通过X射线衍射仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜等方法对样品的晶体结构、表面形貌等性质进行测试与分析。结果表明,该方法获得的β-Ga2O3薄膜晶体质量受GaN薄膜氧化效果与MOCVD工艺条件等因素影响较大。通过优化实验条件,得到了质量较高的β-Ga2O3薄膜。与蓝宝石上或GaN薄膜上异质外延得到的β-Ga2O3薄膜相比,薄膜的晶体质量明显提高。通过对比不同样品的晶体质量、表面形貌和制备过程,发现该方法成功地将β-Ga2O3薄膜在蓝宝石衬底或GaN/蓝宝石模板上异质外延转化为了Ga2O3/GaN/蓝宝石模板上的同质外延,有效地减小了β-Ga2O3薄膜和蓝宝石、GaN之间较大的晶格失配和热失配,有利于提高β-Ga2O3薄膜的晶体质量。     

Electron beam-physical vapor deposition of SiC/SiO2 high emissivity thin film

When heated by high-energy electron beam (EB), SiC can decompose into C and Si vapor. Subsequently, Si vapor reacts with metal oxide thin film on substrate surface and formats dense SiO₂ thin film at high substrate temperature. By means of the two reactions, SiC/SiO₂ composite thin film was prepared on the pre-oxidized 316 stainless steel (SS) substrate by electron beam-physical vapor deposition (EB-PVD) only using β-SiC target at 1000 °C. The thin film was examined by energy dispersive spectroscopy (EDS), grazing incidence X-ray asymmetry diffraction (GIAXD), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), backscattered electron image (BSE), electron probe microanalysis (EPMA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transformed infra-red (FT-IR) spectroscopy. The analysis results show that the thin film is mainly composed of imperfect nano-crystalline phases of 3C-SiC and SiO₂, especially, SiO₂ phase is nearly amorphous. Moreover, the smooth and dense thin film surface consists of nano-sized particles, and the interface between SiC/SiO₂ composite thin film and SS substrate is perfect. At last, the emissivity of SS substrate is improved by the SiC/SiO₂ composite thin film.