磁控溅射技术制备ZnO透光薄膜

采用RF磁控溅射方法,在玻璃衬底上制备了择优取向的ZnO薄膜;通过台阶仪、X射线衍射技术、原子力显微镜和分光光度计分别测量了不同溅射功率条件下淀积的ZnO薄膜厚度(淀积速率)、结晶质量、表面形貌与粗糙度、透光光谱,报道了该薄膜结晶质量、薄膜粗糙度与其在可见光区透光率的关系.     

用正电子寿命谱研究GeSe_x硫系玻璃的自由体积

采用正电子寿命谱和拉曼散射研究了不同组分配比的Ge Sex(x=6,7,8,9)硫系玻璃的微结构.正电子寿命结果显示在x=8时,其平均正电子寿命具有最小值.拉曼光谱结果研究表明,这种硫系玻璃样品主要由[Ge Se4]四面体和Seμ链的结构单元构成.以上的实验结果用级配理论得到了合理的解释,这两种结构单元配比关系的变化导致硫系玻璃样品中的自由体积变化,从而导致正电子平均寿命减小.研究发现Ge Se8具有最小的自由体积,即具有最稳定的结构.     

热化学气相沉积法制备定向碳纳米管薄膜

采用热化学气相沉积法(CVD)，以乙炔为碳源，在单晶硅上制备了定向碳纳米管薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了碳管薄膜及衬底表面形貌。结果表明，以多孔硅为衬底生长的碳纳米管管径均匀且离散分布，定向性良好。生长前氨对催化剂膜的预处理具有刻蚀作用，可显著提高碳管的生长密度，从而获得碳纳米管阵列膜。     

射频溅射法制备掺杂SnO2纳米薄膜的研究

采用射频反应溅射法在氧化处理后的单晶硅基片上制备SnO2纳米薄膜，并在薄膜中掺杂Sb和Pd用于改变薄膜的气敏特性．运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对薄膜的结构和表面形貌进行分析．结果表明，SnO2薄膜具有四方金红石结构，适量掺杂对SnO2薄膜结构无影响；薄膜晶粒粒径小于150nm，且粒径随退火温度的升高而增大．采用Debye—Scherrer简化公式计算了薄膜晶粒粒径，分析了计算值与SEM观测值之间产生误差的原因．经700℃的温度退火后，掺原子比Pd为2％和Sb为2％的薄膜对酒精气体具有很高的灵敏度．     

近距离升华制备大晶粒CdTe掺Sb薄膜的结构性能研究

采用近距离升华(Co lse-Spaced-Sub lim ation,CSS)技术制备纯CdT e薄膜.然后通过离子注入的方法对纯CdT e薄膜进行Sb(锑)掺杂及热处理,并利用XRD、SEM、紫外可见分光光度计及H a ll测试系统研究其结构,表面形貌和光电性能.结果表明,通过离子注入的方法在纯CdT e薄膜上掺杂Sb离子可以改善CdT e薄膜的结晶性能、并且明显提高了其电导特性,掺杂对CdT e薄膜的光能隙影响不大.     

基底温度对磁控溅射制备氮化钛薄膜的影响

在不同的基底温度下,采用直流磁控反应溅射法在硅基底上制备了氮化钛(TiNx)薄膜,研究了基底温度对薄膜结晶取向、表面形貌和导电性能的影响.实验结果表明:基底温度较低时,薄膜主要成分为四方相的Ti2N,具有(110)择优取向,当基底温度升高到360℃时薄膜中开始出现立方相的TiN.TiNx薄膜致密均匀,粗糙度小.随着基底温度的升高薄膜的电阻率显著减小.     

MOCVD方法生长氧化锌薄膜及其极性表面发光特性

氧化锌ZnO由于其高激子束缚能等特点在光电器件等方面表现出广泛的应用,制备高质量ZnO薄膜并研究其发光性能有着重要的意义。本文通过MOCVD方法在不同晶面的蓝宝石衬底上生长了不同极性表面的ZnO薄膜。扫描电子显微镜和阴极射线荧光表征结果显示得到的ZnO薄膜结晶度较好,且H2刻蚀对得到平整的ZnO表面有着重要作用。光谱测量结果显示ZnO极性面的带边发光强度要明显高于非极性面,这一发光衰减和非极性面的表面缺陷直接相关。本文的对于研究ZnO薄膜外延生长有着重要的意义,有助于进一步的光电器件应用。     

脉冲激光沉积法制备La0.5Sr0.5CoO3薄膜及其结构和表面特性

利用脉冲激光沉积法在(001)取向的LaAlO3(LAO)衬底上实现了La0.5Sr0.5CoO3(LSCO)薄膜的外延生长．主要研究了衬底温度(Ts)，激光能量(E1)和氧气压强(Po2)对薄膜结构和表面形貌的影响．X射线衍射结果显示在Ts=700—850℃的范围内沉积的LSCO薄膜都具有c轴取向．从扫描电子显微镜和原子力显微镜照片可以看出上述3个沉积参数中，氧压对LSCO薄膜表面形貌的影响最为显著，较低氧压下沉积的薄膜具有较光滑的表面．通过实验，确立了能够制备同时具有c轴取向和光滑表面的薄膜的最佳沉积参数范围．     

AlN靶材射频磁控溅射制备A1N薄膜及性质研究

以AlN作为靶材,使用射频磁控溅射法在Si(100)和玻璃衬底上,在纯氮气气氛条件下制备得到AlN薄膜,并研究了衬底温度对薄膜的结构,形貌和性质的影响.实验表明,衬底温度为370℃的条件下制备的AlN薄膜具有C轴择优取向,薄膜表面均匀、致密和平整,均方根粗糙度为4.83nm.随着基片温度的增加,薄膜的折射率增加,对应着薄膜从非品态到晶态过程的演变.     

Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的结构与形貌分析

采用金属与金属氧化物复合靶的射频溅射法,在S_1,Au,Pt和Ti基片上沉积制备Bi_4Ti_3O_(12)(BTO)铁电薄膜,对不同基片沉积的BTO薄膜,以及不同退火温度下的薄膜的相结构、成分及形貌进行了分析。结果表明,BTO薄膜的结构与退火温度和沉积基片有关,不同基片上钙钛矿结构形成的温度按T_t相似文献   

轴向磁场强度对真空电弧离子镀TiN薄膜的影响

采用电弧离子镀方法在不锈钢基体上沉积了TiN薄膜,考察了弧靶与基体之间等离子通道上的轴向磁场强度(0-300高斯)对薄膜表面形貌、组织结构、硬度及弹性模量的影响。结果表明,随着轴向磁场的不断增强,等离子体密度及能量密度不断增大,阴极靶斑点处被熔化的靶材区域增大,阴极斑点附近局部蒸气压升高,薄膜表面较大尺寸的大颗粒数、凹坑数量会因此增多,薄膜粗糙度会因此增大;生长取向由(111)面择优转为(220)面择优并最终趋向无择优取向;薄膜表面硬度及弹性模量均呈现先增大后减小的趋势。更多还原     

CeO_2/ZnO复合纳米结构的水热法研制

以硅片为衬底,使用六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)、六水合硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)以及六次甲基四胺(C6H12N4)为原料,采用水热法在90℃下生长出表面修饰CeO2纳米颗粒的ZnO亚微米杆,运用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)及电子能谱仪(EDX)研究了样品的晶体结构、表面形貌和成分.实验结果表明,在不同的初始溶液浓度下长出的纳米结构有不同的形貌、结构和成分.通过对不同条件产物的形貌和结构的观察,发现在Ce(NO3)3·6H2O与Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比例为1∶10时生长出的纳米颗粒浓密且均匀地附着在纳米杆的表面.这种纳米颗粒表面修饰的复合结构在CO的选择性探测方面有更好的应用价值.     

缓冲层厚度对Ti/Si模板上生长ZnO薄膜的影响

采用常压MOCVD法,以二乙基锌和去离子水为源,在不同厚度的ZnO缓冲层上生长了一组ZnO薄膜.分别采用X射线衍射(XRD)、干涉显微镜和光致发光谱(PL)对样品的结晶性能、表面形貌和发光性能进行分析,结果表明,随着缓冲层的引入,ZnO外延膜的质量得到很大提高,缓冲层的厚度对外延ZnO薄膜的质量有很大的影响,当缓冲层厚度为60 nm时,ZnO薄膜的结晶性能最好,表现出高度的择优取向,(002)面的ω摇摆曲线半峰全宽仅为1.72°,其表面平整,表现出二维生长的趋势,室温光致发光谱中只有与自由激子复合有关的近紫外发光峰,几乎观察不到与缺陷有关的深能级发光.     

电极对PZT铁电薄膜的铁电和光学性能的影响

采用射频磁控溅射(RF Magnetron Sputtering)工艺在Si片上分别制备Pt/Ti和LaNiO3 (LNO)底电极,然后在不同的底电极上沉积PbZr0.52Ti0.48O3(PZT)铁电薄膜,在大气环境中对沉积的PZT薄膜进行快速热退火处理(RTA).用X射线衍射(XRD)分析PZT薄膜的相结构和结晶取向,原子力显微镜(AFM)分析薄膜的表面形貌和微结构.再沉积LNO作为顶电极制成"三明治"结构的LNO/PZT/Pt和LNO/PZT/LNO样品,用 RT66A标准铁电测试系统分析样品的电学特性,傅立叶红外光谱仪分别测得样品的反射谱和透射谱.分析了不同电极对PZT铁电薄膜的铁电和光学性能的影响.     

铝基体上定向碳纳米棒阵列膜的制备

采用两步阳极氧化法在铝基体上制备多孔阳极氧化铝(AAO)薄膜,然后在其上有序纳米孔中电化学沉积过渡金属Co作为催化剂,通过催化化学气相沉积(CCVD)法制备出高度有序的定向碳纳米棒阵列。利用场发射SEM、Raman光谱仪、XRD及高分辨率TEM等方法表征及分析定向碳纳米棒阵列膜的表面形貌和微观结构。实验结果表明:铝基体上AAO薄膜的孔洞为六边形蜂窝状结构且大小均匀,孔径约为85nm,孔洞密度为1.16×1010/cm2;制备出的定向碳纳米棒排列高度有序,直径与模板上的孔洞基本一致,且主要呈现非晶态结构。     

基于玻璃光波导检测氯化氢气体方法的研究

氯化氢等气体的检测在环境监测和化学工业等许多领域中具有重要意义.本文介绍以玻璃光波导元件和消逝波的吸收为基本原理来检测氯化氢等酸性气体的一种新方法.钾离子交换玻璃光波导是通过在400℃熔化的硝酸钾(KNO3)中浸没显微镜载玻片(尺寸为76×26×1 mm)(30min)而制作的.刚果红作为敏感试剂,采用匀胶机做成薄膜固定在钾离子交换玻璃光波导表面.文中论述了实验装置和响应特征,本元件具有响应快,灵敏度高等特点,并且检测限在0.4 mg/m3以下.     

丙酮蒸汽诱导双酚-A聚碳酸酯薄膜的结晶行为

通过旋涂法在Si片上制备双酚-A聚碳酸酯(bisphenol-A polycarbonate,BAPC)薄膜,置入40℃、40kPa的丙酮蒸汽中,进行不同时间的处理.利用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)研究了丙酮蒸汽诱导BAPC薄膜结晶行为.XRD图谱显示,经丙酮蒸汽处理40min的BAPC薄膜样品位于27.3°处出现了明显的结晶衍射峰,衍射峰在3h之后消失并在57h后再次出现.结晶薄膜样品中的晶粒尺寸随着丙酮蒸汽处理时间的增长而增大.AFM形貌图显示开始是球晶形貌,随丙酮蒸汽处理时间的增长球晶形貌消失而纤维晶形貌出现.研究结果表明:BAPC薄膜在丙酮蒸汽诱导下,结晶速率得到显著的提高并有重结晶现象;薄膜发生重结晶时形貌也有明显的变化.     

自掺杂Te生长CdTe薄膜的结构及其光学性质研究

使用近距离升华(CSS)方法在玻璃衬底上制备了CdTe自掺杂Te薄膜.通过XRD,SEM,EDS,紫外可见分光光度计,以及光致发光(PL)谱分析讨论了掺Te薄膜的结构变化,其表面形貌以及掺杂浓度对CdTe薄膜光学性质的影响.结果表明:适量掺Te改善了CdTe薄膜的结晶质量,CdTe薄膜的晶格常数变大,禁带宽度Eg有略微减小,晶体中施主能级深度无变化——掺Te对CdTe薄膜的光学性质影响不大.     

PFCVAD系统靶负压对硅基ZnO薄膜结构及应变的影响

采用磁过滤阴极脉冲真空弧沉积(pulsed filtered cathodic vacuum arc deposition,PFCVAD)系统,以Si(100)单晶片为衬底,在衬底温度300 ℃、氧气压力4.0×10-2 Pa的条件下制备出了c轴择优取向的ZnO薄膜.通过原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)技术对ZnO薄膜的表征,研究了靶负压对ZnO薄膜结构和应变的影响.研究结果表明,不同靶负压条件下ZnO薄膜的晶粒大小分布在16.7～39.0 nm之间,靶负压对薄膜表面结构影响较小;不同靶负压条件下ZnO薄膜都呈张应力,且张应力随靶负压的增大而增大.     

CuO纳米线的热氧化制备及其表面的ZnO纳米颗粒修饰

以Cu为基底,经热氧化制备出高质量的有序的单晶CuO纳米线阵列.通过采用离子束溅射技术,在高比表面积的CuO纳米线表面修饰ZnO纳米颗粒.运用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）研究了样品的成分、晶体结构和表面形貌.实验结果表明,不同温度和时间下生长出的CuO纳米线阵列的纳米结构具有不同的成分、结构和形貌;600℃热氧化4 h生长出的纳米线均匀致密地附着在衬底表面,ZnO纳米颗粒浓密而规则地出现在CuO纳米线表面.这种由ZnO纳米颗粒和CuO纳米线构成的复合异质结构可以有效地增强CuO纳米线对CO的选择性探测特性.