Effects of Rapid Thermal Processing on Microstructure and Optical Properties of As-Deposited Ag2O Films by Direct-Current Reactive Magnetron Sputtering

（111） preferentially oriented Ag2O film deposited by direct current reactive magnetron sputtering is annealed by rapid thermal processing at different annealing temperatures for 5 min. The film microstructure and optical properties are then characterized by x-ray diffractometry, scanning electron microscopy, and spectrophotometry, respectively. The results indicate that no clear Ag diffraction peak is discernable in the Ag2O film annealed below 200°C. In comparison, the Ag2O film annealed at 200°C begins to exhibit characteristic Ag diffraction peaks, and in particular the Ag2O film annealed at 250°C can demonstrate enhanced Ag diffraction peaks. This implies that the threshold of the thermal decomposition reaction to produce Ag particles is approximately 200°C for the Ag2O film. In addition, an evolution of the film surface morphology from compact and pyramid-like to a rough and porous structure clearly occurred with increasing annealing temperature. The porous structure might be attributable to the escape of the oxygen produced during annealing, while the rough surface might originate from the reconstruction of the surface. The dispersion of interference peak intensity in the reflectance and transmission spectra could be attributed to the Ag particles produced. The lowered crystallinity and Ag particles produced induce a lattice defect, which results in an enhanced transmissivity in the violet region and a weakened transmissivity in the infrared region.     

Mo Back Contact for Flexible Polyimide Substrate Cu（In,Ga）Se2 Thin-Film Solar Cells

A dc magnetic sputtering process is applied to growth of a Mo back. contact layer onto the flexible polyimide （PI） and rigid soda-lime glass （SLC） substrates. The structural and electrical properties of the Mo layer coated on the two kinds of substrates are investigated by x-ray diffraction （XRD） and Hall effect measurements. The results show that the Mo layer on SLG indicate more better crystal quality and lower resistivity than that on the PI sheets. In contrast to the SLG substrate, the resistivity of the Mo layer on PI is increased by the vacuum annealing process at the substrate temperature of 450℃ under Se atmosphere, which is attributed to the cracked Mo layer induced by the mismatch of the coefficient of thermal expansion between PI and Mo material. The Cu（In,Ga）Se2 （CIGS） solar cells based on the PI and SLO substrates show the best conversion efficiencies of 8.16% and 10.98% （active area, 0.2cm^2）, respectively. The cell efficiency of flexible CIGS solar cells on PI is limited by its relatively lower fill factor caused by the Mo back contact.     

氧气分压对反应溅射制备TiO2薄膜带隙的影响

在不同的氧气分压下 ,用直流反应磁控溅射法制备了玻璃基TiO2 薄膜试样 ,测试了试样的荧光发射光谱。结果表明 ,氧气分压为 0 35和 0 6 5Pa时 ,荧光光谱在 370 ,4 72和 5 14nm处出现发射峰 ;氧气分压为 0 10和 0 15Pa时 ,发射光谱峰出现在 370和 4 90nm处。试样带隙为 3 35eV。0 35和 0 6 5Pa氧气分压下溅射的试样在带隙中有两个分别低于导带底 0 72和 0 94eV的缺陷能级 ,0 10和 0 15Pa氧气分压下溅射的试样在带隙中有一个位于导带底 0 2 3和 1 2 9eV之间的缺陷能带 ;增加氧气分压 ,缺陷能带转变成两个缺陷能级 ,在 0 6 5Pa氧气分压下 ,缺陷能级几乎消失。     

直流三极溅射法制备CuInS2 薄膜

采用直流三极溅射装置制备获得了CuInS₂薄膜, 其中溅射靶采用一定面积比的[Cu]/[In]混合靶,反应气体采用CS₂气体. 本文中主要研究了0.02 Pa分压反应气体条件下不同面积比的[Cu]/[In]混合靶和沉积基板温度对CuInS₂薄膜结构和成分的影响, 其中CuInS₂薄膜制备所用时间为2 h生长的厚度为1—2 μm. 通过对CuInS₂薄膜的EPMA, X射线衍射测试分析表明, 最佳的CuInS₂薄膜可在面积比[Cu]/[In]混合靶为1.4:1和可控温度(150, 250和350 ℃)的条件下制备获得, 并且其结构被确认为黄铜矿结构. 通过实验结果计算出CuInS₂薄膜层有约为8.9%的C杂质含量.     

反应溅射法制备TiO2薄膜

报道了用反应溅射法制备TiO₂薄膜的实验研究.详细研究了氧分压、基底温度和退火温度对成膜结构的影响.制备出了具有金红石和锐钛矿晶体结构的TiO₂薄膜.分析了金红石和锐钛矿晶体的形成条件,并对薄膜的表面形貌进行了测量. 关键词： 反应溅射 2薄膜')" href="#">TiO₂薄膜     

热处理对Agx O薄膜结构及成份的影响

利用X射线衍射谱(XRD)和X射线光电子谱(XPS)研究了热处理对AgxO样品的结构及成份的影响.研究结果表明所有制备的AgxO样品基本为无定型,并且AgO和Ag2O两种成份共存;两组具有代表性的AgxO样品经过高温热处理后分别呈现了(Ag+Ag2O)和Ag2O的多晶结构,结构及成份的巨大差异与样品制备条件息息相关;AgO和Ag2O两种成份的热分解临界温度分别为200℃和300℃;热处理过程中,伴随着AgxO的热分解及体内的氧原子向样品表面的扩散过程,并且Ag2O具有相对致密的结构.     

Ni基带上的氧化物过渡层制备

本文采用溅射沉积方法在双轴织构的Ni-W5%基带上制备了CeO2和Y2O3薄膜.研究表明CeO2薄膜在Ni基带上的外延方式受生长速率、生长温度的控制.在快速沉积情况下,CeO2薄膜为(111)取向,在沉积速率较低时,以(00l)取向为主.CeO2薄膜沉积过程中,可以有效避免Ni的氧化.在Y2O3的沉积过程中,Ni基带的氧化不可避免,但其氧化物也有良好的取向.     

Ni基带上的氧化物过渡层制备

本文采用溅射沉积方法在双轴织构的Ni—W5％基带上制备了CeO2和Y2O3薄膜．研究表明CeO2薄膜在Ni基带上的外延方式受生长速率、生长温度的控制．在快速沉积情况下，CeO2薄膜为（111）取向，在沉积速率较低时，以（001）取向为主．CeO2薄膜沉积过程中，可以有效避免Ni的氧化．在Y2O3的沉积过程中，Ni基带的氧化不可避免，但其氧化物也有良好的取向．     

YBCO涂层导体CeO2,Y2O3缓冲层的生长研究

采用反应溅射的方法在具有立方织构的Ni基底上制备了CeO2,Y2O3缓冲层.Ar/H2气氛下预沉积的引入,有效地抑制了基底的氧化.同时,为保证薄膜的外延取向,预沉积时间必须和总沉积时间满足线性关系.对比CeO2,Y2O3的生长条件,发现CeO2的外延生长区间比Y2O3宽,Y2O3的生长对温度、气压等条件更为敏感.最终制备的CeO2缓冲层是纯的(100)取向,其平面内φ扫描半高宽(FWHM)为8.5°;而Y2O3存在两种平面取向,一种是Y2O3(110)‖Ni(100),另一种是Y2O3(100)‖ Ni(100).俄歇能谱观察表明,CeO2/Ni界面优于Y2O3/Ni界面.扫描电镜照片显示,CeO2,Y2O3缓冲层的表面均匀致密,无裂纹生成,但两种薄膜中,都有呈三角形的胞状突起.     

磁控反应溅射AlN缓冲层对GaN基LED器件性能的影响

以直流磁控反应溅射法(RMS)在图形化蓝宝石衬底上制备的AlN薄膜作为缓冲层,采用金属有机化学气相沉积法(MOCVD)外延生长了GaN基LED。与MOCVD生长的低温GaN缓冲层相比,RMS制备的AlN缓冲层具有表面更平整、颗粒更小的形核岛,有利于促进GaN外延的横向生长,减少了形核岛合并时的界面数量和高度差异,降低了缺陷和位错产生的几率。研究结果表明,溅射AlN缓冲层取代传统低温GaN缓冲层后,外延生长的GaN材料具有更高的晶体质量,LED器件在亮度、漏电和抗静电能力等光电特性上均有明显提升。