Microstructure and Optical Properties of AgxO Prepared by Direct-Current Magnetron-Sputtering Method

Two series of AgxO films are prepared on glass substrates by dc magnetron-sputtering method at room temperature and 90℃ under different oxygen to argon gas ratio （OAR） conditions. The mierostrueture is investigated by XRD and SEM in order to obtain the information on the component evolution of AgO＋Ag2O to Ag2O. Its optical properties are investigated by reflectance and absorption spectroscopy to extract the information on metallic and dielectric behaviour evolution of Ag2O, AgO and silver particles and the interband transition. The results indicate that the AgxO film prepared at room temperature is mainly made up of AgO and Ag2 O clusters while Ag2O is the primary component of AgxO prepared at 90℃. The AgxO film mainly consisting of the primary component shows indirect interband transition structure occurring at 2.89eV. Combination of increasing OAR and substrate temperature is an effective method to lower the threshold of thermal decomposition temperature of AgxO and to deal with the bottleneck of short-wavelength optical and magneto-optieM storage.     

蓝宝石衬底上GaN薄膜的结构和光学特性表征

采用低压金属有机化学气相沉积(LPMOCVD)法,成功地在(0001)晶向的蓝宝石(Al2O3)衬底上制备了高质量的GaN薄膜.并利用X射线衍射(XRD)谱和椭圆偏振光谱(SE)对其结构和光学特性作了表征.XRD谱中,在34.5°和72.9°附近出现了两个尖锐的衍射峰,分析表明这两个衍射峰分别对应纤锌矿(Wurtzite) 结构GaN薄膜的(0002)和(0004)晶向.其中GaN (0002)晶向衍射峰的半高宽(FWHM)很窄,只有0.1°左右,并且GaN(0004)晶向衍射峰强度很强,二者均证实了采用LPMOCVD法制备的GaN薄膜具有高的质量.在介电函数和反射谱中,GaN高的透明性(＜3.44eV)诱导了强的干涉振荡.室温下拟合出的表征带间跃迁的光学带隙约为3.44eV.     

电子束蒸发制备ZnO:Al透明导电膜及其性能研究

在本实验中我们利用电子束蒸发方法在玻璃衬底上制备了ZnO:A l透明导电膜,并对所得样品在400℃下进行了退火处理。利用扫描电子显微镜观察了样品的表面形貌,利用分光光度计分析了样品的光学性质,结果表明所得样品在可见光范围具有较好的透光性。利用四探针对其进行了电学性质的测量,表明衬底温度为200℃时制备的样品电阻率可达6×10-3Ω.cm。     

磁控反应法制备氧化银薄膜的研究

采用磁控反应溅射法,分别在室温和90℃条件下制备了两个系列的氧化银薄膜,其中氧氩比从1:4变化到2:1. SEM表明薄膜中的氧化银纳米颗粒尺寸均小于30nm.XRD表明随制备温度的提高AgO衍射峰减弱,Ag2O衍射峰增强,揭示了在成膜过程中,温度提高引起AgO热分解为Ag2O.分光光度计测量的反射谱和吸收谱表明氧化银的吸收边在400 nm附近,计算的氧化银禁带宽度约为3.1eV.通过对银的特征峰(312nm处)向短波方向的移动和消失分析证实氧氩比增大的确有助于银的完全氧化, 并且氧氩比2:1条件下制备的样品质量较佳.     

PECVD生长掺磷纳晶硅薄膜的电导特性研究

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,在玻璃衬底上低温沉积了优质本征纳晶硅(nc-Si:H)薄膜和掺磷纳晶硅(nc-Si(P):H)薄膜.通过拉曼散射谱和XRD衍射谱分别研究了PH3浓度对nc-Si(P):H薄膜的晶化率(Xc)和晶格微观畸变(Ls)的影响,结果显示随着PH3浓度的增加,Xc和Ls.均呈现了先增加后减小的相似趋势,暗示二者之间存在紧密的关联;利用四探针法测量了nc-Si(P):H薄膜的电导率(σ),结果表明,nc-Si(P):H薄膜的σ比nc-Si:H薄膜提高了约5个数量级,且随着PH,浓度的增大而单调增大.该变化可以从Xc、Ls的角度得到合理解释.     

衬底温度对微晶硅薄膜微结构的影响

采用等离子体化学气相沉积(RF-PECVD)技术,在不同衬底温度Ts下沉积了氢化微晶硅(μc-Si:H)薄膜,并深入研究了衬底温度对微晶硅薄膜微结构的影响.研究结果表明随着衬底温度的升高,表征μc-Si:H 薄膜微结构的晶化率和平均晶粒尺寸均呈现了相似的变化规律,其临界温度点随着硅烷浓度的增加向高温方向移动.该实验结果可通过"表面扩散模型"得到合理解释.