掺铪氧化锌红外透明导电薄膜

采用射频磁控溅射法在蓝宝石衬底上制备了Hf∶ ZnO (HZO)薄膜,研究了氧气流速和退火温度对薄膜微观结构和光电性能的影响.为了提高薄膜的结晶性,将制备的薄膜在800℃下退火30 min,并自然冷却到室温.测试、分析了退火后薄膜的微观结构和光电性能.研究发现,随着氧气流速从0增加到0.6 mL/min,薄膜的致密度逐渐增大,电阻率逐渐降低,而当氧气流速继续增大到0.8 mLL/min时,薄膜的结晶性恶化,电阻率突然升高.氧气流速为0.6 mL/min时制备的薄膜光电性能最佳,利用傅里叶红外光谱仪和霍尔测试仪进行测试,得到薄膜在3～5 μm波段的平均透过率为83.87％,电阻率为1.66×10-2 Ω·cm,载流子迁移率为13.4 cm2·V-1·s-1,载流子浓度为2.82×1019 cm-3.利用X射线衍射仪进行测试,发现薄膜样品具有ZnO的六方纤锌矿结构,并沿(002)方向择优生长,通过扫描电子显微镜可以看到薄膜表面生成致密均匀的球状结构颗粒.这种薄膜可以用作3～5 μm波段的透明窗口.     

氧化铟掺铪红外透明导电薄膜

采用射频磁控溅射与退火工艺相结合的方法,分别在石英和硒化锌(ZnSe)衬底上制备了掺铪氧化铟(IHfO)薄膜,掺杂比例In2O3∶HfO2为98wt.%∶2wt.%.测试了薄膜的组成结构和3～5μm红外波段的光电性质,分析了退火温度、薄膜厚度和氧气流速对薄膜性能的影响.X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能谱表明,制备的IHfO薄膜具有氧化铟的立方体结构,掺杂铪并没有影响氧化铟的生长方向,但是减小了晶格间距,铪与铟外层电子形成新的杂化轨道.傅里叶变换红外光谱表明,随着退火温度的增加,IHfO薄膜在3～5μm波段的透过率逐渐下降,沉积在ZnSe衬底上的薄膜具有更平稳的透过率,厚度为100nm薄膜在3～5μm波段平均透过率为68%.测试霍尔效应表明,随着氧气流速的增加,IHfO薄膜电阻率逐渐增加,载流子浓度减小,霍尔迁移率变化不明显.晶界散射是影响IHfO薄膜迁移率的主要因素,当氧气流速为0.3sccm时,薄膜最佳电阻率为3.3×10~(-2)Ω·cm.与透可见光波段的导电氧化铟锡(ITO)薄膜相比,制备的IHfO薄膜可以应用在3～5μm红外波段检测气体,红外制导等领域.     

粉末靶制备的AZO/Ag/AZO透明导电薄膜的光电性能

室温下,采用射频磁控溅射AZO粉末靶和Ag靶在玻璃基底上制备Ag层厚度分别为12 nm和15 nm两组对称结构掺铝氧化锌/银/掺铝氧化锌(AZO/Ag/AZO)透明导电薄膜,研究了Ag层和AZO层厚度对薄膜光电性能的影响。结果表明:3层薄膜的可见光区平均透光率达到了80%,550 nm处的最高透过率达到了88%,方块电阻小于5 Ω/□。Ag层厚度是影响AZO/Ag/AZO薄膜光电性能的主要因素,AZO层的厚度对薄膜光学性能影响较大。     

透明导电铟铋氧化物薄膜的制备及其性能

以氧化铟为主体材料,以铋为掺杂材料,采用真空热蒸发方法研制出2.5%铋掺杂的透明导电氧化物薄膜(IBO)。实验表明:IBO薄膜具有良好的表面形貌,载流子浓度为3.955×1019cm-3,载流子迁移率达到50.21cm2·V-1·s-1,电导率为3.143×10-3Ω·cm,在可见光范围内的平均透过率超过82%,功函数为4.76eV。采用其作为阳极制作的OLED得到最大亮度30230cd/m2,最大电流效率为5.1cd/A。结果表明IBO是一种良好的光电器件阳极材料。     

磁控溅射制备本征ZnO/Ag/ZnO透明导电薄膜的性质研究

室温下采用射频磁控溅射氧化锌（ZnO）粉末靶、银（Ag）靶,在玻璃衬底上制备ZnO/Ag/ZnO透明导电薄膜。首先,ZnO厚度为30 nm时,改变Ag厚度制备3层透明导电薄膜,研究Ag层厚度及膜层间配比对光电性能的影响;其次,按ZnO∶Ag厚度比为30∶11比例制备不同厚度的3层透明导电薄膜,研究多层厚度对薄膜光电性能的影响。结果表明：Ag厚度为8 nm及11 nm的ZnO/Ag/ZnO表面相对平整,结晶程度较好,在可见光范围内最高透过率达到90%及86%,并且方块电阻为6 Ω/□及3.20 Ω/□,具有优良的光电性;当按配比制备ZnO/Ag/ZnO 3层膜时,增加ZnO厚度对Ag层的增透作用反而减弱,同时增加Ag层厚度也会降低3层薄膜的整体光学性。     

激光辐照对热退火金属/掺氟二氧化锡透明导电薄膜光电性能的影响

采用532 nm纳秒脉冲激光对热退火的铝(Al)/掺氟二氧化锡(FTO)、铜(Cu)/FTO和银(Ag)/FTO三种双层复合薄膜表面分别进行处理, 结果显示薄膜样品的光电性能都得到提高.其中, 热退火Ag/FTO薄膜的平均透光率(400–800 nm)增幅最大, 从72.6%提高到80.5%, 主要是由于其表面产生了具有减反增透作用的光栅结构.激光辐照后热退火Ag/FTO薄膜的导电性也略有提高, 其方块电阻从5.6 Ω/sq下降到5.3 Ω/sq, 原因主要是激光辐照的热效应造成的退火作用使薄膜的晶粒尺寸增大, 减少了晶界散射而使载流子迁移率提高.计算结果显示, 激光辐照后热退火Ag/FTO薄膜的品质因子从0.73×10^-2Ω^-1增大为2.16×10^-2Ω^-1, 表明其综合光电性能得到显著提高.激光辐照可同步实现薄膜表面光栅结构的制备和附加退火作用, 这为金属层复合透明导电薄膜光电性能的综合优化提供了新的思路.     

Ga-Ti共掺杂ZnO薄膜的制备及其光电性能

采用ZnO:Ga2O3:TiO2为靶材,在玻璃衬底上射频磁控溅射制备了多晶Ga-Ti共掺杂ZnO(GTZO)薄膜,通过XRD、四探针、透射光谱测试研究了生长温度对薄膜结构和光电性能的影响.结果表明:所制备的薄膜具有c轴择优取向,光学带隙均大于本征ZnO的禁带宽度.当生长温度为620K时GTZO薄膜的结晶质量最佳、电阻率最低、透射率最大、品质因数最高.     

InZnO薄膜透明导电的制备及其柔性的表征

利用激光脉冲沉积(PLD)技术在室温条件下将IZO薄膜生长在塑料衬底上,通过控制生长压强来调节薄膜的电学性质。然后对光电性质最优的薄膜进行了柔性测试,结果显示薄膜的内弯折半径小于9 mm后电阻会显著增加,对于弯折引起的电学性能的变化进行了初步的讨论。     

Bi-Sb-Te基热电薄膜温差电池离子束溅射制备与表征

本文采用离子束溅射Bi/Te和Sb/Te二元复合靶,直接制备n型Bi₂Te₃热电薄膜和p型Sb₂Te₃热电薄膜.在退火时间同为1 h的条件下,对所制备的Bi₂Te₃薄膜和Sb₂Te₃薄膜进行不同温度的退火处理,并对其热电性能进行表征.结果表明,在退火温度为150 ℃时,制备的n型Bi₂Te₃关键词： 薄膜温差电池 2Te₃薄膜')" href="#">Sb₂Te₃薄膜 2Te₃薄膜')" href="#">Bi₂Te₃薄膜 离子束溅射     

PECVD制备AZO（ZnO:Al）透明导电薄膜

采用PECVD（等离子体增强化学气相沉积）工艺在普通玻璃和Si基上制备出了方块电阻低至89 Ω,可见光透过率高达79%,对基体附着力强的多晶态的AZO（ZnO:Al）薄膜.采用PECVD法制备AZO薄膜是一种有益的尝试,AZO透明导电薄膜不仅具有与ITO（透明导电薄膜,如In₂O₃:Sn）可比拟的光电特性,而且价格低廉、无毒,在氢等离子体环境中更稳定,所获结果对实际工艺条件的选择具有一定借鉴作用和参考价值. 关键词： AZO（ZnO:Al） 等离子体增强化学气相沉积 透明导电薄膜     

ZnO-SnO_2透明导电薄膜的制备及性能研究

采用二步成胶工艺制备ZnO-SnO_2透明导电薄膜,应用X射线衍射、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计、薄膜分析仪及四探针仪等对薄膜的结构、表面微观形貌、透过率和导电性能进行表征.结果表明,锌锡摩尔比为9/12,退火温度为500 ℃时,薄膜的透过率达90%,电阻率为3.15×10~(-3) Ω·cm.与其它工艺相比,二步成胶工艺所制备出的ZnO-SnO_2透明导电薄膜性能优异.     

高功函数的钛酸镧掺杂氧化铟透明导电薄膜的制备与光电特性研究

制备了一种新型的具有高功函数的掺钛酸镧(LaTiO3)的氧化铟(ILTO)三元透明导电氧化物薄膜,并研究了其光电特性。EDX能谱测试结果证实了样品中In、La及Ti的存在,薄膜的掺杂具有良好的均匀性及一致性。由原子力显微镜测试可知,在一个5μm×5μm的扫描区域内,样品的表面粗糙度(RMS)较小,为1 nm量级。ILTO薄膜在可见光区域的平均透过率超过了85%,其功函数接近于金的功函数(5.2 eV左右),远高于目前商业化的ITO的功函数(4.5～4.7 eV)。由于导电薄膜的功函数在光电器件中对异质结界面的势垒高度有着直接影响,较高的功函数可以提高载流子的注入及抽取能力,因此采用ILTO作为光电器件的阳极将有望改善器件的性能。     

n型透明导电薄膜CdIn2O4电学性质的研究和大面积制备的最佳条件

在Ar+O2气氛中,采用射频反应溅射Cd-In靶制备CdIn2O4薄膜.制得的薄膜经x射线衍射(XRD)检测为CdIn2O2和CdO相组成的多晶.从理论上分析了热处理前后氧空位、掺杂点缺陷和富氧电子陷阱在影响膜的载流子浓度和电子散射中所起的重要作用.同时,对样品进行Hall效应、Seebeck效应测试并得出不同载流子浓度下的迁移率、有效质量、弛豫时间以及它们之间的相互关系,特别强调了弛豫时间的重要性.为了提高导电膜的透射率,还分析了Burstein-Moss漂移和带隙收缩对光带隙的影响,并在薄膜制备时选择了合适的衬底温度T8≈280℃.实验表明,在氧分压为8％左右时制备的薄膜质量较好,热处理后的指标大约为迁移率μH=31×10-4m2/V·s,电阻率ρ=1.89×10-5Ω·m.     

纳米晶SnO2透明导电薄膜的研制

阐述了金属氧化物透明导电薄膜研究的发展情况及其应用前景。介绍了采用磁控溅射技术 ,使用混合气体Ar和O2 ,在衬底温度为 15 0～ 40 0℃的耐热玻璃基片上制备纳米晶SnO2 :Sb透明导电薄膜 ,通过测定X射线衍射谱 ,表明薄膜择优取向为 [110 ]和 [2 11]方向。测量了SnO2 :Sb薄膜的导电特性随衬底温度及氧分压的变化。光学特性测量结果表明薄膜具有较高的透过率。     

用正电子湮没研究纳米碲化铋的缺陷及其对热导率的影响

利用水热法合成了Bi₂Te₃纳米粉末, 并在300–500 ℃的温度范围内对其进行等离子烧结. X射线衍射测试表明制得的Bi₂Te₃粉末是单相的. 对于300–500 ℃范围内烧结的样品, 扫描电子显微镜观察发现随着烧结温度的升高样品颗粒明显增大, 但是根据X射线衍射峰的宽度计算得到的样品晶粒大小并没有明显的变化. 正电子湮没寿命测试结果表明, 所有的样品中均存在空位型缺陷, 而这些缺陷很可能存在于晶界处. 正电子平均寿命随着烧结温度的升高而单调下降, 说明较高的烧结温度导致了空位型缺陷浓度的降低. 另外, 随着烧结温度从300 ℃升高到500 ℃, 样品的热导率从0.3 W·m^-1·K^-1升高到了2.4 W·m^-1·K^-1, 这表明在纳米Bi₂Te₃中, 空位型缺陷和热导率之间存在着密切的联系.     

Sr-F共掺杂的SnO2基透明导电薄膜

利用离子源辅助的电子束热蒸发技术研制了高性能的Sr-F共掺杂SnO2( SFTO)基透明导电薄膜。所制备的SFTO薄膜具有良好的导电性和透过率,电阻率低于3.9×10-3Ω·cm,380~2500 nm波段的平均透过率大于85%,功函数约为5.10 eV。 SFTO透明导电薄膜为非晶态薄膜,具有较好的表面平整度( Rq <1.5 nm)。与工业上F掺杂SnO2薄膜的衬底温度(>450℃)相比,本文所用的衬底温度仅为300℃,有望直接将SnO2基透明导电非晶薄膜制备到柔性的塑料( PI、PAR或PCO)衬底上以获得性能良好的柔性电极。     

ZnO-SnO2透明导电薄膜的制备及性能研究

采用二步成胶工艺制备ZnO-SnO₂透明导电薄膜,应用X射线衍射、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计、薄膜分析仪及四探针仪等对薄膜的结构、表面微观形貌、透过率和导电性能进行表征.结果表明,锌锡摩尔比为9/12,退火温度为500 ℃时,薄膜的透过率达90%,电阻率为3.15×10-3 Ω·cm.与其它工艺相比,二步成胶工艺所制备出的ZnO-SnO₂透明导电薄膜性能优异.     

一种保护玻璃防水雾透明导电薄膜的设计与制备

为了使光学仪器能适应低温潮湿环境,设计了一种复合型的保护玻璃防水雾透明导电薄膜.采用非平衡闭合磁场反应溅射技术在K9玻璃基底上沉积了氧化铟锡(ITO)导电膜以及复合型的透明导电膜系.采用光谱仪、方阻仪测试了样品的透射光谱以及方块电阻,并对样品进行了环境试验.结果表明,样品的光学技术指标以及抗恶劣环境性能均达到了使用要求...     

额定压强下O_2/Ar比对ZnO:Al薄膜导电性能的影响

采用射频磁控溅射法在石英玻璃基片上制备出ZnO:Al薄膜,并对薄膜在不同O2/Ar比状态下的沉积厚度、结晶性能和导电性能之间的关系进行了探讨。测试结果表明:在0.2Pa的额定压强下,Ar流量越大,薄膜的厚度越大,XRD峰越强,薄膜的电阻率(ρ)值越低。在纯氩气状态下溅射时,制得的薄膜具有最大的厚度值,约为2.06μm,并具有最强的XRD峰,ρ同时也达到最小值,阻值为2.66×10-4Ω.cm。研究表明:结晶性能的提高对薄膜ρ的降低起到了关键作用,而厚度的增加也会使电阻率下降。     

钙钛矿型氧化物透明导电薄膜La:SrTiO3的制备、结构与物性研究

本文采用脉冲激光沉积法于不同沉积温度与衬底制备了一系列的La0.05 Sr0.95 TiO3(LSTO)单晶透明导电薄膜.实验主要研究了高温高氧压条件下沉积的LSTO薄膜的结构及电、光学性质.它们具有良好的外延结构,表现出很好的透明、导电性质.对电阻率拟合发现其导电机制符合电子.电子散射机制.由于制备条件与其它多种钙钛矿型氧化物薄膜一致,可广泛集成应用.用其作为电极所制备的PbZr0.52 Ti0.48O3(PZT)外延铁电电容器,具有很好的电滞回线和透光性.