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相似文献
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1.
昌路  康琳  刘希  赵少奇  吴培亨 《低温与超导》2007,35(3):231-233,241
对生长在Si和MgO单晶基片上的不同厚度的单层NbN薄膜、双层薄膜AlN/NbN以及三层薄膜NbN/AlN/NbN应用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)技术进行了分析研究,对这几种薄膜样品的微观结构、薄膜厚度以及各个边界的一些直观细节给出了较为清晰的图像。由透射电子显微镜的电子衍射图案计算了薄膜和单晶衬底的晶格常数,并与我们以前采用X射线衍射技术分析的结果进行了比较,结果有很好的吻合。  相似文献   

2.
MgO(111)上NbN和AlN薄膜的生长研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
在制备NbN/AlN/NbN隧道结的工艺过程中,为了获得具有优质单晶结构的NbN薄膜,我们在MgO(111)基片上探索了直流溅射法制备NbN薄膜的生长工艺条件,XRD研究分析表明,我们获得了单晶结构良好的NbN薄膜;为了支持作为上电极的NbN薄膜的生长,也需要良好的AlN薄膜用作势垒层,我们采用射频磁控溅射设备和纯净的Al靶对AlN薄膜进行了制备研究.实验结果表明,所获得的AlN薄膜具有六方c-轴取向,并讨论了衬底和薄膜界面处可能的结构情况.  相似文献   

3.
体声波滤波器由于其低插损、小尺寸、高带外抑制等特性,随着第三代移动通信以及蓝牙技术的发展而得到广泛研究,而MEMS技术和压电薄膜制备技术的进一步发展使高性能的体声波滤波器制作成为可能. 我们以单晶MgO作为器件衬底,MgO/NbN多层结构作为AlN薄膜体声波器件的反射器,NbN/AlN/NbN三层结构为谐振器.在这样的多层结构的设计中由于各种材料之间的晶格失配小,可以获得从几十纳米到几百纳米厚度不等的单晶AlN薄膜.通过控制AlN薄膜和NbN薄膜的不同厚度,可以获得不同频段范围的谐振器. 压电薄膜的质量,以及体声波在多层结构界面上的能量损耗,直接影响到谐振器电学性能.基于AlN材料的压电性能,设计了NbN/AlN/NbN三层结构的谐振器,并进行了数值模拟.  相似文献   

4.
我们使用脉冲激光沉积方法对YBa2Cu3O7-δ(YBCO)薄膜在MgO基片上通过CeO2/YSZ双缓冲层的生长进行了系统的研究,发现MgO单晶基片的表面质量是决定能否得到理想外延薄膜质量的关键因素,通过使用低能离子束对MgO表面进行轰击,以增加其表面粗糙度和去除变质层,得到了具有100%面内45°旋转的YBCO外延膜,其临界电流密度77K时在106A/cm2量级.通过湿法刻蚀得到的双外延Josephson结表现出RSJ特性.  相似文献   

5.
研究了MgO基片在高温退火时表面形貌和表面结构的变化,以及它对CeO2缓冲层和Tl-2212超导薄膜生长的影响。原子力显微镜(AFM)研究表明,在流动氧环境中1100℃温度下退火,MgO的表面首先由未退火时的皱褶形貌,演化为光滑表面,随着退火时间的延长,表面形貌最终演化为具有光滑基底的独立生长峰结构。XRD测试表明,通过高温热处理可以大幅度提高MgO基片表面结晶的完整性。在1100℃温度下热处理8小时的MgO基片上可以生长出具有高度c轴取向的CeO2(001)缓冲层。然后在此缓冲层上制备了厚度为500nm的外延Tl-2212超导薄膜,其临界转变温度(Tc)达到108.6K,液氮温度下临界电流密度(Jc)为2.8mA/cm2,微波表面电阻Rs(77K,10GHz)约为360.9μΩ。  相似文献   

6.
MgO单晶基片上YBCO高温超导薄膜的制备   总被引:1,自引:0,他引:1  
邱旸  熊杰  陶伯万 《低温与超导》2007,35(2):110-113
在2英寸MgO(001)单晶基片上,采用直流溅射法,通过基片高温退火,成功制备了性能优越的YBa2C3O7-δ(YBCO)双面超导薄膜,能够满足超导滤波器的设计要求。X射线衍射(XRD)分析表明经过退火的基片上生长的YBCO薄膜与基片有单一的外延取向关系;用原子力显微镜(AFM)和高能电子衍射(RHEED)分析高温退火对基片表面状况的改变。结果表明制备的YBCO薄膜具有很好的超导电性,薄膜临界电流密度Jc(77K,0T)≈2.5×106A/cm2,微波表面电阻Rs(10GHz,77K)≈0.16mΩ。  相似文献   

7.
利用90°离轴射频磁控溅射方法将La0.7Ca0.3MnO3(LCMO)沉积于(001)取向的MgO单晶基片上,薄膜厚度变化范围为5nm到200nm. 通过掠入射X射线衍射技术测量了LCMO/MgO薄膜的面内晶格常数, 结合常规X射线衍射研究了LCMO薄膜的晶格应变及其弛豫情况, 用四探针法测量了薄膜的磁电阻特性.结果表明, LCMO/MgO薄膜均为(001)取向生长, 在厚度小于5nm时已经发生应变弛豫, 当薄膜厚度为100nm以上时, 薄膜的微应变接近于完全弛豫, 并表现出与块体材料类似的磁电阻特性, 具有较大的磁电阻和较高的磁电阻峰值温度.  相似文献   

8.
体声波滤波器由于其低插损、小尺寸、高带外抑制等特性,随着第三代移动通信以及蓝牙技术的发展而得到广泛研究,而MEMS技术和压电薄膜制备技术的进一步发展使高性能的体声波滤波器制作成为可能.我们以单晶MgO作为器件衬底,MgO/NbN多层结构作为AIN薄膜体声波器件的反射器,NBN/AIN/NbN三层结构为谐振器.在这样的多层结构的设计中由于各种材料之间的晶格失配小,可以获得从几十纳米到几百纳米厚度不等的单晶AIN薄膜.通过控制AIN薄膜和NbN薄膜的不同厚度,可以获得不同频段范围的谐振器.压电薄膜的质量,以及体声波在多层结构界面上的能量损耗,直接影响到谐振器电学性能.基于AIN材料的压电性能,设计了NBN/AIN/NBN三层结构的谐振器,并进行了数值模拟.  相似文献   

9.
傅兴海  尹伊  张磊  叶辉 《物理学报》2009,58(7):5007-5012
采用直流磁控溅射并通过优化工艺参数,在(100)Si衬底上成功制备了高度(100)择优的MgO薄膜和MgO/TiN双层膜结构.对 (100)MgO择优取向温度影响机理做了详细讨论,并利用XRD,AFM,FESEM等手段研究了在(100)Si和(100)TiN/Si两种衬底上,不同工艺条件下MgO薄膜的表面和断面微观结构,表征了MgO薄膜的柱状生长结构和与TiN薄膜的良好外延关系.在对薄膜光学特性的研究中,利用Sellmeier模型获得了Si上MgO薄膜在可见光波段的折射率参数(550 nm处折射率为1.6 关键词: MgO薄膜 择优取向 直流溅射 折射率拟合  相似文献   

10.
我们开展了高临界电流密度的NbN约瑟夫森结的制备和特性研究.利用直流磁控溅射方法在单晶MgO(100)衬底上外延生长NbN/AlN/NbN三层膜,并使用微加工工艺制备了NbN约瑟夫森隧道结,在液氦温度下对NbN约瑟夫森结的电流-电压特性进行了测量,实验结果表明,NbN约瑟夫森结具有良好的隧穿特性,其临界电流密度J_c为10 kA/cm^2,质量因子大于10,能隙是5.7 mV,这些实验结果为基于NbN结的超导数字电路研究奠定了坚实的基础.  相似文献   

11.
我们用射频磁控溅射方法,在Si(100)单晶衬底上生长MgO薄膜,借助X射线衍射(XRD)分析发现,我们获得了两种不同晶体结构的MgO薄膜,分别是常规的晶格常数为0.421nm的MgO薄膜和晶格常数为0.812nm的新结构的MgO薄膜.我们研究了溅射气压、衬底温度等工艺参数对两种晶体结构择取的影响.实验表明,高的溅射气压和高的衬底温度有利于晶格常数为0.812nm的新结构的MgO相的形成.在高的气压和温度下,我们制备出了晶格常数为0.812nm,具有很好的4次对称性的MgO外延薄膜.利用原子力显微镜(AFM)研究了这种薄膜的表面形貌.  相似文献   

12.
Lithium fluoride (LiF) films have been prepared on LaAlO3 (LAO), MgO, Si and TiN buffered Si substrates using a pulsed laser deposition (PLD) technique. Their surface morphology and structural qualities were studied by using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD). Those films deposited on (100)MgO and (100)TiN buffered Si exhibited (200)LiF||(200)MgOand(200)LiF||(200)TiN||(200)Si epitaxial relationships, respectively. These results suggest that LiF films can be epitaxially grown on lattice match substrates and, for the first time, on (100)Si via a buffer layer. LiF grown on bare (100)Si and (100)LAO substrates, however, yielded films of (100) preferred orientation only. Lattice mismatch and thermal effects are invoked to explain these observations. The surfaces of the LiF films are very rough and covered with large globules due to splashing of molten droplets from the target. In order to remedy such deficiencies we used a shadow mask to reduce both the size and the number of these globules while maintaining the heteroepitaxial properties. As a result optically smooth LiF films of excellent structural quality are produced. PACS 78.55.FV; 81.15.FG; 68.55.JK  相似文献   

13.
红外吸收光谱法研究磁控溅射沉积SiOx非晶薄膜的过程   总被引:3,自引:2,他引:1  
利用磁控溅射技术,在单晶Si衬底上生长了SiOx非晶薄膜.傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)显示,SiOx非晶薄膜存在3个吸收谱带.研究发现,随着溅射功率的提高,薄膜中先后形成Si-Oy-Si4-y(0<y≤4),Si6环以及无桥氧空位中心(NBOHC)缺陷等结构,这几种结构对应的Si-O-Si键的伸缩振动吸收、非对称伸缩振动吸收以及O-Si-O键的振动吸收是导致薄膜的FTIR光谱出现3个吸收谱带的根本原因.  相似文献   

14.
李建康  姚熹 《物理学报》2005,54(6):2938-2944
通过MOD法在Si(100)和Pt(111)/Ti/SiO2/Si基片上制备出LaNiO3 ( LNO)薄膜.再通过修 正的Sol-gel法,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si,LNO/Si(100)和LNO/Pt/Ti/SiO2< /sub>/Si三种衬底上 制备出具有择优取向的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜. 经XRD分析表明,L NO薄膜具有(100)择优取向的类钙钛矿结构;PZT薄膜均具有钙钛矿结构,且在Pt(111)/Ti/S iO2/Si衬底上的薄膜以(110)择优取向,在LNO/Pt/Ti/SiO2/Si和LN O/Si(100)衬底上的 薄膜以(100)择优取向.经场发射SEM分析和介电、铁电性能测试表明,在LNO/Si和LNO/Pt/Ti /SiO2/Si衬底上的PZT薄膜的平均粒径、介电常数以及剩余极化强度均比以Pt/T i/SiO2/Si为衬底的薄膜大. 关键词: 3薄膜')" href="#">LaNiO3薄膜 PZT铁电薄膜 择优取向 剩余极化强度  相似文献   

15.
Selective growth of single-oriented (110), (100) and (111) MgO films on Si (100) substrates without buffer layers was obtained via a two-step method by pulsed laser deposition. It was found that the orientation of the films was determined at the initial deposition stage by the substrate temperature only. The ambient pressure during deposition, the laser fluence and the etching of the Si substrates have no apparent effect on the orientation of the films, but affect their crystalline quality. Under the present deposition conditions, the surfaces of all three different single-oriented films were very smooth and devoid of any particulates. Received: 23 January 2001 / Accepted: 6 June 2001 / Published online: 2 October 2001  相似文献   

16.
The domain structure of lithium-niobate thin films grown on Si(111) and Si(100) substrates coated with a native oxide layer with a thickness of no less than 2 nm is investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and piezoresponse force microscopy. The films are synthesized by the rf magnetron sputtering of a single-crystal lithium-niobate target. A high degree of grain orientation in the polycrystalline films is demonstrated. The piezoelectric coefficients d zz of the lithium-niobate films on Si(111) and Si(100) substrates are calculated from the measured dependences of the amplitude of the piezoresponse signal on the ac voltage applied between the cantilever tip and the substrate. Piezoelectric hysteresis loops are obtained in the remanent piezoelectric response regime  相似文献   

17.
衬底温度对PLD制备的Mo薄膜结构及表面形貌的影响   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
 运用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)基片上沉积了金属Mo薄膜。在激光重复频率2 Hz,能量密度5.2 J/cm2,本底真空10-6 Pa的条件下,研究Mo薄膜的结构和表面形貌,讨论了衬底温度对薄膜形貌与结构的影响。原子力显微镜(AFM)图像和X射线小角衍射(XRD)分析表明,薄膜表面平整、光滑,均方根粗糙度小于2 nm。沉积温度对Mo薄膜结构和表面形貌影响较大,在373~573 K范围内随着温度升高,薄膜粗糙度变小,结晶程度变好。  相似文献   

18.
Perovskite manganite La2/3Ca1/3MnO3 thin films were directly grown on MgO(100), Si(100) and glass substrates by pulsed laser deposition. From the XRD patterns, the films are found to be polycrystalline, single-phase orthorhombic. The metal–insulator transition temperature is 209 K for LCMO/MgO, 266 K for LCMO/Si and 231 K for film deposited on the glass substrate. The conduction mechanism in these films is investigated in different temperature regimes. Low-temperature resistivity data below the phase transition temperature (T P) have been fitted with the relation \( \rho = \rho_{0} + \rho_{2} T^{2} + \rho_{4.5} T^{4.5} \) , indicating that the electron–electron scattering affects the conduction of these materials. The high-temperature resistivity data (T > T P) were explained using variable-range hopping (VRH) and small-polaron hopping (SPH) models. Debye temperature values are 548 K for LCMO/Cg, 568 K for LCMO/Si and 508 K for LCMO/MgO thin films. In all thin films, the best fitting in the range of VRH is found for 3D dimension. The density of states near the Fermi level N (E F) for LCMO/MgO is lower due to the prominent role of the grain boundary in LCMO/MgO and increase in bending of Mn–O–Mn bond angle, which decreases the double exchange coupling of Mn3+–O2–Mn4+ and in turn makes the LCMO/MgO sample less conducting as compared to the other films.  相似文献   

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