由Pb过量引起的镧钛酸铅铁电薄膜性能异常的研究

采用金属有机物热分解法制备了不同La含量和不同Pb过量的镧钛酸铅铁电薄膜．在研究铁电性时发现：薄膜样品在极化达到饱和之前，电滞回线会出现束腰现象，束腰现象只与薄膜中的Pb过量有关．随Pb过量的增加和La含量的减少，镧钛酸铅薄膜电滞回线的束腰程度加剧．在C-V特性测试中发现：在Pb过量的样品中，C-V曲线会出现异常的四峰现象，随偏压升高或频率增大，异常程度逐渐减弱甚至会转变成正常的双峰．进一步研究表明：这两种实验现象是统一的，可以用铁电薄膜电畴的钉扎效应解释．由于Pb过量使正常的钙钛矿薄膜中出现了多余的Pb 关键词：     

衬底材料对制备立方氮化硼薄膜的影响

较系统地研究了不同衬底材料对制备氮化硼薄膜的影响。用热丝增强射频等离子体CVD法,以NH3,B2H6和H2为反应气体,在Si,Ni,Co和不锈钢等衬底材料上,成功生长出高质量的立方氮化硼薄膜,还用13.56MHz的射频溅射系统将c-BN薄膜沉积在Si衬底上,靶材为h-BN(纯度为99.99％）,溅射气体为氩气和氮气的混合气体,所得到的氮化硼薄膜中立方相含量高于90%,用X射线衍射谱和傅里叶变换红谱对样品进行了分析表明,衬底材料与c-BN的晶格匹配情况,对于CVD生长立方氮化硼薄膜影响很大,而对溅射生长立方氮化硼薄膜影响不大。     

GROWTH CHARACTERISTICS OF DIAMOND FILMS DEPOSITED ON Si AND W SUBSTRATES

Growth characteristics of diamond films synthesized by using a dc arc discharge plasma CVD were studied by means of XRD,SEM and reflection electron diffraction. The results showed that columnar growth of the diamond films was observed, the columns having an average diameter of about 15μm, with sharp and regular base edges. Diamond grains grows on the substrata were initially of uniform polygons. An interfacial transition layer of polycrystalline SiC was observed between the diamond film and Si substrate. Diamond grains grown during the early-stage on W substrate were also uniform, and an interfacial transition layer of polycrystalline WC was observed between the diamond film and the substrate.     

Mo衬底生长金刚石薄膜表面晶形研究

 用HFCVD方法在Mo衬底上进行了金刚石薄膜生长研究，观察到在不同的反应压强条件下，金刚石薄膜晶粒的三种形貌，并且讨论了反应条件对晶粒形貌的影响以及菜花状大晶粒的构成机理。     

在Ag基带上用PLD法沉积YBCO超导薄膜的研究

Ag是目前唯一不需要隔离层的高温超导基带材料，而且研究表明，在YBCO中掺入适量的Ag，将有利于超导性能的改善和表面电阻的降低．本研究采用准分子激光法（PLD），在经不同表面处理的{110}〈110〉取向的双轴织构银基带上直接沉积了YBCO薄膜，得到了强双轴织构的超导膜，系统地研究了银基带中的孪晶、晶界等缺陷对YBCO超导微观组织的影响．     

在Ag基带上用PLD法沉积YBCO超导薄膜的研究

Ag是目前唯一不需要隔离层的高温超导基带材料,而且研究表明,在YBCO中掺入适量的Ag,将有利于超导性能的改善和表面电阻的降低.本研究采用准分子激光法(PLD),在经不同表面处理的{110}<110>取向的双轴织构银基带上直接沉积了YBCO薄膜,得到了强双轴织构的超导膜,系统地研究了银基带中的孪晶、晶界等缺陷对YBCO超导微观组织的影响.     

氧气氛退火对La0.7Sr0.3MnO3薄膜结构及性能的影响

利用磁控溅射方法,在(100)Si、LaAlO_3(LAO)和SrTiO_3(STO)衬底上制备得到了La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3(LSMO)薄膜,通过X射线衍射仪、原子力显微镜以及磁性测量系统研究了不同温度氧气氛下的后续退火对LSMO薄膜结构及磁学性能的影响.结果表明随着退火温度的升高,LAO和STO衬底上的LSMO薄膜氧含量逐渐增加,Mn4 /Mn3 的比值逐渐趋向于3∶7,表现为面外晶格常数逐渐减少,饱和磁化强度及居里温度都有明显提高,而矫顽力则有所降低;拉曼散射实验结果更直观的给出了退火后LSMO晶格有序性的增加和Jahn-Teller畸变的减弱;而Si单晶上的LSMO薄膜在高温下由于与衬底发生了复杂的化学反应而导致相结构发生改变.     

Si衬底上磁控溅射法生长MgO薄膜

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.     

金属薄膜在云母与富勒烯衬底上的电阻弛豫现象

超高真空环境中，在云母和富勒烯衬底上蒸镀半连续的Nb和Ag膜，同时对其进行了原位电阻测量．在人为地突然中断蒸镀之后的10min内，仔细研究了样品电阻随时间的自动缓变过程（弛豫）．实验发现，Nb/云母和Ag/C₆₀样品的电阻随时间缓慢增加，Ag/云母样品的电阻随时间逐渐减小．样品弛豫的强度与衬底温度和金属膜厚度密切相关．分析表明，衬底上的金属原子徙动会引起金属岛的边际形变以及岛间融合，这是薄膜电阻弛豫的主要原因．电阻弛豫的方向与强度反映了金属膜/衬底系统的界面活性．衬底表面的缺陷也会影响这一弛豫过程．从微观的原子运动和宏观的热力学平衡这两方面描述了弛豫过程 关键词：     

纳米粒子在不锈钢衬底MgB2超导膜中的作用

我们用混合物理化学气相沉积法(hybrid physical-chernical vapor deposition简称为HPCVD)以氩气为背景气体,在不锈钢衬底上于不同条件下制备了一批MgB2超导薄膜样品.用扫描电子显微镜获取了相关的SEM图像,并对膜的成分进行了能谱分析(EDX)的.当把不锈钢衬底MgB2超导薄膜弯曲不同角度之后,膜面上均出现了裂纹.裂纹的数量和宽度随弯曲的角度的增大而增加,但是膜始终紧紧地覆着在衬底上不脱落.因此我们可以说覆着在不锈钢衬底上的MgB2超导薄膜具有了很好的韧性.在膜中我们也发现有大量的数十纳米大小的晶粒.这个尺寸的纳米粒子的作用可以用来平衡MgB2膜内结构和表面晶粒的活性之间的相互作用.MgB2纳米粒子的存在是MgB2超导膜表现出韧性的关键角色.     

离轴生长的MgB_2超导薄膜的研究

通过混合物理化学沉积法(hybrid physical-chemical vapor deposition,简称为HPCVD),我们在多种单晶衬底上制备出了MgB2超导薄膜.经测量发现MgB2薄膜在6H-SiC、c-Al2O3、MgO(111)和YSZ(111)衬底上基本是沿c轴外延生长的,形成单晶薄膜;在MgO(211)、MgO(100)和钇稳定氧化锆(YSZ)(110)衬底上,MgB2晶粒的生长表现出明显的择优取向生长方式,并与晶格常数匹配关系所预言的结果一致。     

沉积在α-Al２Ｏ3分形基底上Ag薄膜的特性

报道了采用磁控溅射法在α－Ａｌ_２Ｏ₃分形基底上沉积Ａｇ薄膜表面的形貌、结晶状态以及其Ｖ－Ｉ特性．结果表明：分形的Ａｌ_２Ｏ₃基底导致Ａｇ薄膜具有起伏不平的结构、较差的结晶状态并且存在大量的孔洞，它们同样受基底温度和薄膜厚度的影响．在一定的厚度范围内，Ａｇ薄膜呈现反常的非线性Ｉ（Ｖ）特性，其行为也受薄膜厚度、基底温度和测试环境的强烈影响． 关键词：     

薄膜微区厚度测定计算程序——Monte Carlo模拟

根据作者发展的理论和计算方法^[1-8],编制了有衬底薄膜厚度测定的计算程序。本程序使用方便,已广泛应用于各类功能薄膜材料的测定计算中。     

高温处理对CNx薄膜晶化的影响

利用直流磁控溅射制得非晶态氮化碳膜,然后在高温下、常压N气氛中进行热处理,利用DTA,XRD和Auger研究晶化前后氮化碳成分、结构以及键态的变化.实验结果表明:在1186℃附近出现了晶化现象,高温晶化处理可以促进无定形氮化碳向晶态转变,在XRD图谱上出现α-C3N4衍射峰.Auger实验结果表明膜中出现富C,Si,N的区域.     

银原子在液体基底上的凝聚特性

研究了沉积在液体基底表面上的银原子的扩散和凝聚特性．实验结果表明：银原子在液体表面先形成准圆形的团族，然后通过无规扩散而逐渐凝聚成具有分枝状的凝聚体．准圆形团簇的平均半径以及凝聚速率均随沉积速率的变化而变化．还提出了一个凝聚速率概率模型，计算结果与凝聚速率的实验曲线相符合． 关键词：     

退火处理对SnO2薄膜光致发光性质的影响

实验研究表明,SnO2薄膜经过退火处理后其光致发光谱有明显的变化。在氧和氮两种不同气氛中进行热处理,其变化也有差异。这种变化主要是由于SnO2膜中氧空位和自由载流于浓度变化所致。     

晶粒尺寸对薄膜电阻率温度系数的影响

报道了Ｐｄ薄膜电阻率温度系数（ＴＣＲ）随不同薄膜厚度和不同退火温度的变化．实验结果表明：薄膜ＴＣＲ值远小于体材料的值，且对晶粒尺寸有一定的依赖关系；薄膜晶粒尺寸越大，其ＴＣＲ值也越大。采用晶粒间界散射的二流体模型对此结果进行了讨论。 关键词：     

不同掺杂的钇系-123薄膜磁通特性

我们在磁场中分别测量了最佳掺杂的YBa2Cu3O7-δ、钙0.2掺杂的Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ及钙0.5掺杂的Pr1-xCaxBa2Cu3O7-δ薄膜的电阻温度关系.利用最近Zhang et al. [Phys. Rev. B 71(2005), 052502 ]提出的热激活能的分析方法对薄膜的磁通特性进行了分析、比较与讨论.     

不同掺杂的钇系-123薄膜磁通特性

我们在磁场中分别测量了最佳掺杂的YBa2Cu3O7-δ、钙0．2掺杂的Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ及钙0．5掺杂的Pr1-xCaxBa2Cu3O7-δ薄膜的电阻温度关系．利用最近Zhang et al.[Phys．Rev．B71（2005），052502]提出的热激活能的分析方法对薄膜的磁通特性进行了分析、比较与讨论．     

在MgO衬底上制作Tl2Ba2CaCu2O8超导薄膜

在MgO衬底上,利用共蒸发方法制备DyBa2Cu3O7作为缓冲层,再利用磁控溅射和后处理方法,制备了Tl2Ba2CaCu2O8超导薄膜.X射线衍射θ～2θ及φ扫描结果表明Tl-2212薄膜、Dy-123薄膜与衬底MgO呈外延生长关系.制备的Tl-2212薄膜Tc＝105.5K,液氮温度下临界电流密度Jc＝2.5×106A/cm2.