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。     

有机衬底SnO2:Sb透明导电膜的制备与特性研究

常温下,采用射频磁控溅射法在有机的柔性衬底上制备出了SnO2:Sb透明导电膜,并对薄膜的结构和光电性质进行了研究.制备的样品为多晶薄膜,并且保持了二氧化锡的金红石结构.性能良好的薄膜电阻率为6.5×10-3Ω·cm,载流子浓度为1.2×1020cm-3,霍耳迁移率是9.7cm2·V-1·s-1.薄膜在可见光区的平均透过率达到了85%. 关键词： 柔性衬底 SnO2:Sb透明导电膜 射频磁控溅射法     

射频磁控溅射法制备SnO2:Sb薄膜的结构和光致发光性质研究

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出锑掺杂的氧化锡(SnO2:Sb)薄膜.制备薄膜是具有纯氧化锡四方金红石结构的多晶膜薄,晶粒生长的择优取向为[110].室温下光致发光测量结果表明,在392 nm附近存在强的紫外-紫光发射,研究了不同氧分压对薄膜结构及发光性质的影响,并对SnO2:Sb的光致发光机制进行了探索性研究.     

不同Sb含量p-SnO2薄膜的制备和特性

采用化学气相沉积方法, 利用Sb₂O₃/SnO作为源材料, 在蓝宝石衬底上制备出不同Sb掺杂量的SnO₂薄膜, 并在此基础上制作出p-SnO₂:Sb/n-SnO₂同质p-n 结器件. 研究表明, 随着Sb含量的增加, 样品表面变得平滑, 晶粒尺寸逐渐增大, 且晶体质量有所改善, 发现少量Sb的掺入可以起到表面活化剂的作用. Hall测量结果证实适量Sb的掺杂可以使SnO₂呈现p型导电特性, 当Sb₂O₃/SnO的质量比为1:5时, 其电学参数为最佳值. 此外, p-SnO₂:Sb/n-SnO₂同质p-n结器件展现出良好的整流特性, 其正向开启电压为3.4 V.     

蓝宝石衬底SnO2:Sb薄膜的制备及结构和光致发光性质

用射频磁控溅射法在蓝宝石(0001)衬底上制备出锑掺杂的氧化锡(SnO2:sb)薄膜.对制备薄膜的结构和发光性质进行了研究.制备样品为多晶薄膜,具有纯SnO2的四方金红石结构.室温条件下对样品进行光致发光测量,在334 nm附近观测到紫外发射峰,并对SnO2:Sb的光致发光机制进行了研究.     

电子束蒸镀氧化铟透明导电薄膜

用电子束蒸发掺SnO2氧化铟靶,可以制得性能良好的透明导电薄膜,电阻率在2.5-3.5×10-4Ωcm,可见光透过率达90%.这种导电薄膜能代替SnO2透明导电薄膜,并优于SnO2导电薄膜. 本文着重研究了影响氧化铟透明导电薄膜导电性、透光性的主要因素,为获得性能良好的透明导电薄膜提供了重复性较好的工艺条件.]     

Sb掺杂对透明SnO_2薄膜导电性能影响的第一性原理计算(英文)

本文根据密度泛函理论(DFT),采用第一性原理平面波赝势方法,计算了Sb掺杂对透明导电薄膜SnO2电子结构及导电性能的影响,讨论了掺杂下SnO2晶体的结构变化、能带结构、电子态密度.计算结果表明,Sb掺杂的SnO2具有高的电导率,且随着掺杂浓度的增加,能带简并化加剧,浅施主杂质能级向远离导带底方向移动.     

Sb掺杂对透明SnO2薄膜导电性能影响的第一性原理计算

本文根据密度泛函理论（DFT），采用第一性原理平面波赝势方法，计算了Sb掺杂对透明导电薄膜SnO2电子结构及导电性能的影响，讨论了掺杂下SnO2晶体的结构变化、能带结构、电子态密度．计算结果表明，Sb掺杂的SnO2具有高的电导率，且随着掺杂浓度的增加，能带简并化加剧，浅施主杂质能级向远离导带底方向移动．     

射频磁控溅射法制备SnO2:Sb薄膜的结构和光致发光性质研究

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出锑掺杂的氧化锡（SnO2₂:Sb）薄膜.制 备薄膜是具有纯氧化锡四方金红石结构的多晶膜薄，晶粒生长的择优取向为［110］.室温下光致发光测量结果表明，在392nm附近存在强的紫外-紫光发射.研究了不同氧分压对薄膜结构及发光性质的影响，并对SnO2₂:Sb的光致发光机制进行了探索性研究.     

Sb，In，P掺杂对SnO_2薄膜透明导电性能的影响(英文)

采用溶胶凝胶(Sol-Gel)技术制备了SnO2:(Sb,In)透明导电薄膜,优化了制备工艺参数,获得了最佳制备条件,研究表明,4%的铟掺杂有效地改善了薄膜的内部结构,使得紫外-可见光的透过率显著增加;7%的锑掺杂释放出了更多的载流子,使薄膜的方块电阻降低,2%的磷掺杂因准连续杂质能带的形成进一步提高了薄膜的电导率.Sb、In、P的掺入使得SnO2薄膜的紫外-可见光的透过率达83%,方块电阻达38Ω/□     

具有阵列-簇双层结构的TiO2纳米棒的光电性能（英文）

选择硫酸氧钛(TiOSO4)作为无机钛源前驱体,通过温和的水热法在掺氟氧化锡导电玻璃基底(FTO)上直接合成单晶金红石相TiO2纳米棒薄膜,呈现阵列-簇双层结构。在模拟太阳光照射下,该纳米棒薄膜的短路电流可达到0.17 mA/cm2,是相同条件下由四异丙醇钛[Ti(iPro)4]为有机钛源而制备的TiO2纳米棒薄膜的2倍多。实验结果表明,多维层状结构和无机硫酸氧根离子(OSO4-4)的存在对TiO2纳米棒薄膜的光电流响应有促进作用。     

纳米晶氧化锡薄膜的接触特性

在 Ar和 O2 气体中 ,基片温度在 15 0～ 40 0℃的条件下 ,用直流磁控溅射的方法可以制备纳米晶透明导电薄膜。实验利用 TL M模型测试了纳米晶 Sn O2 透明导电薄膜的方块电阻、单位面积薄膜的接触电阻和电极与薄膜的结合力随热处理温度的变化情况     

等离子体增强脉冲激光沉积o-BN薄膜

利用等离子体增强脉冲激光沉积系统在Si（100）基底上沉积出了高质量的o-BN薄膜,利用红外光谱（FTIR）、X射线衍射谱（XRD）和原子力显微镜照片对o-BN薄膜进行了表征.通过红外光谱（FTIR）得到o-BN薄膜的红外峰特征峰值为1189cm^-1,1585cm^-1和1450cm^-1;由XRD谱得到o-BN薄膜的（111）,（020）,（021）,（310）和（243）各晶面的衍射峰, 特别是（310）和（243）晶面的衍射峰非常强;通过原子力显微镜照片清楚看到BN薄膜具有尖状突起的表面形貌. 关键词： 等离子体增强脉冲激光沉积 氮化硼薄膜 X射线衍射谱     

HgCdTe外延薄膜临界厚度的理论分析

基于在任意坐标系内应力与应变的关系、晶体弹性理论和位错滑移理论，研究了生长方向分别为［111］和［211］晶向，HgCdTe外延薄膜临界厚度与CdZnTe衬底中Zn组分和HgCdTe外延层中Cd组分的关系. 结果表明，HgCdTe外延薄膜临界厚度依赖于CdZnTe衬底中Zn组分和HgCdTe外延层中Cd组分的变化. 对于厚度为10μm，生长方向为［111］晶向的液相外延HgCdTe薄膜，要确保HgCdTe/CdZnTe无界面失配位错的前提条件，是CdZnTe衬底中Zn组分和HgCdTe外延层中Cd组分的波动必须分别在±0.225‰和±5‰范围内；而对于相同厚度，生长方向为［211］晶向的分子束外延HgCdTe薄膜，CdZnTe衬底中Zn组分和HgCdTe外延层中Cd组分的波动范围分别为±0.2‰和±4‰. 关键词： HgCdTe/CdZnTe 临界厚度 位错滑移理论 失配位错     

在N2中［VnCr3－n(μ3-O)（μ-O2CCH3）6（THF）3］X［n＝0－3，X＝Cl－，ClO－4，（VO5）－0.5］及［VnFe3－n（μ3-O）（μ-O2CCH3）6（THF）3］X（n＝0－3，X＝Cl－）反应行为的原位红外光谱研究

利用原位红外光谱研究标题化合物在N2中的反应行为。发现它们在不同温度下能使乙酸分别转化为丙酮和甲烷。它们对乙酸的丙酮化反应活性顺序：［V3OAT］＞［VFe2OAT］，［V2CrOAT］＞［Fe3OAT］，［VCr2OAT］＞［Cr3OAT］［OAT＝（μ3-O）（μ-O2CCH3）6（THF）3］。它们对乙酸的甲烷化反应活性顺序：［Cr3OAT］＞［VCr2OAT］，［V2CrOAT］＞［V3OAT］＞［VFe2OAT］，［FeO3OAT］。对乙酸的丙酮化反应活性［Fe3OAT］明显低于［Fe3OAH］［OAH＝（μ3-O）（μ-O2CCH3）6（H2O）3］。对乙酸的甲烷化反应活性［Cr3OAT］也明显低于［CrOAH］。并对上述［Fe3OAT］，［Cr3OAT］与［Fe3OAH］，［Cr3OAH］之间差异进行了讨论     

LiGaO2衬底上ZnO外延膜的结构与光学特性

采用磁控溅射法在(001),(100)及(010)LiGaO2衬底上制备了ZnO薄膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、透过光谱以及光致发光谱(PL)对薄膜的结构、形貌及光学性质进行了表征.结果表明LiGaO2衬底不同晶面上制备的ZnO薄膜具有不同的择优取向,在(001)、(100)及(010)LiGaO2上分别获得了[001]、[1100]及[1120]取向的ZnO薄膜;不同取向的ZnO薄膜表面形貌差异较大;薄膜在可见光波段具有较高的透过率;在ZnO薄膜的光致发光谱中只观察到了位于378 nm的紫外发射峰,而深能级发射几乎观察不到,(1100)取向的薄膜紫外发射峰强度最大,半高宽也最小,薄膜光致发光件质的差异丰要和晶粒尺寸有关.     

膜层厚度对蓝宝石衬底上生长的ITO薄膜性质的影响

采用磁控溅射的方法在蓝宝石衬底上制备了氧化铟锡(ITO)透明氧化物薄膜;研究了不同厚度薄膜的结构、光学和电学特性。经X射线衍射(XRD)测量,发现在蓝宝石衬底上生长的ITO薄膜呈现了较高的(222)择优取向;随着膜层厚度的增加,该衍射峰对应的2θ衍射角逐渐向大角度方向移动,同时该衍射峰的半峰全宽逐渐减小,平均晶粒尺寸增大。 经光学透射光谱测量,发现随着膜层厚度的增加,光学透过率逐渐减小。膜层厚度为0.2 μm时,可见光透过率超过80%,当膜层厚度为0.8 μm时,可见光透过率下降到60%。电学测量结果表明,随着膜层厚度的增加,薄膜电阻率逐渐减小。膜层厚度为0.2 μm时,电阻率为9×10^-4 Ω·cm, 膜层厚度为0.8 μm时,电阻率为5.5×10^-4 Ω·cm。     

垂直取向FePt/Ag纳米颗粒薄膜的结构和磁性

用磁控溅射法在单晶MgO(100)基片上制备了［FePt 2 nm/Ag dnm］₁₀多层膜， 经真空热处理后，得到具有高矫顽力的垂直取向L1₀-FePt/Ag颗粒膜.x射线衍射结 果表明，在250 ℃的热基片上溅射，当Ag层厚度d=3—11 nm时，FePt颗粒具有很好的［001］取向，随着Ag层厚度的增加，FePt颗粒尺寸减小.［FePt 2 nm/Ag 9 nm］₁₀经过6 00 ℃真空热处理15 min后，颗粒大小仅约8 nm，垂直矫顽力达到692 kA/m.这种无磁耦合作用的颗粒膜，适合用作超高密度的垂直磁记录介质. 关键词： 磁控溅射 垂直磁记录 纳米颗粒膜 0-FePt/Ag')" href="#">L1₀-FePt/Ag     

Effects of substrate temperature on the efficiency of hydrogen incorporation on the properties of Al-doped ZnO films

Al-doped ZnO (AZO) transparent conducting films were successfully prepared on glass substrates by RF magnetron sputtering at different substrate temperatures in Ar and H₂ + Ar sputtering ambient. The effects of substrate temperature on the effectiveness of hydrogen incorporation in Al-doped ZnO films were investigated. The microstructural, electrical and optical properties of AZO films were systematically analyzed by surface profiler, X-ray diffractometry, scanning electron microscope, four-point probe measurement and UV/vis spectrophotometer. The XRD patterns and SEM pictures indicate that the crystallinity of AZO thin films was markedly improved with hydrogen incorporation at low substrate temperature, while the improvement of crystallinity was not an obvious change at high substrate temperature. The results also indicate that hydrogen incorporation has the stronger effectiveness on the transparent conductive properties of AZO films with the substrate temperature decreasing. The resistivity of the films decreases, especially for lower substrate temperatures, due to the incorporation of hydrogen atoms. These results suggest that substrate temperature should be controlled to the lower level to effectively reduce resistivity without detriment to transmittance of AZO thin films when hydrogen is incorporated.     

Development of conductive transparent indium tin oxide (ITO) thin films deposited by direct current (DC) magnetron sputtering for photon-STM applications

Highly conductive and transparent indium tin oxide (ITO) thin films, each with a thickness of 100 nm, were deposited on glass and Si(100) by direct current (DC) magnetron sputtering under an argon (Ar) atmosphere using an ITO target composed of 95% indium oxide and 5% tin oxide for photon-STM use. X-ray diffraction, STM observations, resistivity and transmission measurements were carried out to study the formation of the films at substrate temperatures between 40 and 400 °C and the effects of thermal annealing in air between 200 and 400 °C for between1 and 5 h. The film properties were highly dependent on deposition conditions and on post-deposition film treatment. The films deposited under an Ar atmosphere pressure of ∼1.7×10^-3 Torr by DC power sputtering (100 W) at substrate temperatures between 40 and 400 °C exhibited resistivities in the range 3.0–5.7×10^-5 Ω m and transmissions in the range 71–79%. After deposition and annealing in air at 300 °C for 1 h, the films showed resistivities in the range 2.9–4.0×10^-5 Ω m and transmissions in the range 78–81%. Resistivity and transmission measurements showed that in order to improve conductive and transparent properties, 2 h annealing in air at 300 °C was necessary. X-ray diffraction data supported the experimental measurements of resistivity and transmission on the studies of annealing time. The surface roughness and film uniformity improve with increasing substrate temperature. STM observations found the ITO films deposited at a substrate temperature of 325 °C, and up to 400 °C, had domains with crystalline structures. After deposition and annealing in air at 300 °C for 1 h the films still exhibited similar domains. However, after deposition at substrate temperatures from 40 °C to 300 °C, and annealing in air at 300 °C for 1 h, the films were shown to be amorphous. More importantly, the STM studies found that the ITO film surfaces were most likely to break after deposition at a substrate temperature of 325 °C and annealing in air at 300 °C for 2 or 3 h. Such findings give some inspiration to us in interpreting the effects of annealing on the improvement of conductive and transparent properties and on the transition of phases. In addition, correlations between the conductive/transparent properties and the phase transition, the annealing time and the phase transition, and the conductive/transparent properties and the annealing time have been investigated. Received: 10 July 2000 / Accepted: 27 October 2000 / Published online: 9 February 2001