纳米硅薄膜微结构变化对薄膜光电性质的影响

用退火的方法改变了纳米桂（nc－Si：H）薄膜的微结构。用Raman散射和共振核反应方法分析了薄膜的微结构变化。结果表明，薄膜的氢含量是影响薄膜光学带隙的主要因素，而薄膜的晶态体积比和晶粒尺寸是影响薄膜电导率的主要因素。     

掺杂对纳米ZnO薄膜结构的影响

采用真空蒸发法和热氧化制备纳米ZnO薄膜,分析掺杂对薄膜结构的影响。实验发现,掺入一定比例的In,可以得到沿c轴择优取向的纳米ZnO薄膜,薄膜结晶度有所下降,影响薄膜沿c轴的择优取向。掺Sb可以得到沿c轴择优取向的纳米ZnO薄膜掺。Bi可以改善结晶度,获得强烈沿c轴的择优取向的薄膜。实验发现随In含量的增加,薄膜晶粒尺寸逐渐减小,随Sb含量的增加,晶粒尺寸逐渐增加,而Bi含量的变化对晶粒尺寸基本没有影响。     

纳米TiO2薄膜紫外-可见透射光谱研究

对于采用溶胶-凝胶法和电子束蒸发在普通载玻片上制备的均匀透明纳米TiO2薄膜，通过观测薄膜的紫外-可见光透射率光谱，对其光谱特性和吸收边缘进行了研究，同时测算了TiO2薄膜的光学禁带宽度．     

掺杂纳米硅薄膜微结构的研究

采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法成功地沉积出掺杂(主要是磷、硼)纳米硅(nc-Si:H)薄膜.利用高分辨电子显微镜(HREM)、Raman散射、X射线衍射(XRD)、Auger电子谱(AES)和共振核反应(RNR)等手段对掺入不同杂质后的纳米硅薄膜的微结构进行了系统的研究.实验结果表明,随着掺磷浓度的增加,掺杂纳米硅薄膜的晶粒尺寸减小,晶态比和晶粒密度增加.而随着掺硼浓度的增加,掺杂纳米硅薄膜的晶粒尺寸没有变化,晶态比减小,掺硼浓度达到一定程度时,则变成了非晶硅薄膜.     

纳米硅薄膜制备工艺的研究

采用等离子体增强化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）技术，在超高真空系统中，使用大量氢稀释的硅烷作为反应气体，利用Ｒ．Ｆ．＋Ｄ．Ｃ．双重功率源激励，通过低温下硅在氢等离子体放电中的化学输运直接淀积纳米硅薄膜，根据对薄膜样品结构的测定及其制备工艺条件，分析讨论了各工艺参数对淀积后薄膜的影响，从而使纳米硅薄膜的制备工艺趋于完善。     

不同能量密度对脉冲激光沉积纳米硅晶粒尺寸的影响

在室温条件下保持Ar环境气体压强不变,采用脉冲激光沉积(PLD)技术,通过改变激光能量密度,在与烧蚀羽辉轴线垂直放置的衬底上沉积了一系列纳米硅晶薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)和拉曼(Raman)散射光谱对样品进行特性分析.结果表明,在能量密度为2～4J/cm2时,衬底上沉积的纳米硅晶粒尺寸和面密度基本不变.结合纳米晶粒成核生长动力学,对结果进行了定性解释.     

纳米硅/P3HT复合薄膜的制备及光学特性

采用等离子体增强化学气相沉积技术和旋涂法相结合制备了纳米硅/P3HT复合薄膜.利用Raman散射、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和光致发光谱(PL)等技术对复合薄膜的微观结构及光学特性进行了分析.结果表明:氢流量的增加,可以有效钝化硅中的缺陷,提高纳米硅薄膜的晶化度;复合薄膜中纳米硅的引入改善了P3HT在短波长范围的吸收能力,但存在与P3HT辐射发光相竞争的过程;对复合薄膜的光致发光机制进行了分析.     

衬底温度对纳米硅薄膜结构性能的影响

在等离子体化学气相沉积系统中采用高氢稀释硅烷蚀刻法制备了纳米硅薄膜。系统地研究了衬底温度对ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ薄膜的结构性能的影响。结构表明随着衬底温度从２４０℃升高到３２０℃，薄膜的晶态率从２４％增大为６５％，平均晶粒尺寸从６ｎｍ增大为１０ｎｍ。当衬底温度≤２００℃时，生成薄膜为ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜。文中还对纳米硅薄膜的晶化机制进行了讨论。     

Ag-聚酯复合薄膜的微结构与光学性能研究

用匀胶机在载玻片上甩制5%的硅酸乙酯薄膜,在该薄膜上用磁控溅射法溅射Ag制备半连续的纳米微粒Ag薄膜,经过不同温度下的退火,处于膜表面的Ag颗粒的扩散运动增强,从而得以渗入高分子聚酯层形成Ag-聚酯复合薄膜.采用X射线衍射和紫外-可见光谱等检测手段对其微结构和光学性能进行测试与分析发现:随着退火温度的增加,Ag晶粒的晶化现象越来越明显,平均晶粒尺寸和晶格常数均呈增大趋势.随着Ag质量分数的增加,Ag的XRD衍射峰出现并逐渐增强,Ag纳米颗粒表面等离子体共振吸收峰位置逐渐红移并逐渐增强.     

nc-Si:H薄膜的微结构特征与光学特性

利用射频等离子体增强型化学气相沉积(RF-PECVD)工艺,以SiH4和H2作为反应气体源,在玻璃和石英衬底上制备了氢化纳米晶硅(nc-Si:H)薄膜.采用Raman散射谱、原子力显微镜(AFM)、透射光谱方法对在不同衬底温度与不同H2稀释比条件下沉积生长薄膜的微结构和光学特性进行了实验研究.结果表明,nc-Si:H薄膜的晶粒尺寸为2.6～7.0nm和晶化率为45%～48%.在一定反应压强、衬底温度和射频功率下,随着H2稀释比的增加,薄膜的沉积速率降低,但晶化率和晶粒尺寸均有所增加,相应光学吸收系数增大.而在一定反应压强、射频功率和H2稀释比下,随着衬底温度的增加,沉积速率增加,薄膜晶化率提高.     

膜厚与硅含量对硅基铜膜的电导率和残余应力的影响

与铝相比铜膜具有电导率高,抗电迁移能力大而代替铝膜作为集成电路的内连线和地线,其残余应力和电导率是两个重要的参数．本文对硅片上铜膜的残余应力和电导率进行了研究．结果表明,膜中的残余应力随膜厚的增加而增加;硅含量越多,残余应力越小;电导率随膜厚的增加而增加直到趋于最大值;硅含量越大,其导电率越小．     

非单晶硅基薄膜光致发光特性的研究

非单晶硅氢基薄膜材料，经高温退火及高温氧化可制备纳米尺寸的晶粒，室温下发出可见光。发光强度强烈依赖于晶粒大小和结晶体在网络中的体积比。发光来源于量子尺寸效应和表面发光中心。     

Influence of growth conditions on the electrochemical synthesis of SnS thin films and their optical properties

Tin sulfide (SnS) thin films were prepared by electrodeposition onto fluorine-doped tin oxide (FTO) glass substrates using an aqueous solution containing SnCl₂ and Na₂S₂O₃ at various deposition potentials (E) and bath concentrations. The pH value and temperature of the solution were kept constant. The deposited films were characterized using X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FESEM), photoluminescence (PL), and ultraviolet–visible (UV–Vis) spectroscopy. The FESEM images demonstrated that changes in the deposition potential (E) and solution concentration led to marked changes in the morphology of the deposited SnS films. Energy-dispersive X-ray analysis (EDXA) results showed that the Sn/S atomic ratio strongly depended on both the solution concentration and the deposition potential. To obtain an Sn/S atomic ratio approximately equal to 1, the optimal Sn2+/S₂O₃2- molar ratio and E parameter were 1/8 and -1.0 V, respectively. The XRD patterns showed that the synthesized SnS was obviously polycrystalline, with an orthorhombic structure. The effects of the variations of bath concentration and deposition potential on the band-gap energy (E_g) were studied using PL and UV–Vis experiments. The PL spectra of all the SnS films contained two peaks in the visible region and one peak in the infrared (IR) region. The UV–Vis spectra showed that the optical band-gap energy varies from 1.21 to 1.44 eV.     

氮气分压比对硼碳氮薄膜的组分及光学带隙的影响

采用射频磁控溅射方法以不同的氮气分压比(1/10～2/3)制备出一组硼碳氮薄膜.傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)测量发现样品的组成原子之间均实现了原子级化合.XPS测量结果表明,所有样品中的B、N原子比近似为1:1,其化学配比为BCx N(0.16＜x＜1.46).紫外/可见/近红外分光光度计用于测量样品的吸收光谱.由吸收谱线在低能区域(2.0～3.0 eV)的光吸收,利用关系作图法求出光学带隙Eopt范围为0.17～0.83 eV.氮气分压比对薄膜的组分和光学带隙有很大影响,其通过改变薄膜组分而影响光学带隙,并且碳原子数小的样品具有较宽的光学带隙.以氮气分压比为1/3条件下制备的样品中碳原子数最小,它的光学带隙最宽为0.83 eV.     

Preparation and optical absorption of InAs nanocrystal-embedded thin films

InAs-SiO₂ nanocrystal-embedded films were prepared by using radio-frequency cosputtering. The growth behavior of InAs in the composite film has been studied by a transmission electron microscope. It has been found that with the increasing substrate temperature, InAs in the matrix undergoes transitions from an initial dispersed phase to a fractal structure of the lnAs phase, then to nucleation, and finally to grain growth. Large blueshift of the optical absorption edges of the films was observed from the optical absorption spectra. The relationship between the blueshift of optical absorption edge and the average size of the nanocrystals has been explained by the effective-mass approximation.     

组成对硅酸盐玻璃光学性质和密度的影响

较系统地研究了（２０－ｘ）Ｌｉ２Ｏ，ｘＮａ２Ｏ（Ｋ２Ｏ），５ＢａＯ，（１０＋ｙ）Ｂ２Ｏ３，（１０ ＋ｚ）Ａｌ２Ｏ３，（５５－ｙ—ｚ）ＳｉＯ２玻璃的折射率、阿贝数、应力光学系数和密度的 变化规律。结果表明，用氧化铝置换氧化硅后，玻璃的折射率、阿贝数和密度 降低，应力光学系数升高；用氧化硼替代氧化硅后，玻璃的折射率、密度和应 力光学系数随氧化铝含量的减少，由降低、恒定，转向略有升高；氧化钠或氧 化钾取代氧化锂后，使折射率线性降低，折射率改变值分别大于０．０２或 ０．０３，应力光学系数升高，阿贝数则表现出不同的变化；最后从离子或离子结 构基因大小的影响讨论了玻璃中的混合位和混合碱效应。