磁控溅射ITO透明导电薄膜的研究

采用直流磁控反应溅射法制备锡掺杂氧化铟 （ Ｉ Ｔ Ｏ） 薄膜, 研究了不同的基片温度、氧分压等工艺参数对 Ｉ Ｔ Ｏ 薄膜电学、光学性能的影响, 制备出方块电阻为２０ － ５０ Ω、可见光透射率高于８６ ％ 的 Ｉ Ｔ Ｏ 薄膜     

粉末溅射SnO2：Pt薄膜和SnO2／SnO2：Pt双层膜的气敏特性

用粉末溅射方法制轩了体掺杂型ＳｎＯ２：Ｐｔ薄膜和表面层掺杂ＳｎＯ２／ＳｎＯ２;Ｐｔ双层膜。实验结果表明,由室温至２００℃,这两种薄膜对ＣＯ气体均显示了较高的灵敏度和选择性。单层膜厚度和双层膜导电层及气敏层厚度对灵敏度有明显的影响。通过对掺杂单层膜和双层膜所敏特性的比较,对粉末溅射ＳｎＯ２薄膜的气敏响应机理进行了探讨。     

镁掺杂氧化铁膜电极光电流响应波形分析

在制得光响应较强且较稳定的镁掺杂氧化铁膜电极的基础上，用锁定放大器测定总光电流Ｉ＾ｓｐｈ及用直流电表测定稳态光电流Ｉ＾Ｒｐｈ，研究了镁掺杂氧化铁膜电极的光电流相应波形，提出了物理意义明确的数学表达式及光电化学过程等效电路。     

Au／MoO3和Pt／MoO3薄膜光致变色反应的研究

报道了金属Ａｕ或Ｐｔ与ＭｏＯ３薄膜形成的肖特基结对ＭｏＯ３薄膜光致变色的增幅作用。纯粹的ＭｏＯ３薄膜只对紫外光有响应，但经过阴极极化处理后，薄膜就有产生可见光变色效应。为了提高变色效率，在薄膜表面蒸镀一层金属Ａｕ（或Ｐｔ），ＭｏＯ３薄膜的紫外和可见光致变色能力都有大幅度提高。这可用金属Ａｕ或Ｐｔ与ＭｏＯ３之间形成的特殊结构－肖特基结来解释。Ｐｔ与ＭｏＯ３的Ｆｅｒｍｉ能级差大于Ａｕ与ＭｏＯ３的Ｆｅｒ     

V、Mn掺杂ZnO薄膜的掺杂特性及制备工艺研究

本文采用溶胶一凝肢法制备掺杂Mn的ZaO薄膜,井直流磁控溅射V掺杂的ZnO薄膜,研究Mn、V掺杂浓度以及制备工艺对于ZnO薄膜微观组织和电学性能的影响。研究发现,溶胶一凝胶法制备ZnO薄膜,最佳熟处理温度为450℃前烘和700℃退火处理结合。掺杂ZnO薄膜结构显示,Mn、V离子部分替代Zn离子进入ZnO晶格的内部。Mn掺杂ZnO薄膜浓度约为1％时,或V元素掺杂浓度为2％时,ZnO薄膜中的（002）晶向的衍射峰最强,显示出一定的C轴择优生长性。     

Fe掺杂TiO2结构和磁性

在退火温度为773K、Fe掺杂量为n(Fe)/n(Fe+Ti)=1∶25的制备条件下,用溶胶-凝胶法在空气氛围中制备Fe掺杂TiO2稀磁半导体纳米粉末;用直流磁控溅射方法并在真空和空气氛围中结合原位退火工艺,在普通玻璃基片上制备Fe掺杂TiO2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)对其结构进行表征,振动样品磁强计(VSM)对磁性进行表征.结果表明,溶胶-凝胶法制备的粉末材料的磁性为室温顺磁性;直流磁控溅射法制备的薄膜样品在空气和真空氛围中均为室温铁磁性,其中真空退火能够产生更强的铁磁性.这说明可能是薄膜和基底的相互作用产生和铁磁性至关重要的氧空位,而真空环境退火能够增加氧空位.     

掺杂La3+对纳米TiO2薄膜电极光电催化氧化甲醇的影响

采用改进的溶胶-凝胶法制备了一系列La^3＋掺杂的纳米TiO2薄膜电极．由SEM图可以看出，镧的掺杂使电极表面粒径变小；通过光电化学方法研究发现，当掺杂La^3＋的摩尔分数为0．50％时光电流最大，是纯TiO2电极的2．25倍．用瞬态光电流谱研究了电极在甲醇溶液中的光电转换过程，结果说明TiO2薄膜为N型半导体，镧离子的掺杂改变了电极的表面形貌。     

粉末溅射SnO2：Pt薄膜及SnO2／SnO2：Pt薄膜电导在CO中的振荡现象

采用粉末溅射方法制备了体掺杂型ＳｎＯ２：Ｐｔ薄膜和ＳｎＯ２／ＳｎＯ２：Ｐｔ双层膜,这两种薄膜材料不仅对ＣＯ气体有很高的灵敏度,良好的选择性和较低的工作温度,而且其电导在ＣＯ气体中均出现了振荡现象,本分析了电导振荡温区、振幅和频率与ＣＯ气体浓度及膜厚的关系,介绍了其振荡特性并对有关问题进行了讨论。     

AZO薄膜的光学性质研究

采用直流反应磁控溅射法,用Zn(99.99%)掺Al(1.5%)靶制备出高质量的Al掺杂的ZnO(AZO)薄膜,用紫外可见、红外分光光度计等测试手段对沉积的薄膜进行了表征和分析,并对AZO薄膜的折射率和厚度进行了理论分析。薄膜的光谱分析结果表明:薄膜样品的可见光透射率平均值均在80%以上。AZO薄膜在紫外有很强的吸收峰,在红外区域,其反射率可达70%。通过理论计算得出了AZO薄膜样品的厚度为101 nm,与台阶仪测量的结果基本相符。     

铈掺杂对氧化钛薄膜光吸收性能的影响

采用电子束蒸发法制备铈掺杂的TiO2薄膜,研究掺杂铈TiO2薄膜的透过率,以及掺杂对TiO2薄膜光吸收性能的影响.实验发现掺杂CeO2使氧化钛薄膜的禁带宽度Eg从3.27 eV减小到2.51 eV,从而使光学吸收边从380 nm红移到495nm,大大提高了对太阳光或可见光的利用能力.     

缓冲层对AZO薄膜的性能影响

采用射频磁控溅射法分别在ZnO缓冲层和Al2O3缓冲层上制备Al掺杂ZnO(AZO)薄膜,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见分光光度计、霍尔测试仪等仪器对薄膜的光电特性进行表征.XRD分析结果表明,加入缓冲层的薄膜具有更好的c轴择优取向,薄膜的表面平整,结晶质量有所改善,薄膜在可见光范围内的平均透过率超过80%.引入ZnO缓冲层制备的AZO薄膜的最低电阻率为5.8×10-4 Ω·cm,导电性能得到明显提高.     

射频功率对射频磁控反应溅射制备AlN薄膜的影响

采用射频磁控溅射法在Si(100)衬底上制备了AlN薄膜,通过控制工艺参数可以沉积出不同择优取向的AlN薄膜,各工艺参数中射频功率对其择优取向的影响最大.XRD表征了AlN薄膜的结构,进而选择出最优射频功率.     

退火条件对多晶硅薄膜光电性能的影响

采用氢等离子体加热的方法晶化a-Si:H薄膜制备多晶硅薄膜,用Raman散射谱和傅里叶变换红外吸收谱(FT-IR)等方法进行表征和分析.研究了退火的射频功率、衬底温度和退火时间对薄膜微结构和光电性能的影响.结果表明,薄膜的氢含量是影响薄膜光学带隙的主要因素,而薄膜的结晶度是影响薄膜暗电导率的主要因素.     

真空共蒸发法沉积的ZnTe：Cu薄膜

用真空共蒸发法沉积了ＺｎＴｅ和ＺｎＴｅ：Ｃｕ多晶薄膜,研究了Ｃｕ含量对薄膜结构和电学性能的影响。发现刚沉积的ＺｎＴｅ薄膜和轻掺杂的ＺｎＴｅ：Ｃｕ薄膜的结构均为高度（１１１）择优取向的立方相。掺杂浓度较高的ＺｎＴｅ：Ｃｕ薄膜除了立方相外,还存在六方相。重掺杂薄膜中（１１１）择优取向消失。在ＺｎＴｅ：Ｃｕ薄膜中观察到反常的暗电导温度关系曲线。薄膜的光学能隙在２．１５～２．２１ｅＶ之间。用结构相变的观点对实验现象作了解释。     

反应气压对氢化非晶氮化硅薄膜的发光特性影响

采用螺旋波等离子体增强化学气相沉积(HWP-CVD)技术制备了氢化非晶氮化硅(a-SiNx:H)薄膜,利用光致发光谱(PL)和傅里叶红外吸收谱(FTIR)研究了不同气压条件下所形成薄膜的发光特性.结果表明,在较高气压条件下,所沉积薄膜的发光峰位在2.5 eV附近;减小气压使薄膜的沉积速率下降,其内部原子微观结构发生变化,薄膜的发光峰位在3.05 eV处,其半高宽为1.48 eV.     

溅射于NiMnCo上的TiO2薄膜的结构与相变

利用射频磁控溅射方法以纯金属钛做靶材在氩氧混合气 体中制备了TiO₂薄膜. X射线衍射结果表明, 在NiMnCo合金基底上成功地沉积了 具有金红石、 金红石/锐钛矿和锐钛矿结构的TiO₂薄膜, 工作气压从0.2 Pa变 化到2 Pa, TiO₂薄膜的结构由金红石相变到锐钛矿相. 低于600 nm时, 厚度对T iO₂薄膜结构没有明显影响.     

A1掺杂ZnO薄膜的结构研究

采用直流反应磁控溅射方法,在玻璃衬底上制备了Al掺杂ZnO薄膜.系统研究了不同氩氧体积比、不同退火温度和氛围、不同Al掺杂浓度对薄膜结构的影响.结果显示,Al掺杂ZnO薄膜为多晶薄膜,呈六角纤锌矿结构,制备条件和后期处理以及掺杂浓度对薄膜的微结构有着很大的影响.在氩氧体积比6:1条件下制备的薄膜,经真空500℃退火后具...     

Biosensors based on acetylcholinesterase immobilized on mesoporous silica thin films

Using tetraethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane as the silica sources, amino-functionalized mesoporous silica thin films with 3-dimensional cubic structure have been deposited on conducting ITO substrate in the presence of surfactant F127 templates under acid conditions. The acetylcholinesterase （AchE） and cytochrome c （Cyt c） were incorporated into the pores of mesoporous thin films, and an amperometric biosensor was obtained. After adsorption of AchE and Cyt c, the ordered cubic structure of mesoporous silica and the bioactivities and electrochemical activities of the immobilized protein and enzyme molecules were retained. The sensor properties of the biosensor were investigated by using acetylthiocholine iodide as the substrate and Cyt c as the electron transfer mediator. The inhibition versus the logarithm of concentration was found to be linear to organophosphorus pesticide dichlorvos over the concentration ranges of 1.0×10-8 mol/L to 1.0×10-3 mol/L with the detection limit of 3.1×10^-9 mol/L.     

热处理条件对热蒸镀WO3薄膜结构的影响

采用高真空热蒸发沉积技术在硅单晶Si(111)衬底上沉积了WO3薄膜.借助化学刻蚀,SEM,XRD和Raman光谱分析等手段,研究了不同的热处理条件(大气环境,真空,不同气氛)对WO3薄膜结构的影响.结果表明,在真空条件下或干燥Ar气氛条件下对薄膜进行退火热处理有利于控制薄膜晶粒的生长(保持薄膜良好的电致变色性能),同时有利于增强薄膜的稳定性.     

硅烷对纳米硅薄膜微结构和光学性能的影响

通过改变反应气体中硅烷体积分数,采用直流偏压辅助等离子体化学气相沉积法在玻璃衬底上沉积本征氢化纳米硅薄膜.使用拉曼光谱仪、原子力学显微镜和紫外可见光透射仪对薄膜进行测试,研究不同硅烷体积分数对薄膜微结构和光学性能的影响.结果表明:当硅烷体积分数增加,晶粒尺寸增加,而晶态含量却随之下降.晶态含量的降低,使拉曼光谱中谱峰的强度降低,峰位发生蓝移,薄膜有序性随之降低;而且薄膜的光学禁带宽度随硅烷体积分数的增加而增加.当硅烷体积分数为1.3%时,沉积本征氢化纳米硅薄膜,薄膜中晶粒分布均匀,其生长存在取向性.此时晶态含量约为50%,晶粒尺寸约为2.6 nm;薄膜具有较大的光学禁带宽度,为1.702 eV,以及较高的电导率.