非晶态硒化镉薄膜光电特性的研究

本文报道用真空热蒸发淀积非晶态硒化镉薄膜,研究淀积基底温度及退火处理对薄膜光电特性的影响。光谱实验表明吸收边有随基底温度降低而向长波方向移动的现象,发现淀积基底温度为150℃的样品其光电导与暗电导的比率最高。用超短序列光脉冲对薄膜的瞬态光电导特性进行研究,表明非晶态硒化镉薄膜对ps级超短光脉冲具有良好的瞬态响应,可用作快速光电探测器的光敏材料薄膜。     

CdS薄膜的电输运和光学性质

通过喷雾热解获得CdS薄膜，在氮中气做了退火处理，观测到吸收边随退火温度升高而移动；在室温下的拉曼谱中观察到CdS的2个特征峰；经暗电阻与温度的变化关系的测试，发现激活能存在着极小值，用载流子衰减时间的变化能较好地解释其缘由；探讨了光电导与入射光强以及退火温度的关系。     

缓冲层对银薄膜光电特性的影响

研究铜、铝作为银薄膜的缓冲层对银薄膜的光电学性质的影响.利用热蒸发技术在BK-7玻璃基底上沉积Ag(220 nm)/Al(20 nm)和Ag(220 nm)/Cu(20 nm)薄膜,沉积薄膜在温度为400、500℃的大气条件下退火处理1 h.样品的表面形貌用原子力显微镜观测,光学和电学性质分别用分光光度计和vander Pauw方法测量.实验结果表明,相对于同等条件下制备的纯银薄膜,附加缓冲层大大提高了退火态薄膜的光电性质,改善了银薄膜的热稳定性.不同的缓冲层对银薄膜光电性质影响程度不同:在同一退火温度下,在可见光谱区域,Ag/Al薄膜的反射率大于Ag/Cu薄膜;Ag/Cu薄膜的电阻率ρ小于Ag/Al薄膜,且在退火温度为500℃时Ag/Cu薄膜的ρ最小.     

非晶态合金退火脆化与热激活

通过研究非晶态合金退火脆化过程中激活能的变化规律，探讨了脆化激活能与廷－脆转为不同发展阶段之间的对应关系，描述了非晶态合金退火脆化过程原子热激活运动的特征。根据脆化激活能随合金成分的变化规律。分析了非晶态合金退火脆化行为的成分依赖性。     

PECVD沉积氮化硅薄膜在退火过程中的特性变化及在太阳电池中的应用

采用等离子体增强化学气相沉积 (PECVD),在单晶硅衬底上生长氮化硅(SiN)薄膜,再对薄膜进行快速热退火处理,研究了在不同温度下SiN薄膜的退火特性.通过椭圆偏振光仪测量了薄膜厚度和薄膜的折射率,发现退火后薄膜的厚度下降,折射率升高;采用准稳态光电导衰减QSSPCD测少数载流子寿命,发现少子寿命有很大程度的下降.还研究了SiN薄膜对多晶硅电池性能的影响,发现它能较大幅度地提高电池效率.     

PECVD氮化硅薄膜的沉积和退火特性

利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积了氮化硅薄膜,反应气体为氨气和硅烷.这些薄膜在不同条件(温度、时间和气氛)下进行了炉温或快速退火.对太阳电池而言,氮化硅薄膜不仅是有效的减反射层而且也有表面钝化和体钝化作用.利用椭圆偏振光谱、反射谱、红外吸收谱和准稳态光电导(QSSPC)分析了氮化硅薄膜的特性.实验发现随着退火温度的增加,氮化硅薄膜的厚度下降而折射率增加,可以归因于在退火过程中,薄膜愈加致密.红外吸收谱的研究发现,氮化硅中氢的含量在退火过程中有明显的下降,而QSSPC测量的样品寿命有同样的变化.这些结果显示氮化硅的钝化作用与其中的氢含量有关.     

Sb-Se系和Ge-Sb-Te系相变光盘记录介质微观结构及光学性能研究

利用X射线衍射仪 ,分光光度计对Sb Se系和Ge Sb Te系相变光盘记录介质材料非晶态薄膜相变前后结构的变化 ,光学性能进行了系统的研究 ,X射线衍射分析表明 :SbSe非晶态薄膜退火后有Sb的析晶峰 ,SbSe2 有Se的析晶峰 ,符合化学计量比的Sb2 Se3 全部是Sb2 Se3 的共晶峰 .GeSb2 Te4 非晶态薄膜在热退火过仇逐首先形成fcc亚稳相 ,升高退火温度 ,Fcc相转变为稳定的hex相 ,GeSb4 Te4 非晶态薄膜退火后在发生上述变化的同时 ,还有Sb的析晶峰 .分光光度计测试表明 :Sb Se系非晶态的光稳定性很不理想 ,随着波长的改变 ,反射率变化太快 .对于Ge Sb Te系合金 ,在各种波段处 ,两种合金都有较大的反衬度 ,其非晶态的光稳定性也较理想 ,随着波长的改变 ,反射率变化不大     

PECVD氮化硅薄膜的沉积和退火特性

利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积了氮化硅薄膜，反应气体为氨气和硅烷。这些薄膜在不同条件(温度、时间和气氛)下进行了炉温或快速退火。对太阳电池而言，氮化硅薄膜不仅是有效的减反射层而且也有表面钝化和体钝化作用。利用椭圆偏振光谱、反射谱、红外吸收谱和准稳态光电导(QSSPC)分析了氮化硅薄膜的特性。实验发现随着退火温度的增加，氮化硅薄膜的厚度下降而折射率增加，可以归因于在退火过程中，薄膜愈加致密。红外吸收谱的研究发现，氮化硅中氢的含量在退火过程中有明显的下降，而QSSPC测量的样品寿命有同样的变化。这些结果显示氮化硅的钝化作用与其中的氢含量有关。     

本征晶格缺陷对BNT铁电薄膜光响应性能的影响

用溶胶-凝胶法在YSZ/Si衬底上制备Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)铁电薄膜,研究了退火气氛和退火温度对BNT薄膜的光响应性能的影响。对不同退火气氛和退火温度下的BNT薄膜进行微观结构和光响应性能表征。研究结果表明:随着退火气氛中氧含量的降低,光响应增大,BNT薄膜中氧空位起到了为光生载流子传输提供通道的作用;随着退火温度的降低,光开启电压和饱和光电导增大,BNT薄膜中高密度的晶界虽然阻碍了光生载流子的迁移,却有利于使光生载流子在晶界处及时分开。     

本征晶格缺陷对BNT铁电薄膜光响应性能的影响简

用溶胶-凝胶法在YSZ/Si衬底上制备Bi3．15 Nd0．85 Ti3 O12（BNT）铁电薄膜,研究了退火气氛和退火温度对BNT薄膜的光响应性能的影响。对不同退火气氛和退火温度下的BNT薄膜进行微观结构和光响应性能表征。研究结果表明：随着退火气氛中氧含量的降低,光响应增大,BNT薄膜中氧空位起到了为光生载流子传输提供通道的作用;随着退火温度的降低,光开启电压和饱和光电导增大,BNT薄膜中高密度的晶界虽然阻碍了光生载流子的迁移,却有利于使光生载流子在晶界处及时分开。     

One-pot hydrothermal synthesis and fabrication of kesterite Cu2ZnSn(S,Se)4 thin films

Kesterite Cu_2Zn Sn(S,Se)_4(CZTSSe)powder was synthesized by a hydrothermal process.The thin films were fabricated by physical vapor deposition of CZTSSe powder followed by a thermal annealing process.The kesterite microstructure was identified by the X-ray diffraction and Raman spectroscopy.The morphology and elemental composition of CZTSSe thin films were also investigated.The dependence of resistance on the temperature of CZTSSe film was measured and the thermal activation energy of conductivity was estimated to be 0.33 eV based on Arrhenius plot of resistance versus temperature.A high absorption coefficient(10~4cm~(-1))of CZTSSe was found in the visible and NIR regions of the spectrum.A direct band gap structure with band gap energy of 1.46 eV was also estimated for CZTSSe films.The photoconductivity was measured under both AM 1.5G and NIR illumination and a stable and fully recoverable photoconductivity was observed for both asdeposited and annealed CZTSSe films.The annealed films show a higher photoconductivity than the as-deposited films under both AM 1.5G and NIR lights.     

Study of phase separation in Ga25Se75 xTex chalcogenide thin films

The effects of composition and thermal annealing in between glass transition and crystallization temperature on the optical and structural properties of Ga25Se75-xTex were investigated. The glass transition and crystallization temperature of the synthesized samples was measured by non-isothermal DSC measurements. Amorphous thin films of Ga25Se75-xTex glasses were grown onto ultra clean glass/Si wafer (100) substrates using the vacuum evaporation technique. The effect of thermal annealing on the optical gap (Eg) for Ga25Se75-xTex thin films in the temperature range 358-388K is studied. As-prepared and annealed thin films were characterized by X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and optical absorption. Thermal annealing was found to be accompanied by structural effects, which in turn, lead to changes in the optical constants. The optical absorption coefficient (a) for as-deposited and thermally annealed films was calculated from the absorbance data. From the knowledge of absorption coefficient at different wavelengths, the optical band gap (Eg) was calculated for all compositions of Ga25Se75-xTex thin films before and after thermal annealing. Results indicate that allowed indirect optical transition is predominated in as-deposited and thermally annealed thin films. The influence of Te incorporation and thermal annealing in Ga25Se75-xTex thin films results in a gradual decrease in the indirect optical gap, this behaviorcan be explained as increased tailing. The decrease in optical band gap and an increase in absorption coefficient and extinction coefficient with thermal annealing can be attributed to transformation from amorphous to crystalline phase.     

Tailoring of microstructure and martensitic transformation of nanocrystalline Ti–Ni-Hf shape memory thin film

The amorphous Ti-Ni-Hf thin films with the specific compositions were prepared from single Ti-Ni-Hf alloy target by adjusting processing parameters of direct current magnetron sputtering deposition. Prior to the crystallization,a glass transition occurred in the present Ti-Ni-Hf thin films. The annealed Ti-Ni-Hf thin films were characterized by the nano-crystalline. With the annealing temperature increasing, the grain size firstly increased and then decreased owing to the presence of(Ti,Hf)_2Ni precipitate. Two endothermic and exothermic peaks corresponding to B19'■B2 martensitic transformation in heating and cooling curves were observed for the Ti-Ni-Hf thin films with the lower annealing temperature and shorter annealing time, which was closely related to the inhomogeneous composition. However, the Ti-Ni-Hf thin films annealed at higher annealing temperature and longer annealing time showed the single stage B19'■B2 martensitic transformation. In addition, the martensitic transformation temperatures firstly increased and then decreased with the annealing temperatures rising.     

室温下Ba0.67Sr0.33TiO3薄膜的射频磁控溅射法制备及其电学性能研究

采用磁控溅射技术在室温下制备Ba0.67Sr0.33TiO3薄膜,通过引入LaNiO3作为缓冲层以及对退火工艺的研究,采用两步法快速退火工艺与常规退火工艺结合的方式获得了致密并具有良好电学性能的钛酸锶钡薄膜.X线衍射分析表明室温情况下获得的薄膜是非晶态,需要通过后续的退火处理才能获得晶化的薄膜,采用快速退火与常规退火相结合工艺,即以40℃/s的升温速率,先升温到850℃,再降温到450℃保温180s,然后再在500℃常规退火3h,可使室温下溅射的呈非晶态的BST薄膜晶化形成具有完全钙钛矿结构的BST薄膜,薄膜致密,晶粒大小均匀.室温下所制备的BST薄膜在100Hz时的介电常数约为300,介电损耗约为0.03,具有铁电性.     

对向靶磁控溅射纳米氧化钒薄膜的热氧化处理

采用直流对向靶磁控溅射方法制备低价态纳米氧化钒薄膜,研究热氧化处理温度和时间对氧化钒薄膜的组分、结构和电阻温度特性的影响采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）对氧化钒薄膜的组分、结晶结构和微观形貌进行分析,利用热敏感系统对薄膜的电阻温度特性进行测量．结果表明,经300～360℃热处理后,氧化钒薄膜的组分逐渐由V2O3和VO向VO2转变,薄膜由非晶态变为单斜金红石结构,具有金属半导体相变性能;增加热处理温度后,颗粒尺寸由20nm增大为100nm,薄膜表面变得致密,阻碍氧与低价态氧化钒的进一步反应,薄膜内VO2组分舍量的改变量不大;增加热处理时间后,薄膜内VO2组分的含量明显增加,相变幅度超过2个数量级.     

用于FBAR的C轴取向AlN压电薄膜的研制

用射频（RF）反应磁控溅射法,在硅基片上制备出了具有较低表面粗糙度、C轴择优取向的AlN压电薄膜.讨论了溅射功率对AlN压电薄膜结构和形貌的影响、氮气含量对AlN压电薄膜成分的影响以及低温退火对薄膜表面粗糙度的影响.XRD和SEM结果表明：随溅射功率增大,AlN压电薄膜C轴择优取向增强;当功率为350W时,AlN压电薄膜（002）面摇摆曲线半高宽为4.5°,薄膜表现出明显的柱状结构.EDS成分分析表明：随氮气含量的提高,AlN压电薄膜的元素比接近于化学计量比.低温退火工艺的引入将薄膜表面的均方根粗糙度由4.8nm降低到2.26nm.     

退火对大面积CdTe多晶薄膜薄膜的影响

对近空间升华法制备的大面积(30×40 cm~2)CdTe多晶薄膜用不同方法进行退火处理,用XRD、C～V、I～V等研究了退火条件,退火方式对薄膜结构和器件性能的影响.结果表明:刚沉积的CdTe多晶薄膜呈立方相,沿着(111)方向择优取,向而退火后(111)(220)(311)等峰都有不同程度的增加.在纯氧气氛下,400℃退火还出现了新峰.随着退火温度的增加,电导激活能降低.经过连续退火装置在400℃下退火30分钟的电池,1/C~2和V成线性关系,具有较高的掺杂浓度、较理想的二极管因子和较高的转换效率.     

ZnO荧光薄膜的制备及特性研究

采用直流反应磁控溅射方法在镀有ITO的玻璃衬底上制备了ZnO荧光薄膜。通过X射线衍射(XRD)、能谱分析仪对退火前后薄膜的结晶状况和成分进行了分析，利用荧光探测单色仪对薄膜的光致发光(PL)特性进行了研究。退火前后的发光峰分别位于光谱绿区499．2nm和517．8nm处。退火处理明显提高了绿光强度，并且使发光峰产生了红移。