直流磁控溅射氧化铟锡薄膜的低温等离子退火研究

提出了一种可显著改善室温下直流磁控溅射氧化铟锡(ITO)薄膜晶体结构、光学和电学性能的后处理方法,将ITO薄膜分别置于氩气、氨气和氧气中进行低温等离子体退火处理.同单纯的退火处理相比,在3种气氛下,低温等离子退火均可使室温溅射沉积的ITO薄膜在相对低的温度(150℃)时,由非晶态转变为晶态,其相应的电学和光学性能都有较大的提高.实验证明:氨气气氛下退火温度为350℃时,玻璃衬底上ITO薄膜在波长为600 nm的可见光区内的透光率可达88.5%;薄膜表面的针刺很少,表面平整度小于2.08 nm;方块电阻由348.7Ω降到66.8Ω,相应的电阻率由4.1×10-3Ω.cm降到7.9×10-4Ω.cm.该方法更能满足柔性有机聚合衬底的ITO薄膜对低温退火的要求.     

La_(0.56)Li_(0.33)TiO_3薄膜的制备及退火对其光电性能的影响

文章采用射频磁控溅射法在氧化铟锡(indium-tin oxide,ITO)玻璃衬底上制备了钛酸镧锂(lithium lanthanum titanate,LLTO)薄膜,并在氩气中经100、200、300℃退火2h。对薄膜的形貌、结构、离子电导率和光电性能进行测试。结果表明,室温下制备的LLTO薄膜为非晶态,随着退火温度的升高,薄膜的离子电导率和可见光透过率均随之升高,经300℃氩气气氛退火后,薄膜的离子电导率为5.0×10-6 S/cm,可见光平均透过率为89%。     

Cr-Si-Al薄膜微观结构及电阻率分析

采用磁控溅射方法制备Cr-Si-Al电阻薄膜，以X射线衍射仪和透射电镜研究薄膜在不同温度退火处理后微观结构的变化，并利用四探针法测量薄膜的电阻值．结果表明：薄膜在低于250℃热处理时均为非晶态；退火温度大于300℃时．薄膜中开始析出尺寸约l0～l5nm的Cr(Si，Al)2晶粒．其后，在退火温度为350～450℃时．析出的晶粒大小没有明显变化．当退火温度为600℃时，析出的晶粒大小及数量急剧增大，平均尺寸接近15nm．随着退火温度的上升，薄膜电阻率先上升、后下降；薄膜电性能变化与微观结构的关系可以用活化隧道理论解释．     

关于退火温度对VO_2薄膜制备及其电学性质影响的研究

采用真空蒸发-真空退火工艺由V2O5粉末制备VO2薄膜,研究了退火温度对薄膜的影响.经XRD,XPS及电阻-温度测试发现,随退火温度的升高,VO2薄膜先后经历了单斜晶系VO2(B)型→单斜晶系VO2(A)型→四方晶系VO2的变化,在3种类型的薄膜中V均以V4+为主,且在VO2(A)型薄膜中V4+含量最高.薄膜电阻以退火温度460℃时为分界线,低于460℃时,VO2(B)型薄膜电阻和电阻温度系数随退火温度的升高而增大;高于460℃时,四方晶系VO2薄膜的电阻及其电阻温度系数随退火温度的升高呈现相反的趋势.     

退火对NiCr薄膜阻值的影响分析

采用磁控溅射方法在Si衬底上沉积NiCr薄膜,通过金属剥离技术制备不同膜厚的NiCr薄膜电阻.对不同膜厚样品退火前后阻值的测试表明,磁控溅射沉积NiCr薄膜的晶粒较小,退火前样品阻值较大.当退火温度超过350 ℃后,薄膜中的细小晶粒合并为较大的晶粒,晶粒间界面积减小,电阻率也相应减小;而经过450 ℃退火5 min后,晶粒尺寸趋于饱和,进一步的退火时间对阻值的变化影响不大.     

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.     

氧化铟锡薄膜材料制备及其光电特性研究

采用溶胶-凝胶旋转涂膜法,以InCl3·4H2O和SnCl4·5H2O为前驱物在玻璃基片上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜材料,研究掺锡浓度、涂膜层数、热处理温度和热处理时间等工艺条件对ITO薄膜光电特性的影响.实验结果表明,ITO薄膜的方块电阻和可见光透射率都与掺锡浓度、涂膜层数、热处理温度和时间等因素有关,最佳参数为锡掺杂量12wt%,热处理温度和时间分别为450℃和1h,薄膜层数为6层.最佳ITO薄膜的方块电阻为185Ω/□,可见光平均透射率为91.25%.     

退火温度对铁酸铋薄膜阻变特性的影响

在氧化铟锡衬底上利用溶胶凝胶法,分别在500℃和600℃退火条件下,制备了锰掺杂的铁酸铋薄膜。两种退火温度下制备出来的薄膜均具有典型的钙钛矿晶体结构,但高温退火的薄膜晶粒尺寸要比低温退火的薄膜大。此外,随着退火温度的升高,薄膜的介电常数增大,漏电流也随之增加。通过测量约120个电流电压循环曲线,研究了这两种退火温度下锰掺杂铁酸铋薄膜的阻变效应,发现高温退火下薄膜的阻变性能稳定性要比低温退火的薄膜好。最后,基于氧空位相关的导电丝理论,进一步讨论分析了退火温度对薄膜介电、漏电性能和阻变特性的影响。     

退火工艺对AlN基片上NTC薄膜性能的影响研究

通过退火过程原位电阻测试、电阻—温度特性测试和扫描电镜(SEM)测试,研究了退火温度和退火时间对Al N基片上磁控溅射制备的Mn-Co-Ni-O系负温度系数(NTC)热敏电阻薄膜性能与微观形貌的影响.实验结果表明,功能层在450℃附近开始结构弛豫和晶化过程,晶化初期电阻下降;由于Al N基片与NTC薄膜材料之间存在键性差异,晶化收缩会导致薄膜中出现孔洞,造成恒温段电阻升高;恒温退火的温度越高,退火后样品B值越高,晶化收缩越剧烈,电阻增加越快;恒温时间越长,样品电阻增加越多,恒温时间对B值没有影响.     

不同退火温度下ZnO薄膜表面形貌的演变及粗化机制

采用磁控溅射方法在Si(001)制备ZnO薄膜,利用原子力显微镜对不同退火温度的ZnO薄膜表面形貌进行表征.结果表明:薄膜的微观形貌、表面粗糙度和分形维数取决于退火温度的变化.在退火温度从室温上升到1000℃过程中,薄膜表面粗糙度逐渐降低,700℃降至最小,而后又迅速粗糙.探讨了不同退火温度下薄膜表面的粗糙机理.