溅射法制备硫化锌薄膜的探索

利用射频磁控溅射法制备硫化锌薄膜，用Ｘ射线衍射、透射电镜、研究薄膜的结构相变，揭示了硫化锌薄膜的微观结构和相变特征．  

Cu-In膜的相结构对CuInSe2薄膜性能的影响

为考察溅射功率对Cu-In薄膜中相结构以及相应的CuInSe2(简称CIS)薄膜性能的影响,采用中频交流磁控溅射方法沉积Cu-In薄膜,并采用固态硒化方法形成CIS薄膜.采用SEM和EDX观察和分析了它们的表面形貌和成分,采用XRD表征了薄膜的组织结构,并分析了硒化中的反应动力学过程.结果表明,在不同的溅射功率条件下,Cu-In预制膜以Cu11In9相或Cu11In9和CuIn的混合相存在.由Cu11In9和CuIn混合相薄膜形成的CIS薄膜具有单一的CuInSe2相黄铜矿相结构,且其成分接近CuInSe2化学计量比.而由Cut1In9相Cu-In预制膜形成的CIS薄膜中除了CuInSe2相以外,还出现了Cu2Se相,且其成分远离CuInSe2化学计量比.因此,具有Cu11In9和CuIn混合相结构的CuIn薄膜更适合制备CIS太阳电池吸收层.  

双放电腔微波-ECR等离子体源增强磁控溅射沉积技术

因其设备简单，沉积速率高等特点，磁控溅射沉积技术被广泛地用于各种薄膜制备中，但用反应磁控溅射制备化合物薄膜如氧化物，氮化物膜时，为了得到化学配比的膜层，9 反应激活基因，离子等的密度必须足够大，为此对原有的微波－ECR等离一源进行了改造，研究了双放电腔微波ECR等离子体源增强磁控溅射的放电特性，并用该方法制备了氮化碳膜，结果表明，该方法是一种有效的制备化合物薄膜的技术，用该方法制备的氮化碳膜，化学成分接近化学配比。  

N2分压对磁控溅射NbN薄膜微结构与力学性能的影响

采用反应磁控溅射法在不同的氮分压下制备了一系列NbN薄膜．用XRD和TEM表征了薄膜的相组成和微观结构，力学探针测量了薄膜的硬度和弹性模量，AFM观察了薄膜的表面形貌并测量了压痕尺寸以校验硬度值的准确性．研究了氮分压对薄膜相组成、微结构和力学性能的影响．结果表明，氮分压对薄膜的沉积速率、相组成、硬度和弹性模量均有明显的影响：低氮分压下，薄膜的沉积速率较高，制备的薄膜样品为六方β-Nb2N和立方δ-NbN两相结构；随氮分压的升高，薄膜形成δ-NbN单相组织，相应地，薄膜获得最高的硬度(36．6GPa)和弹性模量(457GPa)；进一步升高氮分压，获得的薄膜为δ-NbN和六方ε-NbN的两相组织，其硬度和模量亦有所降低．  

Cu-In膜成分偏析对CIS膜结构的影响

为了研究Cu-In薄膜中的局部偏聚现象及其对硒化后CuInSe2(CIS)薄膜中各元素分布和组织结构的影响,采用中频磁控溅射工艺,溅射Cu-In合金靶,制备了总体Cu/In原子数比接近1的Cu-In预制膜,并在硒气氛下硒化制备了CIS太阳能电池吸收层。采用扫描电子显微镜和能量弥散X射线分析技术对Cu-In预制膜及CIS薄膜的表面形貌、成分进行了观察和分析,采用X射线衍射和Raman散射谱表征了薄膜的组织结构。结果表明:Cu-In预制膜主要由Cu11In9相组成,但存在豆状的富In区;在总体Cu/In原子数比接近1时,硒化后可得到各元素分布均匀、具有化学计量比的CIS,且晶体结构为单一的黄铜矿相。CIS薄膜的导电类型为P型,电阻率达到1.2kΩ.cm。  

TiN/AlN纳米混合膜的微结构及力学性能

通过双靶轮流反应溅射的工艺方法制备了ＴｉＮ／ＡｌＮ纳米混合膜．采用ＸＲＤ衍射、ＴＥＭ和显微硬度等测试方法对ＴｉＮ／ＡｌＮ纳米混合膜的微结构和力学性能进行了研究．结果表明，ＴｉＮ／ＡｌＮ纳米混合膜的晶粒大小为１０～２０ｎｍ；薄膜总体表现出硬度增强效果，在ＴｉＮ∶ＡｌＮ（体积比）≈１∶１时，薄膜硬度获得极大值ＨＫ３２．２５ＧＰａ．  

氧流量对直流反应磁控溅射制备TiO2薄膜的光学性质的影响

应用DC(直流)反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2薄膜,在工作压强为2.0×10-1 Pa,氩气流量为42.6 sccm,溅射时间为30 min的条件下,通过控制氧流量改变TiO2薄膜的光学性质.应用n&k Analyzer 1200分析器测量,当氧流量增加时薄膜的平均反射率降低,同时反射低谷向中心波长(550 nm)处移动,薄膜的消光系数k有增大的趋势,但对薄膜的折射率影响不大.通过XRD和SEM表征发现,随着氧流量的增加金红石相的TiO2增多,并且表面趋于致密平滑.  

室温射频磁控溅射沉积ITO薄膜的研究

报道透明导电膜不加衬底温度、无需沉积后的退火工艺、用射频磁控溅射沉积氧化铟、锡（ＩＴＯ）薄膜获得电阻率３×１０－４Ω·ｃｍ，在可见光区平均透光率８４％的优良性能．用扫描电子显微镜和Ｘ射线衍射法研究了ＩＴＯ薄膜的结晶形貌和晶体结构  

双靶反应溅射Ti-B-N复合膜的研制

采用基片架旋转的多靶磁控溅射仪，通过六方氮化硼（ｈ－ＢＮ）和Ｔｉ靶反应溅射制备Ｔｉ－Ｂ－Ｎ复合薄膜，并用ＡＥＳ、ＸＲＤ和ＴＥＭ等方法研究了薄膜的微结构．结果表明，室温下沉积薄膜均呈非晶态，经过４００°Ｃ热处理薄膜晶化．基片加热为４００°Ｃ沉积的薄膜则已晶化，ＴＥＭ分析确定薄膜结构为ＴｉＮ结构．显微硬度表征发现，室温沉积Ｔｉ与ｈ－ＢＮ的原子数约为２∶１时的薄膜达到最高硬度ＨＫ２６００．  

纳米二氧化钛薄膜的磁控溅射制备和结构特性表征

用磁控溅射方法制备出纳米二氧化钛(TiO2)薄膜，对制膜的工艺参数进行了详细的测试分析，X射线衍射(XRD)分析表明退火温度提高，TiO2薄膜结晶度增加，800℃下退火2h,TiO2薄膜完全转化为金红石结构，其分子式为Ti8O15，出现氧空位．