磁控溅射法制备的不同浓度Cr掺杂ZnO薄膜磁性研究

采用磁控溅射法在硅片上制备Cr掺杂ZnO薄膜材料,通过控制共溅时间来控制掺杂浓度.晶体结构分析表明所有样品均为ZnO纤锌矿结构,没有观测到其他杂相峰.Cr掺杂ZnO薄膜具有c轴择优取向.磁性测试结果表明,不同浓度Cr掺杂ZnO薄膜具有室温铁磁性.掺杂浓度1%薄膜磁性最强,室温饱和磁化强度为0.53μB/Cr.随着掺杂浓度增大,样品磁性减弱,主要是由于掺杂浓度增大反铁磁交换作用增强.     

V掺杂ZnO薄膜的室温铁磁性

采用磁控溅射法在Si基底上制备了Zn1-xVxO系列薄膜样品,X射线衍射表明所有样品都具有纤锌矿结构,没有发现其他的衍射峰存在.研究发现,c轴晶格常数随着掺杂浓度的增加而增大.原子力显微镜测量表明样品中的颗粒分布均匀,没有发现团聚物.磁性测量表明,直接沉积的样品具有顺磁性,而经真空退火的所有样品都具有明显的室温铁磁性,且随着掺杂浓度的增加,样品的饱和磁化强度增加.     

不同氧流量对多孔氧化铪薄膜磁性的影响

采用直流磁控溅射法制备有序多孔氧化铪(HfO2)薄膜,讨论了不同氧流量制备条件所得样品的室温铁磁性.氧流量为4.67×10-8 m3/s时,制备态HfO2薄膜的饱和磁化强度(Ms)值可高达58 kA/m.实验结果表明,不同氧流量制备条件所获得的薄膜样品,因氧空位的浓度的不同其室温铁磁性有明显差异.该研究有助于理解非掺杂...     

N掺杂SiC薄膜的制备及磁有序

采用磁控溅射技术制备了N掺杂SiC薄膜,利用X线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、物理特性测试系统对薄膜成分、结构、磁性进行了表征.结果表明,N掺杂SiC薄膜具有室温铁磁性,N掺杂含量对薄膜的室温铁磁性具有很大的影响,薄膜室温铁磁性可能是由于N替代C来控制Si空位缺陷的电荷态和自旋极化产生的.     

溅射法制备的ZnO薄膜的光发射

报道了用射频磁控溅射法在硅衬底上制备出具有好的(002)择优取向的多晶ZnO薄膜，在514nm处观察到显著的单色绿光发射峰；且随着氧分压的增加，绿光发射峰的强度减弱．经真空中退火该发射峰增强；而在氧气中退火该发射峰强度减弱．该发射峰强度依赖于氧分压的事实表明：514nm绿光发射峰与ZnO薄膜中的氧空位缺密切相关，认为它来自于氧空位缺陷深施主能级上的电子到价带顶上的跃迁．     

掺Ni的AlN薄膜稀磁半导体的制备及磁性研究

采用射频磁控溅射的方法制备掺Ni的AlN薄膜Al1-xNixN(x=0.021、0.047、0.064、0.082),薄膜样品沿AlN(100)晶向生长.利用振动样品磁强计研究其磁性能,发现样品在室温下均具有铁磁性,随Ni掺杂量的增加,饱和磁矩先减小后增大,最大矫顽力达104Oe.结合X线光电子能谱分析,推断掺杂Ni原子进入AlN晶格取代了Al的位置,样品的铁磁性可以用Ni与相邻N原子之间的p-d杂化机制来解释.     

SmCo薄膜的溅射法制备及其磁性能研究

采用射频磁控溅射方法在玻璃基片上制备了SmCo磁性薄膜,并重点研究了溅射功率、溅射时间以及溅射气压等工艺参数对薄膜磁性能的影响.结果发现,当磁性层溅射功率为60 W,溅射气压为0.5Pa,溅射时间为8min,且底层溅射功率为125 W,溅射气压为0.5Pa,溅射时间为4min时,薄膜的矫顽力高达3500Oe.     

不同气氛沉积和后退火处理的HfOx〈2薄膜的弱铁磁性

无磁性掺杂HfO2薄膜的室温弱铁磁性是2004年发现的一种不能用传统固体铁磁理论释的奇特磁现.本文用射频磁控溅射方法在不同气中制备和后退火HfOx薄膜样品,对比研究气对其室温弱铁磁性的影响.物析表明,室温沉积在蓝石衬底上的HfOx薄膜为部晶的单斜多晶薄膜,且存在一定程度的氧失配.室温磁性测量果显示HfOx〈2多晶薄膜具有典型的弱铁磁性磁化曲,且饱和磁矩具有各异性.对比实验果表明,缺氧气（纯氩或氩氮混合气）中沉积薄膜的和磁矩略大于富氧气（氩氧混合气）中沉积薄膜的和磁矩.缺氧气（纯氮和高真空）中后退火处理后,薄膜饱和磁矩随着退火温度的升高而增大;而纯氧气中后退火处理后,薄膜和磁矩大幅减小.沉积和后退火气中氧含量的高低对薄膜和磁矩的显影响表明氧空位是HfOx〈2薄膜弱铁磁性的要来源之一.     

Ni_(1-x)Mn_xO稀磁半导体的磁性研究

通过X射线吸收近边结构(XANES)、超导量子干涉仪和第一性原理计算研究了脉冲激光沉积法(PLD)制备的Ni1-xMnxO(0.01≤x≤0.05)薄膜的微观结构和磁学性质.X射线吸收近边结构表明,当x≤0.03时,掺杂的Mn替代了NiO晶格中的Ni原子,并且以混合价态(+2/+3)的形式存在.当x0.03时,掺杂的部分Mn离子形成了类Mn2O3杂相.磁性测量表明,随着Mn含量从0.01增加到0.03,Ni1-xMnxO薄膜的饱和磁矩从0.3μB/Mn增加到了0.45μB/Mn.基于第一性原理计算,我们提出Mn3+离子之间通过Ni空位表现出了铁磁性耦合,Mn2+离子之间则通过超交换作用表现出了反铁磁耦合.     

NiO薄膜性质的模拟和实验对比研究

NiO作为一种新型的宽禁带半导体材料,在紫外光探测器、发光二极管等领域具有重要应用。采用Material studio软件在建立NiO晶体结构模型的基础上,通过软件模拟得到了NiO薄膜的能带、结构和光学等特性。发现模拟得到的NiO能带是一种直接带隙的半导体,其禁带宽度为3.1 e V,分别在37.2°、43.3°、62.9°、75.4°和79.5°出现了x射线衍射峰,NiO薄膜材料在可见光区吸收很少,而在紫外波段吸收特性较好。还采用磁控溅射方法,在石英衬底上制备了NiO薄膜,并对其结构、光学、形貌、原子比例等特性进行了研究。同理论模拟结果对比研究发现,模拟结果和实验结果基本一致,证明了模拟方法的可靠性。     

磁控共溅射法制备Cr:ZnO薄膜的磁性研究

本文采用磁控共溅射法在玻璃衬底上制备了Cr:ZnO薄膜,利用XRD、XPS、PPMS测试手段对制备的样品进行表征,结果表明:Cr以Cr3+离子形式掺入ZnO晶格,没有发现第二相.所有样品均呈现室温铁磁性,且具有磁各向异性,表明铁磁性是其内在固有的.     

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.     

Fe离子注入ITO薄膜的光电磁性质研究

ITO薄膜是一类被广泛应用的透明导电氧化物薄膜材料,也是稀磁半导体材料的候选之一。用MEVVA源在ITO薄膜中注入Fe离子,样品经快速热退火处理后,GAXRD分析注入的Fe离子掺入进了ITO晶格中,样品中没有发现Fe纳米团簇及氧化物等杂质相,但由于离子轰击,样品的结晶性变差,光透射率降低; Fe离子注入后,随着氧空位浓度降低,以及杂质散射增强,样品的电学性能降低,但由于Fe离子间通过氧空位形成了Fe-VO-Fe铁磁耦合对,促进了样品室温铁磁性的增强。     

TiN薄膜的制备及其纳米力学性能研究

采用磁控溅射工艺制备了TiN薄膜,借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜和纳米压痕仪等设备,研究了薄膜制备工艺参数(如基体温度、溅射功率、基体负偏压等)对薄膜的相结构、表面微观形貌、纳米硬度、弹性模量等的影响。结果表明:TiN薄膜为多晶态,其溅射功率、基体负偏压和基体温度等条件对薄膜的形貌、结构及纳米硬度、弹性模量等的影响比较复杂。     

直流磁控溅射法制备TiO2薄膜的研究

论术采用直流磁控溅射法制备TiO2薄膜的实验研究。研究了氧流量、基片温度对制备TiO2薄膜的影响,并测量了薄膜的晶相结构和表面形貌,结果表明制备出了具有锐钛矿晶体结构的TiO2薄膜．     

透明导电ZTGO薄膜的制备及其光电性能研究

采用射频磁控溅射方法制备了ZTGO透明导电氧化物薄膜,通过紫外-可见分光光度计和四探针仪的测试以及光学表征技术,研究了生长温度(Tem)对样品光学、电学和光电综合性能的影响.结果表明,薄膜样品的性能参数与Tem值密切相关.当Tem为640 K时,样品的电导率为7.86×102 S?cm-1、光学带隙为3.48 eV、U...     

射频磁控溅射法LiNbO3薄膜的制备及其影响因素研究

采用射频磁控溅射法在Si(111)和Si(100)上制备LiNbO3薄膜.通过XRD技术探讨了硅基片取向和所制备的薄膜的取向之间的联系,研究了不同靶材对薄膜的影响,讨论了热处理温度、工艺和所制备的薄膜取向的关系.报道了在Si(111)基片上制备高c轴取向的LiNbO压电薄膜的制备方法.     

RF磁控溅射制备TiO2薄膜及其性能讨论

用RF磁控溅射法制备了TiO2薄膜，考察了工作压强、靶与基片距离对薄膜沉积速率、均匀性的影响以及靶材料、基片及退火温度对薄膜晶体结构的影响．获得的，TiO2薄膜在很宽的温度范围(400～900℃)内保持锐钛矿型晶体结构．     

ZnO薄膜的制备及其特性研究

采用射频磁控溅射技术生长出高质量（002）晶面取向的ZnO薄膜.通过XRD和AFM研究了射频功率和氧气比例对ZnO薄膜的结构和表面形貌的影响.研究结果显示,射频功率在50W下氧气比例为45%时,所生长的ZnO薄膜可以用于制作高质量的表面声波仪（SAW）.