电子束蒸发方法制备ZnO薄膜的结构和光学特性研究

用电子束蒸发方法在硅衬低上制备ZnO薄膜,测量了ZnO薄膜的XRD谱,表明六角晶体结构的薄膜具有强C轴择优取向(002),并且,测量了ZnO薄膜样品的二次离子质谱(SIMS),表明其化学剂量比为1∶1。在光致发光实验中,用He-Cdi激光器的325nm(50mω)波长激发,观察到了385nm的紫外光发射。     

硫化反应生长ZnS薄膜的结构和光学性能研究

以物理气相沉积中的溅射和蒸发方法,在玻璃衬底上沉积Zn/S/Zn三层膜结构,然后在1atm压力的Ar气氛中退火制备ZnS薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见透射光谱对ZnS薄膜的晶体结构和光学性质及其生长机理进行研究。结果表明,在450℃温度下退火时,三层膜结构中高活性Zn和S容易发生硫化反应,形成的ZnS薄膜为立方晶体结构,沿(111)晶面择优生长;其ZnS特征吸收边出现在350nm附近,在可见光波长范围内,ZnS薄膜具有约80%的透光率;在450℃温度下退火后再于550℃温度下退火,所制ZnS薄膜的结晶性得到进一步提高。     

射频磁控溅射和电子束蒸发制备ZnO薄膜特性的比较

利用射频磁控溅射(Radio frequency-magnetro sputtering,RF-MS)和电子束蒸发(Electron beam evaporation,E-BE)方法制备ZnO薄膜,并对两种方法制备的薄膜在400、450和500℃退火后的微观结构、光学与电学性能进行比较.结果表明,RF-MS比E-BE制备的ZnO薄膜的晶粒细小且均匀,表面粗糙度小.两种方法制备的ZnO薄膜的平均透光率均大于80%,且随温度升高均表现出禁带宽度变小以及在380 nm附近出现近带边发射和绿光发射现象.此外,E-BE比RF-MS制备的ZnO薄膜的电阻率小.     

电子束蒸发沉积金属-TiO_2薄膜的结构和光学性质

采用电子束蒸发法在玻璃基底上制备了TiO2薄膜及Fe、Cu、Al掺杂TiO2膜,通过XRD、Raman光谱、XPS及AFM等测试手段研究了TiO2膜及金属-TiO2掺杂膜的结构、组成和形貌。金属掺杂量为1%,退火温度为773 K时,沉积得到的薄膜均为锐钛矿晶体结构的TiO2,掺杂金属的种类对薄膜的晶粒尺寸有一定的影响。采用紫外-可见分光光度计测试薄膜的吸收光谱,掺杂后TiO2的吸收带边发生改变,薄膜对可见光的吸收明显加强。光催化降解甲基橙实验表明,制备的TiO2薄膜及其金属掺杂膜具有一定的光催化活性,且Fe-TiO2膜的降解效率较高。     

利用电子束蒸发制备高K介质TiO2薄膜

利用电子束蒸发在不同的衬底温度和蒸发束流下制备了TiO2薄膜,利用椭圆偏振仪测出了不同工艺条件下薄膜的厚度和折射率;利用高频CV曲线研究了制备工艺条件对TiO2薄膜的电容特性的影响,发现衬底温度和蒸发束流严重影响TiO2薄膜的CV曲线特性;最后利用XPS（X射线能谱）和FI-IR（傅立叶红外吸收）相结合的方法对TiO2薄膜的成分进行了分析,发现在与硅交界处存在一个亚稳态的过渡层,其成分是低价态的TiOx(x<2)和SiOy(y<2).     

非晶硅太阳电池的性能与薄膜特性的关系

在ＲｉｃｈａｒｄＳ．Ｃｒａｎｄａｌｌ和Ｐｏｒｐｏｎｔｈ Ｓｉｃｈａｎｕｇｒｉｓｔ等人工作的基础上,用平均场区域近似（ＵＦＲＡ）方法,对ｐ－ｉ－ｎａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜太阳电池进行了解析分析,得出了电池性能参数与本征层光学带Ｅｇ、电子迁移率Ｕｎ的关系。开路电压Ｖｏｃ、短路电流Ｊｓｃ、电池效率随Ｅｇ的增大而急剧减小,而填充因子Ｆｆ随Ｅｇ的增大而缓慢减小。Ｖｏｃ,Ｊｓｃ,Ｆｆ都随Ｕｎ的增大而增大,变化最大,其     

CIGS薄膜太阳能电池缓冲层的研究及其发展

本论述简要介绍了CIGS薄膜太阳能电池缓冲层的发展,重点阐述了CdS和ZnS缓冲层的研究现状,指出缓冲层的制备工艺上以化学水浴法居多,从成膜机理到工艺参数的优化都做了充分的研究,对真空蒸发法的制备工艺研究则相对较少,而且大部分都集中在蒸发温度、衬底温度和沉积温度对薄膜性能的影响上。最后指出了发展过程中遇到的两个问题：一Cd对环境的污染,二化学水浴法不利于工业化大生产。     

电子束蒸发沉积制备高度晶体取向的CeO2薄膜

为了得到CeO2为埋层的新型SOI(Silicon On Insulator)材料，采用电子束蒸发沉积及后期退火处理的方法制备得到了高度(111)、(311)晶体取向的CeO2薄膜，为进一步外延制备SOI材料打下了良好的基础。同时，从热力学角度就退火对CeO2薄膜晶体取向的影响机理进行了初步的探讨。由于CeO2(111)、(311)面为密排面和次密排面，在结晶化过程中所需克服的能垒最低和次低，所以，退火后形成了(111)、(311)结构的CeO2薄膜。     

碳化硅薄膜的光学特性研究

采用螺旋波等离子体增强化学气相沉积(HW-PECVD)技术制备了纳米晶碳化硅(nc-SiC)薄膜,利用傅立叶红外吸收谱(FTIR)、X射线衍射谱(XRD)、紫外-可见透射光谱(UV-Vis)和光致发光谱(PL)对薄膜的结构、光学带隙、发光特性等进行了测量和分析.结果表明,所沉积薄膜主要以Si-C键合结构存在,薄膜中包含有立方结构的3C-SiC晶粒,光学带隙2.59 eV,室温下薄膜表现出强的可见蓝色光致发光,发光峰位随氙灯激发波长的增加呈现红移现象,并将此发光归因于量子限制效应作用的结果.     

Mg掺杂ZnO薄膜的结构和光学性质

采用磁控溅射方法在硅和石英衬底上制备了纯ZnO和Mg0.04Zn0.96O薄膜.用XRD和AFM表征薄膜的晶化行为和显微结构,用透射谱和光致发光谱分析薄膜的光学性质.分析结果显示:两种薄膜均为六角纤锌矿结构,且沿c轴取向,薄膜表面光滑致密,晶粒分布均匀;薄膜在可见光范围内具有较高的透过率,Mg掺杂后透射谱吸收边向高能侧移动,相应的薄膜的带隙宽度从3.28 eV升至3.36 eV;用包络法计算出薄膜的光学常数表明,Mg掺杂没有明显改变薄膜的折射率,但使消光系数明显增大;薄膜的光致发光谱分析也发现,掺入Mg使带边发射峰蓝移.     

真空蒸发制备ZnS薄膜及其性能研究

用真空蒸发技术在玻璃衬底上获得了透明ＺｎＳ薄膜．薄膜为立方闪锌矿结构,呈高阻状态,在可见光范围内有较高的的透过率．在不同条件下对薄膜进行了热处理,研究了热处理对薄膜性能的影响     

毛细压力对薄液膜蒸发的影响

介绍了一个考虑毛细压力对液膜在垂直平板上蒸发影响的模型．导出了此过程的控制方程组并用可变步长的Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法进行数值积分．数值结果与Ｎｕｓｓｅｌｔ膜冷凝理论的分析解进行比较，当液膜变得足够薄时，结果与Ｎｕｓｓｅｌｔ膜理论产生显著偏差．这可能是由于Ｎｕｓｓｅｌｔ膜理论没有考虑毛细压力对液膜形状的影响     

Study on Microcrystaline Structure and Luminescence of ZnS Thin Film Devices

Zinc sulfide is a type of Ⅱ-Ⅵ semiconductor comp ou nd with wide band gap. Having high brightness and low consumption, the thin film devices of zinc sulfide have broad prospects for application. These have made t hem attractive for popularity. In order to improve the luminescence characterist ics of the devices, recently, the investigation on electroluminescence(EL) thin film devices have been turning from macro properties to microstructure area. In this paper, we made the thin film devices of ZnS:Cu,Cl,...     

电子束蒸发太阳能电池窗口层ZnO薄膜

用电子束蒸发法在玻璃基片上制备太阳能电池窗口层ZnO薄膜,并在氧气环境下对其在400～500℃的温度下退火1h．通过X射线衍射、电镜扫描、透过率光谱等手段测试和分析所制备的薄膜,结果表明：当薄膜未经过热处理时,薄膜中含有大量的单质锌;当薄膜经过400℃退火后,薄膜逐渐结晶,并且其物相成分基本是ZnO;当退火温度逐渐升高到500℃时,晶粒长大,晶化程度提高,对可见光和近红外光的透过率也增大,平均值可达90％,此时所制备出的ZnO薄膜适合于作为太阳能电池的窗口层。     

衬底温度对NiTi薄膜晶化温度的影响

采用直流磁控溅射方法, 制备出沉积在不同温度衬底上 的NiTi薄膜. 应用X射线衍射、 小角X射线散射和差热扫描量热法研究了两种衬底温度(室温和573 K)溅射的NiTi合金薄膜晶化温度和在763 K退火1 h的晶化程度.     

衬底温度和退火温度对磁控溅射TiNi合金薄膜组织结构的影响

通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试方法研究了不同的衬底加热温度和不同晶化退火温度对磁控溅射法制备的TiNi薄膜组织结构的影响。结果表明:加热衬底可以降低薄膜的晶化温度,通过控制加热温度可以控制晶粒的大小,同时可有效抑制析出相的产生;非晶薄膜在晶化的同时伴随Ti3Ni4相的析出,随晶化温度的升高析出相在长大的同时数量也明显增多。     

用PEM监控制备TiO_2薄膜及其光学性能的研究

使用金属钛作靶材,利用中频反应磁控溅射方法在玻璃基底上制备了TiO2薄膜.为使反应溅射的工作点能够稳定在"过渡区",使薄膜获得理想的化学配比和较高的沉积速率,使用了等离子体发射光谱监控法(PEM)对溅射过程进行控制.利用台阶仪测膜厚,用X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计以及光学薄膜测试分析仪等手段对TiO2薄膜的结构以及光学性能进行表征,研究了不同工艺条件对薄膜结构和光学性能的影响.结果表明,较高的PEM工作点下制备的TiO2薄膜具有较高的折射率,使用PEM控制的中频反应磁控溅射方法可以制备出性能良好的TiO2光学薄膜.     

基体温度和氩气压强对射频磁控溅射制备GZO薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射方法,用Ga2O3含量为1%的ZnO做靶材,在不同基体温度和不同溅射压强的条件下制备了高质量的GZO透明导电薄膜.结果表明:基体温度和氩气压强对GZO薄膜的晶体结构、光电性能有较大影响.当温度为500℃,溅射气压为0.2Pa时制备的GZO薄膜光电性能较优,方块电阻为7.8Ω/□,电阻率为8.58×10-4Ω.cm,可见光的平均透过率为89.1%.     

基片温度对ZnO薄膜结构和发光性能的影响

采用对靶直流反应磁控溅射方法,在不同温度的Si (100)基片上制备了一系列的ZnO薄膜.利用X射线衍射仪和荧光分光分度计对ZnO薄膜的结构和发光性能进行了研究.结果表明:所有的ZnO薄膜都具有六角纤锌矿结构,且都表现出了(002)织构.随基片温度增加,ZnO薄膜结晶质量提高,其颗粒尺寸单调增加,并且薄膜应力状态发生改变,由压应力转变为拉应力.同时光致发光谱实验结果表明:室温沉积的ZnO薄膜出现了365 nm和389 nm的紫外双峰,并且出现了弱的蓝光发射带.随着基片温度升高到350℃,365 nm附近的紫外峰红移到373 nm,并且强度增强,而389 nm处的紫外峰强度明显减弱.当基片温度增加到500℃时,373 nm的发光峰强度减弱并蓝移到366 nm处,蓝光带强度减弱并红移到430 nm～475 nm处,并且出现了396 nm的近紫峰.     

磁控溅射制备的氧化钒薄膜的结构研究

用Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）,原子力显微镜（ＡＦＭ）和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）研究了磁控溅射制备的氧化钒薄膜的宏观、微观和电子学结构。建立了薄膜的相结构与ＸＰＳ谱中Ｖ２ｐ３／２特征峰的结合能之间的定量关系。给出了二氧化钒薄膜的ＡＦＭ像。所得到的二氧化钒热致变色薄膜的结构特性与光电特性相一致。