单带差超晶格中ZnS薄膜的制备及其性质

近年来，半导体超晶格材料在太阳电池方面的应用，越来越受到人们的广泛重视。本实验利用射频磁控溅射法制备了单带差超晶格中ZnS薄膜。通过XRD和AFM的观察，对其结构进行了研究，并确定了制备均匀致密的多晶ZnS薄膜的最佳条件。此外，对300℃和400℃衬底温度下的ZnS薄膜的光透过谱和吸收谱进行了对比，计算出了溅射法制备的ZnS薄膜的光能隙分别为3.82eV、3.81eV，与理论值一致。这种高透过率、均匀致密的ZnS薄膜可用于研制新型高效率的单带差超晶格ZnS/CdS/P-CdTe太阳电池。     

射频磁控溅射二氧化硅薄膜的工艺探讨

介绍了在玻璃衬底上射频磁控溅射SiO2薄膜的工艺技术，给出了薄膜淀积速率，膜内组分与工艺条件特别是溅射气压的关系。实验证明，和其他镀膜技术相比，射频磁控溅射可以在更低的温度下制备致密、均匀、重复性好的SiO2薄膜。     

磁控溅射法中影响薄膜生长的因素及作用机理研究

磁控溅射法是制备薄膜材料的重要手段,薄膜属性受其制备参数的制约,诸参数相互关联,共同影响薄膜的沉积、成核及生长。本文在简要介绍了磁控溅射制备薄膜的基本原理及基本流程的基础上,讨论了溅射参数影响薄膜属性的基本规律和作用机理,并简述了使用磁控溅射法制备薄膜的注意事项。     

ZnO薄膜的分形生长以及退火对ZnO薄膜结构和性质的影响

通过射频磁控溅射的方法，分别在NaCl和Si基片上制备厚度约为10nm的ZnO薄膜，通过SEM、TEM等测试手段分析了薄膜的表面状况，结果显示，在两种基片上沉积的薄膜都呈现分形生长的形貌．通过对两种基片上生长的薄膜进行比较，分别计算了这两种薄膜的分形维数．在Al2O3上制备了厚度约为300nm的ZnO薄膜，通过在不同温度下对样品进行退火处理，并利用XRD、PL测试手段研究了退火处理对薄膜结构和光致发光性质的影响．结果表明，随着退火温度升高，薄膜的晶体结构逐渐变好，发光峰位也随着退火温度发生偏移．     

衬底温度对射频磁控溅射制备ZnO薄膜结构的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备ZnO薄膜.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对不同衬底温度下制备薄膜的相结构和表面形貌进行分析.结果表明,在衬底温度为400℃时制备的ZnO薄膜表面光滑,晶粒尺寸均匀,结构致密,且沿c轴择优生长.     

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．     

玻璃基片上磁控溅射制备纳米TiO2薄膜的亲水性能研究

采用射频磁控溅射法制备了纳米TiO2薄膜,应用原子力显微镜观察了薄膜表面形貌,通过测量薄膜表面水滴直径计算接触角的方法研究了TiO2薄膜的亲水性能,发现磁控溅射制备的TiO2薄膜在紫外灯照射下有明显亲水性.     

单带差超晶格中ZnS薄膜的制备及其性质

利用射频磁控溅射法制备了单带差超晶格中ZnS薄膜. 通过XRD和AFM的观察,对其结构进行了研究,并确定了制备均匀致密的多晶ZnS薄膜的最佳条件. 此外,对300 ℃和400 ℃衬底温度下的ZnS薄膜的光透过谱和吸收谱进行了对比,计算出了溅射法制备的ZnS薄膜的光能隙分别为3.82 eV、3.81 eV,与理论值一致. 这种高透过率、均匀致密的ZnS薄膜可用于研制新型高效率的单带差超晶格ZnS/CdS/P-CdTe太阳电池.     

射频磁控溅射二氧化硅薄膜的工艺探讨

介绍了在玻璃衬底上射频磁控溅射SiO2薄膜的工艺技术,给出了薄膜淀积速率,膜内组分与工艺条件特别是溅射气压的关系。实验证明,和其他镀膜技术相比,射频磁控溅射可以在更低的温度下制备致密、均匀、重复性好的SiO2薄膜。     

磁控溅射生长AlN钝化层的研究

测得AlN和Si3N4介质钝化后的AlGaN/GaN异质结的高频C-V（电容-电压）曲线,由此计算钝化层与AlGaN势垒层界面电荷面密度,发现AlN钝化层与势垒层界面的电荷面密度较Si3N4更大,同时AlN钝化层薄膜含有的可移动离子数目更多.根据I-V（电流-电压）曲线讨论了用磁控溅射技术生长的AlN钝化薄膜质量,发现AlN薄膜绝缘性不够好,可能是在室温磁控溅射生长过程中从靶材溅射出的Al原子未能与N2充分反应,导致沉积的AlN薄膜不够致密,含有的电子隧穿通道多.因此可改善反应条件以提高AlN薄膜质量.     

氨化时间和膜厚对Si(Ⅲ)上AIN薄膜生长取向的影响

采用磁控溅射技术在Si（Ⅲ）衬底上沉积了Al膜，在高温炉中使之与氨气反应制备／AIN薄膜．利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜等研究了薄膜的结构、成分以及表面形貌．结果表明不同氨气作用时间会使薄膜表现出不同的择优生长取向，同时不同厚度的Al薄膜也会在氨气作用后生成不同择优生长取向的A1N薄膜．     

金属有机化学气相沉积薄膜制备中传热传质的数值模拟

建立水平式GaAs的金属有机化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)数学模型, 采用求解压力耦合方程的半隐式(SIMPLE)算法对反应气体流动进行二维数值模拟, 并基于边界层动量、热量与扩散传质的相关理论分析了薄膜制备过程中化学组分的输运, 以及反应前驱物与气相之间的传热过程. 计算所得的GaAs生长速率与实验结果吻合较好. 同时, 数值讨论了反应器进气流量、操作压力以及基底温度对GaAs生长速率的影响. 薄膜生长的速率峰值随入口气体速度的升高而有所增大, 但薄膜生长逐渐趋于不均匀性. 因此, 选取气流速度为0.104 m/s. 薄膜生长速率随着操作压力的增大而增大, 当压力为6 kPa时, GaAs生长速率较压力为2 kPa时提高了223%, 薄膜具有较好的生长速率和均匀性.基底温度对薄膜生长速率影响显著, 在1 050 K时薄膜有良好的生长速率和均匀性, GaAs生长速率比温度为950 K时提高了123%. 研究结果为优化MOCVD反应条件及其反应器的结构设计提供了理论依据.     

TiO2/VO2双层薄膜的制备及光电性能研究

文章采用磁控溅射法在玻璃基底上分别制备VO2单层薄膜与TiO2/VO2双层薄膜,并在Ar气中进行退火.用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外-可见光分光光度计、LCR测试仪对薄膜样品的晶体结构、表面形貌、可见光透过率、电阻温度特性进行测试.结果表明,TiO2/VO2双层薄膜的相变温度降低到56℃,电阻温度系数为-1.087/℃,可见光透过率提高了20％～30％,且薄膜生长致密均匀.     

Nd掺杂对ZnO薄膜结构及室温光致发光特性的影响

通过射频磁控溅射技术在Si（111）衬底上制备了不同含量的Nd掺杂ZnO薄膜.XRD和AFM分析表明,Nd掺杂没有改变ZnO薄膜的结构,薄膜为纳米多晶结构,未掺杂ZnO沿c择优生长.Nd掺杂使ZnO薄膜表面粗糙,起伏较大,薄膜中随Nd掺杂量的增加颗粒减小.室温光致发光谱显示,薄膜出现了395nm的强紫光峰和495nm的弱绿光峰,同时,Nd掺杂不改变PL谱的峰位置,Nd含量对PL谱的峰强度产生了一定影响.     

航天器多层隔热组件薄膜受力均匀性

航天器在发射迅速泄压过程中，多层隔热组件的薄膜受力均匀与否是判断隔热组件是否失效的关键指标之一。在一定压差环境下，若每层隔热薄膜受力不均匀，则某一层薄膜会因承受较大流体压力而失效。该文以多层隔热组件受力均匀性指标展开研究，建立多层隔热组件三维切片模型，采用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法，分析了多层隔热组件在泄压过程中各级薄膜的受力情况；提出了薄膜压差系数，该系数是体现薄膜受力均匀性的关键指标；采用正交实验设计，分析了多项结构参数对薄膜压差系数的影响规律。结果表明：结构参数对薄膜压差系数的影响程度从大到小分别为薄膜孔直径、薄膜层数、错孔距离和薄膜厚度。该文提出了一种计算薄膜压差系数的数学解析方法，通过将该数学解析方法与CFD方法的计算结果进行对比分析，发现该方法更准确。该数学解析方法可用于快速计算多层隔热组件薄膜压差系数，为判断多层隔热组件薄膜在航天器发射过程中的受力均匀性提供依据，对避免多层隔热组件失效具有重要意义。     

太阳能电池片上生长ZnO/Al薄膜电极的研究

太阳能电池片上生长ZnO/Al薄膜电极的研究属于新型透明导电材料领域,具体涉及一种在未引入电极的太阳能电池片上制备ZnO/Al薄膜的方法。以未引入电极的太阳能电池片为基片,清洗后送入磁控溅射反应室,以纯Al为靶材进行磁控溅射得到20~300nm厚的Al薄膜,然后将基片置于气相沉积室内同时通入氧气和携带有Zn(CH2CH3)2的氩气,沉积得到50~600nm厚的ZnO薄膜,最后在氧气气氛下,于400~600℃对载有ZnO和Al薄膜的基片退火处理,得到ZnO/Al薄膜。制备工艺简单,沉积过程易于控制,透明导电薄膜的均匀性好,光电性能优异,以此作为太阳能电池的背电极,替代传统的铝金属电极,进一步提高了太阳能电池的转化效率。     

磁控溅射法制备PET基纳米TiO2抗菌薄膜的研究

利用磁控反应溅射法在PET基底上制备了纳米TiO2抗菌薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)对制得的溅射膜的微观形貌进行了表征，发现采用磁控溅射法在很短的时间内即可在基底上得到一层致密均匀的由纳米粒子组成的薄膜。采用光—氧抗菌实验方法，研究了溅射薄膜的抗菌性能。实验结果表明溅射后的薄膜比未溅射样品具有明显的抗菌性能。     

磁控溅射薄膜的厚度均匀性理论研究

建立了一个磁控溅射模型，在几种特殊情况下，给出了计算机模拟的薄膜厚度三维分布和二维分布，提出了制备大面积薄膜的条件，结果表明：计算机模拟的结果与实验结果和有关 结果一致。     

磁控溅射制备AlN过渡层ZnO薄膜及其性能研究

大量研究表明ZnO薄膜已在气敏器件、表面声波器件和压敏器件等方面得到较为广泛的应用。由于Si与ZnO的晶格常数及热膨胀系数的失配度均很大,难以实现高质量ZnO薄膜的外延生长,采用中间缓冲层是一种值得研究的工艺。由于AIN的晶格结构与ZnO相同,所以可作为生长高质量ZnO薄膜的缓冲层,并改善ZnO/AlN界面结构。实验采用射频磁控溅射制备了ZnO/AlN双层膜,研究了薄膜的结构和形貌。结果表明,相比于相同工艺下制备的ZnO/Si薄膜,双层膜的生长取向依然是(002),应力减小,结晶质量更好。     

316L钢+Al_2O_3金属陶瓷复合膜的制备与组织性能研究

用直流磁控溅射和射频磁控溅射共沉积在316L高速钢基体上制备了金属陶瓷复合薄膜。XRD检测表明,复合薄膜中主要以Fe-Cr相为主,并表现出较强的(110)和弱的(211)择优取向。SEM形貌分析显示,复合薄膜表面呈均匀颗粒状,断面形貌为明显的致密等轴晶结构,并具有良好的高温抗氧化性。硬度和耐磨性测试表明,复合薄膜的力学性能比316L块体的有明显改善。