Co掺杂ZnO薄膜退火前后的磁性研究

室温下采用磁控溅射的方法在Al2O3(0001)基片上制备了不同Co含量掺杂的ZnO稀磁半导体薄膜Zn1-xCoxO(x=3%,6%,8%),并进行了500℃的后期真空退火处理.采用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)和振动样品磁强计(VSM)研究了薄膜的结构、光学和磁学性能.结果表明,磁控溅射制备的ZnCoO薄膜中,Co2+离子占据了ZnO中Zn2+离子的位置,但没有改变ZnO的纤锌矿晶体结构,也没有第二杂质相的出现.退火前后薄膜均显示室温铁磁性且磁性大小随Co含量的变化呈相反趋势.磁性大小与晶面间距有一定的关系,分析后认为磁性机制符合束缚磁极子(BMP)模型.     

纳米Co/Cu合金的磁性与退火热处理

系统研究了快淬Cox/Cu100-x(5≤X≤30)合金的磁性以及退火处理对磁性的影响。随退火温度的上升，Co颗粒在长大。当Co含量增加时，饱和磁化强度Ms和箸顽力Hc增大。Co含量少的样品，退火处理对磁化曲线影响大，Co含量多的样品与之相反。随退火温度TA升高，矫顽力Hc和剩余磁化强度Mr增大。在特征冻结温度（300K）下观察到一个大热滞效应。这个热滞温度远大于在ZFC曲线的峰值温度，这表明磁性颗粒的尺寸及形状有一较宽的分布。     

退火温度对ZnO薄膜晶体管电特性的影响

针对非晶硅和有机薄膜晶体管的低迁移率问题,以高纯Zn为靶材,反应磁控溅射沉积、且在不同温度下退火的ZnO薄膜作为半导体活性层,成功地制备出基于ZnO材料的薄膜晶体管(ZnO-TFT),研究了退火温度对ZnO -TFT电特性的影响.结果表明:ZnO- TFT的载流子迁移率随退火温度的升高而明显增大,700℃退火的样品迁移...     

制备条件和退火对Co／Cu多层膜的巨磁电阻及结构的影响

用射频磁控溅射方法在不同条件下制备了数个系列的Ｃｏ／Ｃｕ多层膜样品，成功地观察到巨磁电阻随Ｃｕ层厚度的振荡行为。对比不同制备条件，发现清洁、较好的背景真空是获得巨磁电阻的关键。真空退火显著地降低了巨磁电阻第一峰的数值，其原因是退火引起的界面状态的微观变化导致相邻Ｃｏ层间的铁磁耦合。然而，对第二峰而言，退火后巨磁电阻值变化较小。用Ｘ－光衍射分析了样品退火后结构的变化     

退火温度对Ag-MgF2 颗粒膜结构和内应力的影响

报道用电子薄膜应力分布测试仪测量退火温度对Ag-MgF2复合颗粒薄膜内应力的影响,结果表明,退火温度在400℃,薄膜平均应力最小,应力分布比较均匀.XRD分析表明,Ag-MgF2复合颗粒薄膜的内应力主要来自Ag晶粒的生长过程,当Ag的晶格常数接近块体时(400℃温度退火60分钟),Ag-MgF2薄膜内应力最小.     

真空退火对Co/Ru多层膜磁阻性能的影响

采用超高真空电子束蒸镀的方法制备了Co/Ru金属多层膜,通过透射电镜、X射线衍射分析等结构分析仪器、磁性测试手段对薄膜的、微观与局域结构及磁性进行了研究.对Co/Ru多层膜样品进行真空退火处理,研究了退火后界面的变化及其对磁性和磁电阻性能的影响.退火增加了多层膜界面与表面的粗糙程度.Co/Ru界面处的互扩散和混合程度逐渐增大,多层膜的周期性有所降低.随着退火温度的升高,负磁阻逐渐减小,同时高场下开始出现正磁阻.     

Co/Ru多层膜的磁性

使用电子束蒸发的方法制备多层膜样品,采用振动样品磁强计测量磁学性能.通过分析发现,随着Co层厚度的逐渐减小,垂直易磁化的趋势逐渐增强.当Co层厚度减至0.5nm时,实现了垂直易磁化.同时,Co原子磁矩随Co层厚度增加而减小.     

Co/Ru多层膜的磁性

使用电子束蒸发的方法制备多层膜样品,采用振动样品磁强计测量磁学性能.通过分析发现,随着Co层厚度的逐渐减小,垂直易磁化的趋势逐渐增强.当Co层厚度减至0.5nm时,实现了垂直易磁化.同时,Co原子磁矩随Co层厚度增加而减小.     

退火温度对RF磁控溅射ZnO薄膜力学性能的影响

采用X射线衍射分析（XRD）,原子力显微镜（AFM）及纳米压痕技术测试分析了多晶ZnO薄膜的晶格结构和力学性能。薄膜的制备采用了射频（RF）磁控溅射方法,并分别在不同温度下进行了退火处理。XRD分析显示随着退火温度的上升,薄膜的晶粒尺寸逐步增大,且C轴取向显著增强。压痕测试结果表明,由于尺寸效应的影响,硬度随退火温度的变化有明显的趋势,从2.5GPa（常温下）逐步增加到5.5GPa（450℃）,随着温度的进一步上升,硬度值又逐步下降到4.5GPa（650℃）。弹性模量整体随退火温度的变化并不呈现明显的规律,但在450℃和200℃下退火分别有最大值26.7GPa和最小值21.5GPa,这是由于尺寸效应与晶格取向的双重作用的结果。测试结果表明适当的退火处理对ZnO薄膜的结晶品质与力学性能有明显的改善。     

退火温度对纳米ZnO结构和形貌的影响

通过溶胶-凝胶法制备出不同形貌的ZnO纳米结构.详细研究了退火温度对ZnO纳米结构形貌的影响.结果表明退火温度对ZnO纳米结构的形貌有很大的影响.从扫描电镜结果看,900℃可以形成ZnO纳米棒,长度在2～3 gm,直径在200 nm左右.而且还讨论了ZnO纳米结构的生长机制.     

沉积温度对TiN/SiN_x多层膜结构及力学性能的影响

采用反应磁控溅射方法,在不同沉积温度条件下制备了一系列多晶TiN/SiNx纳米多层膜,并用X射线衍射仪（XRD）、X射线反射仪（XRR）及纳米压痕仪（Nanoindenter）表征了材料的微观结构及力学性能。结果表明,沉积温度对多层膜的界面结构、择优取向及力学性能有显著影响：当沉积温度为室温时,多层膜的界面较高温条件下粗糙;而多层膜的择优取向在沉积温度为400℃时呈现强烈的TiN（200）织构;多层膜的硬度及弹性模量在室温至400℃温度范围内变化不大。     

热氧化温度对Cr和N共掺ZnO薄膜结构及性能的影响

首先利用共溅射方法在石英玻璃衬底上生长Zn_3N_2:Cr薄膜,然后用热氧化方法制备了Cr和N共掺ZnO薄膜,研究了不同热氧化温度对薄膜的结构、光学带隙及磁学性能的影响,XRD结果表明,薄膜样品具有纤锌矿结构,且沿c轴择优生长,随着热氧化温度的增加,样品的晶格常数c几乎没有改变,而晶粒尺寸先增大后减小。样品的吸收光谱表明温度的升高使薄膜样品的吸收边发生蓝移,即薄膜样品带隙值增大,磁性测试表明500℃热氧化温度获得的薄膜样品室温铁磁性最强。     

退火温度对硅/氧化硅多层膜微结构的影响

采用等离子体增强化学气相淀积系统,应用原位氧化和原位掺杂技术制备出了非晶硅/二氧化硅多层膜结构。对多层膜结构进行不同温度下热退火后处理,通过傅里叶变化红外吸收光谱和拉曼散射光谱对其微结构的变化进行了表征。结果表明,原始淀积的多层膜结构中,存在大量的氢原子,以硅氢键和硅键合;随着退火温度从450℃升高到650℃,光谱中与硅氢键相关的信号逐渐减弱,说明氢原子不断解离;另一方面,硅氧键弯曲振动模式随着退火温度升高而增强;硅氧键的伸缩振动模式位置蓝移、强度增强,说明硅氧之间的配比随着退火温度升高不断接近化学配比;通过拉曼散射谱可以观测到非晶硅在高温下发生相变,形成纳米硅晶粒。     

层间反铁磁耦合磁性多层膜结构的统计模型

以s=1／2的层状Ising模型为基础，建立一个描述层间反铁磁耦合的有限层磁性薄膜的统计模型．应用变分累积展开(VCE)方法的一阶近似，导出了系统自发磁化强度、序参量、临界温度、磁化率的表达式，及其随层数L的变化关系．讨论了有外场存在时，系统对外磁场的响应，并且作了数值计算．     

共掺杂(Cr,Cu,Li)调控Co原子在Co掺杂的ZnO磁性半导体中的分布

利用X射线吸收谱(XAFS)和X射线光电子能谱(XPS)等技术研究了共掺杂原子(Li,Cu,Cr)对Co原子在Co掺杂ZnO薄膜中分布形式的影响.在共掺杂前,Co原子以替代Zn原子的替代位和金属Co团簇两种形式存在.共掺杂Cr原子后,样品中的Co团簇消失,掺杂的Co原子只以替代位的形式分布在ZnO基体中.与之相反,共掺杂Cu(Li)原子后,样品中的Co团簇含量显著增加.进一步分析表明,共掺杂的Cr原子与Cu(Li)对Co原子分布形式具有截然不同的调控作用是与共掺杂原子在ZnO基体中的空间占位特点密切相关.     

纳米ZnO的制备及退火温度对结晶的影响

通过液相法中直接沉淀法制备了纳米ZnO粉末,对制备的样品形状和尺寸进行了表征,重点分析了退火温度等实验制备参数对纳米ZnO的结晶情况的影响.表明退火温度对制备纳米ZnO粉末非常重要,当退火温度为550°C时可以制备高纯度、结晶情况良好的纳米ZnO粉末.     

退火温度对Li掺杂ZnO薄膜光电特性的影响

采用溶胶凝胶法旋涂制备了摩尔分数为3%的Li掺杂ZnO薄膜,在450~650℃下退火后测试其微结构、表面形貌和光电特性.结果表明薄膜为六方纤锌矿多晶结构且n型导电,退火温度的升高改善了结晶度、表面形貌、透过率和导电性.退火温度超过550℃后电阻率增大,样品由肖特基导电转变为欧姆导电;伏安特性模拟结果表明,替位Li逐渐增多、薄膜功函数增大,有利于制备p型薄膜.退火温度达600℃后,由于薄膜再蒸发等使光电特性变差.550℃是最佳退火温度,适于制备高质量的透明导电薄膜,此时薄膜透过率达95%,薄膜电阻率为2.49×103Ω.cm.     

退火温度对制备ZnO薄膜光电学性质的影响

采用溶胶—凝胶法在ITO玻璃衬底上制备氧化锌（ZnO）薄膜,利用AFM和UV对不同退火温度的ZnO薄膜样品进行分析。经实验的表征结果分析,退火温度为500℃～700℃区间,透射率呈现先上升后下降的趋势,而禁带宽度基本保持不变。通过实验结果对比得出,当退火温度为550℃时,制备出的ZnO薄膜的结晶质量较好,表面较光滑,透射率约为90%,禁带宽度为3.25eV,     

Cu掺杂ZnO纳米薄膜的制备与磁性

通过溶胶-凝胶旋涂法,在Si基底上制备Cu-ZnO薄膜,并对其微观结构、表面形貌和磁性进行研究.XRD和SEM结果显示,Cu的掺杂并没有改变ZnO薄膜的六角纤锌矿结构,并且适度的掺杂提高了ZnO纳米薄膜的结晶质量.磁性分析结果显示,掺Cu后的样品均显示出室温铁磁性,在一定掺杂范围内,样品的磁性逐渐增强,当Cu的掺杂量达...     

Cu/Al共掺ZnO光学性质的第一性原理计算

利用Material Studio2017软件中基于密度泛函理论的CASTEP模块,仿真建立2×2×2的ZnO超晶胞,在相同情况下用不同比例的Cu/Al(Cu-Al、2Cu-Al和Cu-2Al)替换超晶胞中的Zn原子,得到Zn1-x-y Cux Aly O体系,对本征ZnO和各掺杂体系ZnO的电子结构和光学性质进行了第...