喷涂热分解法制备SnO_2·F薄膜及其光电性能研究

以SnC l4.5H2O和NH4F为原料,用喷涂热分解法在石英玻璃上制备SnO2.F薄膜。采用X光电子能谱分析仪(XPS)和X光衍射仪(XRD)分别表征SnO2.F薄膜的成分和晶体结构,研究了F-的掺杂量和热处理对薄膜方块电阻、可见光区透射率和红外光区反射率的影响。实验结果表明,用本次实验的配方,衬底温度TS大致450℃,喷涂时间为15s时,薄膜的方块电阻R□为0.2~4kΩ/□,可见光透过率达T≈80%和红外光反射率R≈80%以上。样品在O2及N2气氛中进行一定温度范围的退火处理后,其电阻率上升。     

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%.     

掺铝氧化锌透明导电薄膜生长及光电性质研究

采用磁控溅射在载玻片上制备掺铝氧化锌AZO透明导电薄膜,并用扫描电子显微镜观察薄膜的表面形貌,四探针电阻率测试仪测量样品的方块电阻和电阻率,分光光度计测量薄膜透射率.结果表明当功率、温度、氢气掺杂比为200 W、300℃、8%时,制备的AZO薄膜具有最小的方块电阻和电阻率,且在可见光区域内透射率均超过80%.     

PANI-MATMS杂化透明导电薄膜的表征

以聚苯胺(PANI)和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MATMS)为反应物,采用溶胶-凝胶法制备了杂化透明导电薄膜。由红外光谱和X射线光电子能谱的结果可知:PANI和MATMS形成杂化结构。TG-DTA分析表明:PANI-MATMS杂化薄膜的热稳定性比PANI好。研究了不同的PANI质量分数对薄膜透过率和方块电阻的影响。随着PANI质量分数的增加,薄膜的可见光透过率逐渐下降,方块电阻也降低。当PANI质量分数为30%时,所得到的杂化薄膜的综合性能较佳,可见光透过率可达87%,薄膜的方块电阻为4.36 kΩ/□。     

热处理对ITO薄膜光电性能和抗蚀刻性的影响

利用不同的热处理温度对磁控溅射在玻璃基底的ITO薄膜进行退火处理.借助于原子力显微镜(AFM)、分光辐射计、四探针电阻测试仪等测试手段对不同热处理后的ITO薄膜样品进行表征,研究了不同热处理温度对ITO薄膜表面形貌、面电阻、透光率及抗刻蚀性能的影响.结果表明,随着退火温度的升高,ITO薄膜表面粗糙度增加,面电阻增大,在可见光区的透光率变大,耐刻蚀性增强.     

喷涂热分解法制备SnO2·F薄膜及其光电性能研究

以SnCl₄·5H₂O和NH₄F为原料,用喷涂热分解法在石英玻璃上制备SnO₂·F薄膜。采用X光电子能谱分析仪(XPS)和X光衍射仪(XRD)分别表征SnO₂·F薄膜的成分和晶体结构,研究了F^-的掺杂量和热处理对薄膜方块电阻、可见光区透射率和红外光区反射率的影响。实验结果表明,用本次实验的配方,衬底温度TS大致450℃,喷涂时间为15s时,薄膜的方块电阻R_□为0.2~4kΩ/□,可见光透过率达T≈80%和红外光反射率R≈80%以上。样品在O₂及N₂气氛中进行一定温度范围的退火处理后,其电阻率上升。     

钛镁共掺氧化锌透明导电薄膜的制备及其光电性能

采用磁控溅射工艺制备了钛镁共掺氧化锌(TMZO)透明导电氧化物(TCO)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,研究了气体压强对薄膜样品光学和电学性能的影响.结果表明:所有薄膜样品在可见光区域具有正常色散性质,其折射率曲线均遵循单振子色散模型;同时TMZO薄膜的光电性能与气体压强密切相关.当气体...     

磁控溅射ITO透明导电薄膜的研究

采用直流磁控反应溅射法制备锡掺杂氧化铟 （ Ｉ Ｔ Ｏ） 薄膜, 研究了不同的基片温度、氧分压等工艺参数对 Ｉ Ｔ Ｏ 薄膜电学、光学性能的影响, 制备出方块电阻为２０ － ５０ Ω、可见光透射率高于８６ ％ 的 Ｉ Ｔ Ｏ 薄膜     

热处理对离子束溅射Ni-Cr薄膜性能和结构的影响

采用低能离子束溅射技术制备Ni-Cr合金薄膜,并对Ni-Cr合金薄膜进行快速热处理.用小角度X射线衍射仪、扫描电镜、原子力显微镜、α-台阶仪、四探针仪等测量薄膜的结构、形貌、厚度及电子学特性.研究结果表明：采用低能离子束溅射技术结合快速热处理工艺可以制备性能优良的Ni-Cr合金薄膜,薄膜的厚度与溅射时间呈正比;经过350℃及以上温度快速热处理后,溅射非晶态Ni-Cr合金薄膜发生晶化;溅射态合金薄膜方块电阻与溅射时间呈反比;薄膜方块电阻随热处理温度的升高而降低,经450℃/600 s热处理后薄膜方块电阻不发生变化.     

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.     

PET基片上射频磁控溅射不同厚度ITO薄膜的光电学特性

采用射频磁控溅射技术,室温下在PET柔性衬底上沉积不同厚度的掺锡氧化铟(ITO)薄膜,样品的结构、形貌和光电学性质分别用X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计和Van der Pauw方法测量.实验结果表明:在其它参数不变的条件下,随着溅射时间的增加薄膜的厚度增大,而薄膜的颗粒大小和表面粗糙度也随之变大;方块电阻、电阻率随样品厚度的增加而减小,相应的迁移率减少,载流子浓度变大.当样品厚度为148 nm时,样品的方块电阻为26.5 Ω·口-1、迁移率为19.1 cm2 ·V-1 ·s-1、载流子浓度为8.43×1020 cm-3.     

氧化铟锡薄膜材料制备及其光电特性研究

采用溶胶-凝胶旋转涂膜法,以InCl3·4H2O和SnCl4·5H2O为前驱物在玻璃基片上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜材料,研究掺锡浓度、涂膜层数、热处理温度和热处理时间等工艺条件对ITO薄膜光电特性的影响.实验结果表明,ITO薄膜的方块电阻和可见光透射率都与掺锡浓度、涂膜层数、热处理温度和时间等因素有关,最佳参数为锡掺杂量12wt%,热处理温度和时间分别为450℃和1h,薄膜层数为6层.最佳ITO薄膜的方块电阻为185Ω/□,可见光平均透射率为91.25%.     

一种三明治结构透明导电薄膜的制备及光电性能

采用直流磁控溅射法制备了ZAO/Cu/ZAO多层透明导电薄膜,研究了参铝氧化锌(ZAO)薄膜厚度对多层膜晶体结构和光电特性的影响.用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外可见光分光光度计及四探针对样品的晶体结构与光电性能等进行了表征.结果表明,多层膜的平均透过率最高达86%,方块电阻达9/sq;ZAO膜层厚度对多层膜的导电性能影响很小,但严重影响可见光透过率;多层膜中的ZAO层仍呈ZnO晶态结构,且具有明显的c轴取向特征.这种三明治结构是一种性能优良的太阳能透明导电层候选材料.     

溅射压强对柔性PET衬底ZnO薄膜性能的影响

利用直流磁控溅射法,在室温水冷柔性PET衬底上成功制备出了掺钛氧化锌(ZnO:Ti,TZO)透明导电薄膜。通过X射线衍射(XRD)研究了薄膜的结构,用扫描电镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌,用四探针和紫外-可见分光光度计等仪器对薄膜的特性进行测试分析,研究了溅射压强对ZnO:Ti薄膜表面结构、形貌、力学、电学和光学性能的影响。结果表明,溅射压强对PET衬底上的TZO薄膜的性能有显著的影响,实验制备的ZnO:Ti薄膜为具有C轴择优取向的六角纤锌矿结构的多晶薄膜;当溅射压强从2Pa增加到4Pa时,薄膜的电阻率由10.87×10-4Ω.cm快速减小到4.72×10-4Ω.cm,随着溅射压强由4Pa继续增大到6Pa,薄膜的电阻率变化平缓,溅射压强为5Pa时薄膜的电阻率最小,为4.21×10-4Ω.cm;经计算得到6Pa时样品薄膜应力最小,为0.785 839GPa;所有样品都具有高于91%的可见光区平均透过率。     

多弧离子镀沉积Ti/TiN多层膜的力学和摩擦学性能

采用多弧离子镀沉积了TiN单层薄膜和Ti/TiN多层膜,利用XRD、SEM对样品的物相结构和截面形貌进行表征,使用原子力显微镜、纳米硬度仪对其力学性能进行分析,同时采用摩擦试验机对其摩擦学性能进行了综合评价.结果表明:Ti/TiN多层膜组织结构致密,力学性能优良,相比于TiN单层薄膜,摩擦系数下降,磨损率降低了一个数量级,具有良好的减摩耐磨性.     

热处理对BaPbO3薄膜化学组成及薄膜电阻的影响

以可溶性无机盐为原料,乙二氨四乙酸、柠檬酸、酒石酸为复合螯合剂,水为溶剂,采用溶胶-凝胶法在Al2O3基片上制备了钙钛矿结构的BaPbO3导电薄膜.利用X射线衍射和能量散射X射线能谱表征方法,并结合薄膜方块电阻的测定,探讨了热处理方式和热处理温度对薄膜化学组成及薄膜电阻的影响.研究表明,与常规热处理技术相比,采用快速热处理工艺制备BaPbO3薄膜需要更高的热处理温度,同时,随着热处理温度的升高,薄膜中的Pb/Ba摩尔比下降,导致薄膜方块电阻上升.采用常规热处理方法,在670℃下保温10min可以制备膜厚约2.5μm、薄膜方块电阻为32Ω/□的BaPbO3薄膜.     

RF磁控溅射沉积压强对InGaZnO4薄膜特性的影响

采用射频(RF)磁控溅射沉积方法,在室温不同压强下在石英玻璃衬底上制备出高透光率与较好电学性质的透明氧化物半导体InGaZnO4(IGZO)薄膜,并对薄膜进行X线衍射(XRD)、生长速率、电阻率和透光率的测试与表征.结果表明,实验所获样品IGZO薄膜为非晶态,薄膜最小电阻率为1.3×10-3Ω·cm,根据光学性能测试结果,IGZO薄膜在200～350 nm的紫外光区有较强吸收,在400～900 nm的可见光波段的透过率为75％～97％.     

铜团簇束在硅上碰撞沉积的薄膜形貌和方块电阻

用一种新型磁控溅射气体凝聚团簇源产生Cu_n~-(n是簇原子个数)团簇束,当团簇束分别在偏压V_α为0,1,3,5,10kV的电场中加速后,在真空中,沉积在室温下的P-si(111)衬底上,获得Cu/P-Si(111)薄膜样品。用AFM分析表明:当V_α(?)3kV时,团簇束成膜,膜表面的粗糙度比常规磁控溅射小,且随V_α增加,粗糙度减小。用四探针测薄膜方块电阻,经归一化后可知:团簇束沉积,当V_α(?)3kV时,薄膜方块电阻大于常规磁控溅射的方块电阻,当V_α(?)5kV时薄膜方块电阻已小于常规磁控溅射方块电阻;对于团簇束沉积,薄膜方块电阻随沉积偏压V_α的增加而减小。     

掺镁氧化锌薄膜结构及其光学性质的研究

以氧化镁(MgO)掺杂的氧化锌(ZnO)陶瓷靶作为溅射靶材,采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上制备了掺镁ZnO(ZnO:Mg)薄膜样品.通过X射线衍射仪和可见-紫外光分光光度计的测试表征,研究了溅射时间对ZnO:Mg薄膜晶体结构和光学性质的影响.结果表明:ZnO:Mg薄膜的结构和性能与溅射时间密切相关.随着溅射时间的增加,ZnO:Mg薄膜(002)晶面的织构系数减小、(110)晶面的织构系数增大,对应的可见光波段的平均透过率降低.溅射时间为15 min时,ZnO:Mg薄膜样品具有最佳的(002)择优取向生长特性和最好的透光性能.同时ZnO:Mg薄膜样品的禁带宽度随溅射时间增加而单调增大.与未掺杂ZnO薄膜相比,所有ZnO:Mg薄膜样品的禁带宽度均变宽.     

双层辉光离子渗金属技术沉积氮化钛薄膜的微观结构研究

采用双层辉光离子渗金属技术,在硬质合金基体表面上制备了氮化钛（TiN）薄膜,通过微观结构和显微硬度分析,研究了基体温度对TiN薄膜性能的影响.实验结果表明：所有TiN样品均具有面心立方结构,并且薄膜生长的择优取向、晶粒尺寸、晶面间距、晶格常数和微观硬度等都与基体温度密切相关.当基体温度为650～780℃时,TiN薄膜具有最小的晶粒尺寸（26.9 nm）和最大的显微硬度（2204 HV）.