溅射沉积TiO_2薄膜结构及性能的基础研究

采用超高真空反应射频磁控溅射方法,利用高纯Ti靶在光学玻璃基底上制备具有一定厚度的TiO2薄膜样品.通过扫描探针显微镜对其表面形貌进行观测和分析,利用XRD初步探讨了退火对薄膜结构及其透射率的影响,并研究了不同O2/Ar流量比对薄膜沉积速率的影响.     

纳米级锂离子电池正极材料LiCoO2的制备及表征

LiCoO2是锂离子电池中最有前途的正极材料之一，近年来人们对它进行了广泛的研究．这里我们通过两种不同的湿化学方法首次合成了纳米级的LiCoO2：溶胶—凝胶法(方法B)和一种改进了的溶胶—凝胶法(方法C)。为了便于比较，我们也采用了固相反应法(方法A)。用DTA，IR，XRD，TEM等技术对前驱体和LiCoO2纳米颗粒进行了表征．结果表明在600℃煅烧时可以得到晶化程度较好的LiCoO2纳米颗粒，方法A和方法B得到了直径大约为100和40nm的球状颗粒，而方法C主要得到球形颗粒，同时伴有少量小棒形颗粒生成，直径约为50nm。电化学测试表明方法C得到的产物具有最好的性能。     

B元素对正极材料LiCoO2结构及性能的影响

为得到性能优异的锂离子电池正极材料,通过湿化学方法首先制得LiCoO2前驱体,掺入一定量H3BO3后经加热处理即得到掺B样品.通过对掺B样品进行检测分析,结果表明B的掺入能够部分改变LiCoO2的结构;其中当B含量在0.5%～3.5%时效果最好,其循环性也有提高.     

中频反应磁控溅射制备具有光致亲水性TiO2薄膜

采用中频反应磁控溅射方法在玻璃表面制备了TiO2薄膜,为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(Plasma Emission Monitor,PEM)对溅射过程进行控制。对部分样品进行了退火处理。利用台阶仪测膜厚,X射线衍射(XRD)对薄膜的沉积速率及结构进行测试分析,并对部分沉积态和经过热处理的薄膜样品进行了透光性测试和光照实验。研究了温度,PEM工作点等不同工艺条件对薄膜光致亲水性等性能的影响。部分薄膜经过1h左右的紫外光照射,得到了很好的亲水性效果,其表面的水接触角达到了小于1°的水平。     

溅射法制备的YSZ薄膜电性能

应用交流阻抗谱技术研究了用射频磁控溅射法在Ａｌ２Ｏ３ 基板上制备的ＹＳＺ薄膜电性能。结果表明,在清洁的基板上制备的ＹＳＺ薄膜经６００℃以上热处理后具有较高的电导率,完全可以作为固体电解质使用。     

微波合成LiCoO2及其结构表征

以Co2O3和LiOH·H2O为原料,微波加热合成锂离子电池正极材料LiCoO2·考察了微波输出功率、微波加热时间及保温时间对产物结构和组成的影响,用XRD实验对所得产品进行表征·结果表明,当微波输入功率为360W,加热时间为10min,保温时间为10min时,产品是单一相层状结构LiCoO2,晶格常数和标准值一致·SEM实验显示,该反应条件下制备LiCoO2样品颗粒边缘清晰、光滑,颗粒度约为5μm,粒度分布较均匀·对LiCoO2的微波合成机理进行了探讨,结合XRD实验,说明Co2O3和LiOH·H2O反应生成LiCoO2分两步完成·     

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.     

单靶溅射法制备CIS薄膜

 通过单靶一步溅射再退火的方法,在钠钙玻璃及镀钼玻璃衬底上制备了铜铟硒(CIS)薄膜。通过优化工艺参数,获得了结晶性良好的CIS 薄膜,分析了溅射沉积薄膜时衬底温度及不同退火温度对薄膜结晶性的影响。研究发现,衬底温度为150℃时,退火获得的CIS 薄膜结晶性最好;不同的退火温度对Mo 衬底上的CIS 薄膜结晶性影响不大。结果表明,靶材的致密度对CIS 薄膜性能有较大的影响,说明一步法制备CIS 薄膜对靶材有较高的质量要求。     

Si-Si02薄膜结构与光致发光的研究

采用射频磁控溅射复合靶技术制备了Si-SiO2薄膜，并在各种温度下进行了退火处理．XRD分析表明Si-SiO2薄膜为非晶结构，XPS分析表明样品主要是以SiO1.90的形式存在，它是富硅或缺氧的结构．在室温下观察到了可见光致发光(PL)现象，探测到样品的峰位分别在370m、410m、470m和510nm．结合激发谱对相应的激发与发光中心进行了讨论．另外，还研究了退火温度对其峰位与峰强的影响．     

脉冲激光沉积法制备LiCoO2 薄膜阴极

脉冲激光沉积方法(PLD)制备LiCoO2薄膜的关键因素之一是激光的功率. 在功率不小于160 Mj时,薄膜的结晶程度相对较高,出现(003)晶面的择优取向;且薄膜表面光滑,没有附着尺寸大小不一的纳米颗粒;恒流充放电测试20周内放电容量没有衰减,循环性能好.     

磁控溅射工艺对纳米Ti膜形貌的影响

实验研究了磁控溅射工艺的溅射功率及溅射时间对纳米金属Ti膜的厚度影响,并对薄膜形貌作了简单探讨。结果表明,在其它工艺参数恒定时,金属Ti膜厚度与溅射时间呈正比例关系;金属Ti膜厚度随溅射功率的提高而增大;长时间溅射后的纳米金属Ti膜表面平整,主要源于薄膜进入连续生长阶段,出现晶粒合并的现象。     

对向靶磁控溅射纳米氧化钒薄膜的热氧化处理

采用直流对向靶磁控溅射方法制备低价态纳米氧化钒薄膜,研究热氧化处理温度和时间对氧化钒薄膜的组分、结构和电阻温度特性的影响采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）对氧化钒薄膜的组分、结晶结构和微观形貌进行分析,利用热敏感系统对薄膜的电阻温度特性进行测量．结果表明,经300～360℃热处理后,氧化钒薄膜的组分逐渐由V2O3和VO向VO2转变,薄膜由非晶态变为单斜金红石结构,具有金属半导体相变性能;增加热处理温度后,颗粒尺寸由20nm增大为100nm,薄膜表面变得致密,阻碍氧与低价态氧化钒的进一步反应,薄膜内VO2组分舍量的改变量不大;增加热处理时间后,薄膜内VO2组分的含量明显增加,相变幅度超过2个数量级.     

磁控溅射法制备Half-Heusler化合物半导体TiCoSb薄膜

设计一种特别的TiCoSb复合靶材, 通过调节各元素在复合靶材上所占面积的大小, 可以方便地调节薄膜的成分. 采用这种靶材, 利用直流磁控溅射和快速退火成功制备单一物相的多晶TiCoSb薄膜; 采用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM)分析TiCoSb薄膜的结构和表面形貌; 利用Hall测试仪初步研究薄膜的电学性质. 结果表明, 所制备的TiCoSb薄膜对石英玻璃衬底具有良好的粘附力, 薄膜均匀致密. 经600 ºC, 5 min退火的TiCoSb薄膜的结晶质量较好, 薄膜的室温电导率为13.7 S/cm.     

氧流量对直流反应磁控溅射制备TiO2薄膜的光学性质的影响

应用DC(直流)反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2薄膜,在工作压强为2.0×10-1 Pa,氩气流量为42.6 sccm,溅射时间为30 min的条件下,通过控制氧流量改变TiO2薄膜的光学性质.应用n&k Analyzer 1200分析器测量,当氧流量增加时薄膜的平均反射率降低,同时反射低谷向中心波长(550 nm)处移动,薄膜的消光系数k有增大的趋势,但对薄膜的折射率影响不大.通过XRD和SEM表征发现,随着氧流量的增加金红石相的TiO2增多,并且表面趋于致密平滑.     

不同温度下脉冲激光沉积LiCoO_2薄膜的微观结构和表面形貌

使用脉冲激光沉积技术,不同的衬底温度,在单晶Si(100)衬底上沉积了锂离子电池正极材料Li-CoO2的薄膜.用XRD对样品进行晶体结构分析,用SEM观察了样品的表面形貌.结果显示,衬底温度对LiCoO2薄膜的微观结构和表面形貌都有明显影响.在500℃以上的衬底温度下生长的样品结晶质量较好;晶体的颗粒尺寸随着温度的升高而增大.     

磁控溅射制备FeSi膜的性质

本文利用JGP-560CⅧ型带空气锁的超高真空多功能溅射系统在Si(100)和玻璃基底上沉积了介质薄膜、半导体薄膜、金属薄膜和磁性薄膜,通过实验研究得到各种薄膜较好的镀膜条件;并采用可变入射角椭圆偏振光谱仪对其中一些薄膜的光学性质进行了分析,研究了制备条件对薄膜在可见光范围内光学性质的影响;还研究了直流溅射、射频溅射、反应溅射的特点和它们的适用范围。     

磁控溅射制备FeSi膜的性质

本文利用JGP-560CⅧ型带空气锁的超高真空多功能溅射系统在Si（100）和玻璃基底上沉积了介质薄膜、半导体薄膜、金属薄膜和磁性薄膜,通过实验研究得到各种薄膜较好的镀膜条件;并采用可变入射角椭圆偏振光谱仪对其中一些薄膜的光学性质进行了分析,研究了制备条件对薄膜在可见光范围内光学性质的影响;还研究了直流溅射、射频溅射、反应溅射的特点和它们的适用范围。     

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文献的结果一致．     

室温射频磁控溅射沉积ITO薄膜的研究

报道透明导电膜不加衬底温度、无需沉积后的退火工艺、用射频磁控溅射沉积氧化铟、锡（ＩＴＯ）薄膜获得电阻率３×１０－４Ω·ｃｍ，在可见光区平均透光率８４％的优良性能．用扫描电子显微镜和Ｘ射线衍射法研究了ＩＴＯ薄膜的结晶形貌和晶体结构