硼碳氮薄膜的制备及其光透过性质研究

利用射频磁控溅射方法以不同的氮气分压比（1/10-2/3）在玻璃衬底上制备出一组硼碳氮薄膜.傅里叶变换红外光谱测量发现样品的组成原子之间均实现了原子级化合.氮气分压比对薄膜的组分和透过率有很大影响,其通过改变薄膜组分而影响透过率,并且碳原子数小的样品具有较高的透过率.     

用非平衡磁控溅射法制备CNx薄膜

利用非平衡磁控溅射法,用一对石墨溅射靶,以N2,Ar为工作气体,在Si(100)衬底上溅射生长CNx薄膜。X光电子能谱分析表明薄膜中的C,N原子以sp^3,sp^2杂化电子轨道成键形成化合物。氮碳原子比比值为1.06,1.24,傅里叶红外分析也证明了C－N的存在。X射线衍射谱显示薄膜中含有β－C3N4晶粒。实验证明,非平衡磁控溅射法是合成C3N4薄膜的有效方法。     

DSSC用钒掺杂二氧化钛薄膜的制备及性能表征

为获得高性能电池用二氧化钛薄膜,采用射频磁控溅射法制备了掺V的TiO2薄膜.使用分光光度计、催化反应器和电化学工作站等研究了溅射时间、退火温度和掺钒量等对TiO2薄膜光学性能、光催化性能和超亲水性和电学性能的影响.研究表明溅射时间越长,薄膜紫外光区的透射率越低.3h条件下,在小于400nm区域内,溅射薄膜的透射率已经降至60%以下.退火温度对薄膜的亲水性能和光催化性能有一定的影响,经400℃退火的薄膜具有较好的光催化性能和超亲水性.掺V使薄膜的吸收峰红移和禁带宽度变窄,当掺杂量为0.5%时,TiO2薄膜红移量最大,禁带宽度变也为2.88eV.将制备的掺钒二氧化钛薄膜制备成染料敏化太阳能电池(DSSC),结果表明掺V量为0.5%的二氧化钛薄膜的光响应范围增大,所制备电池的开路电压和短路电流都高于未掺杂电池,其中短路电流从24.82μA增大到了88.15μA.表明电池的综合性能有所提高.     

红外探测器光谱响应测量研究

设计了一个红外探测器的光谱响应测试系统,并对系统原理进行了分析.对不同温度和频率情况下的热释电探测器进行光谱响应实验.实验结果表明,热释电探测器对红外辐射信号的响应不同,但电压变化曲线的趋势基本一致,从而验证了红外探测器光谱响应理论.该设计能有效抑制系统的干扰信号,提高信噪比,具有测量精度高、稳定性好的优点.     

射频磁控反应溅射制备TiO_2薄膜

研究采用射频磁控溅射的方法在石英玻璃基片上制备TiO2薄膜的最佳工艺条件.薄膜的相组成和微观组织分别采用XRD、SEM和AFM来分析.实验表明:在450℃的基片温度下,使用0.8 Pa的工作气压和20∶2的Ar∶O2流量比可以获得单一锐钛矿相的TiO2薄膜.紫外光照射分解甲基橙的实验表明具有单一锐钛矿相的TiO2薄膜具有较好的光催化能力,可以有效降解有机分子.     

PLT15薄膜热释电红外传感器的研制

用射频磁控溅射法在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）结构衬底上沉积了高度Ｃ轴取向Ｌａ改性的ＰｂＴｉＯ３（ＰＬＴ１５）的薄膜,研究了ＰＬＴ１５薄膜的电晕极化方法,用此方法同时对多个热释电敏感单元进行了极化,利用ＰＬＴ１５薄膜制备了热释电红外感器,薄膜厚度是２μｍ,真空蒸发的Ｎｉ－Ｃｒ电极面积为１．２ｍｍ×１．０ｍｍ,敏感元一的Ｓｉ（１００）基片用热ＫＯＨ和ＥＰＷ进行刻蚀,用所设计的热释电系统测试系     

PLT15薄膜热释电红外传感器的研制

用射频磁控溅射法在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）结构衬底上沉积了高度Ｃ轴取向Ｌａ改性的ＰｂＴｉＯ３（ＰＬＴ１５）薄膜．研究了ＰＬＴ１５薄膜的电晕极化方法,用此方法同时对多个热释电敏感单元进行了极化．利用ＰＬＴ１５薄膜制备了热释电红外传感器,薄膜厚度是２μｍ,真空蒸发的Ｎｉ－Ｃｒ电极面积为１．２ｍｍ×１．０ｍｍ,敏感元下的Ｓｉ（１００）基片用热ＫＯＨ和ＥＰＷ进行刻蚀．用所设计的热释电系数测试系统对ＰＬＴ１５薄膜样品进行了测试,研究了其热释电特性．测试结果表明,ＰＬＴ１５薄膜样品的热释电电流ｉｐ平均为２．１×１０－１１Ａ,而对应的热释电系数ｐ为２．５２×１０－８Ｃ·（ｃｍ２·Ｋ）－１．这类薄膜很适合制备红外传感器     

四种新偶氮染料合成,FT—IR和FT—R表征及性质研究

合成了以邻异丙基苯酚为母体的４种新偶氮化合物，并用傅里叶变换红外（ＦＴＩＲ）和傅里叶变换拉曼（ＦＴＲ）光谱确证了偶合部位，测定了离解常数、变色域和吸收光谱特性．结果表明，这４种新偶氮化合物均有较大的摩尔吸光系数，有可能以邻异丙基苯酚为母体合成一些测定某些金属离子的良好显色试剂     

气体温度的高分辨率傅里叶变换红外光谱测量

该文利用高分辨率的傅里叶变换红外光谱仪，对美国和日本科学家提出的分子振转谱带拟合法测量气体温度的方法做了改进，提出了一种较为快速、简便的测量和计算方法。利用ＣＯ基带精细结构中Ｒ分支和（或）Ｐ分支（｜ｍ｜＝１－２７）线性回归的方法，确定了气体温度。其结果与实际值一致。     

不同衬底生长ZnO薄膜的结构与发光特性研究

采用射频磁控溅射方法分别在蓝宝石(Al2O3)(0001)和硅(100)衬底上制备ZnO薄膜．通过X-光衍射测量与分析表明两者都沿C轴方向生长，在Al2O3衬底上的ZnO薄膜结晶质量优于在Si衬底上的薄膜样品．然而，由原子力显微镜观测发现在Al2O3衬底上的薄膜晶粒呈不规则形状，且有孔洞，致密性较差；而在Si衬底上的ZnO薄膜表面呈较规则的三维晶柱，致密性好．光致发光测量表明，不同衬底上生长的ZnO薄膜表现出明显不同的发光行为．     

非晶GaAs1-xNx薄膜的形貌和光学性能

采用磁控溅射方法在硅片上,成功制备了不同氮偏压下的非晶GaAs1-xNx薄膜.结合AFM和光谱仪等手段对样品进行了表征,结果表明:随着氮气的引入,α-GaAs薄膜的球状颗粒转变为针状颗粒;并且随着氮偏压的升高,针状颗粒密度逐渐增大,薄膜表面的粗糙度逐渐减小;随着氮偏压的升高,a-GaAs1-xNx薄膜的光吸收边明显蓝移.     

射频磁控溅射高饱和磁化强度Fe-N薄膜

用射频磁控溅射法分别在具有20nmFe衬底的Si(100)和NaCl单晶基片上成功地制备出具有高饱和磁化强度的Fe-N薄膜.用X射线衍射仪、透射电子显微镜和振动样品磁强计研究了氮气分压和基片温度对Fe-N薄膜相结构和磁性的影响.结果表明,当氮气分压为2.66×10-2Pa,基片温度为100~150℃时,最有利于α-″Fe16N2相的形成.在此条件下制备的Fe-N薄膜的饱和磁化强度高达2.735T,超过纯Fe的饱和磁化强度值.     

中频非平衡磁控溅射制备Ti-N-C膜

采用霍尔离子源辅助中频非平衡磁控溅射技术,通过改变工作气氛、偏压模式、溅射电流以及辅助离子束电流,在不锈钢材料基体上制备了Ti/TiN/Ti(C,N)硬质耐磨损膜层.对薄膜的颜色、晶体结构、膜基结合力等性能进行了检测分析.结果表明:膜层的颜色对工作气氛非常敏感,反应溅射中工作气氛的微小变化会引起表面膜层颜色很大的变化.在正常的反应气体进气量范围内和较小的基体偏压下,薄膜的晶体结构没有明显的择优取向.但是反应气体的过量通入会使薄膜的晶体结构出现晶面择优取向趋势.非平衡磁控溅射成膜技术对薄膜晶体结构的择优取向影响并不是很大.在镀膜过程中施加霍尔电流,可以有效地增加膜基结合力.     

溅射功率和淀积时间对MgxZn1-xO薄膜结构特性的影响

用射频磁控溅射法在硅衬底上制备出MgxZn1-x O薄膜,研究了溅射功率和淀积时间对薄膜结构特性的影响,X射线衍射(XRD)谱和原子力显微镜(AFM)图像表明：MgxZn1-x O薄膜为六角纤锌矿结构,且具有非常好的沿垂直于衬底的c轴的择优取向,随着溅射功率和淀积时间的增加,X射线衍射峰的衍射角变大,半高宽(FWHM)减小,平均晶粒尺寸增加,薄膜结晶质量显著提高。     

氧气流量对磁控溅射AZO薄膜光电性能的影响

采用直流反应磁控溅射方法在载玻片基体上制备AZO薄膜,研究氧气流量对所制备AZO薄膜光电性能及微观结构的影响。结果表明,氧气流量显著影响AZO薄膜的光电性能和结晶状况,当氧气流量高于0.08×10-6 m3/s时所制备的薄膜可见光透过率高但薄膜不导电;当氧气流量低于0.04×10-6 m3/s时沉积的薄膜呈现出金属性特征,薄膜导电不透明;只有在一个较窄的氧气流量范围内才能制备出光电性能均优的AZO薄膜。当氧气流量为0.06×10-6 m3/s时沉积的AZO薄膜具有较低的电阻率,为2.39×10-3Ω.cm,且薄膜在可见光区薄膜的平均透过率在90%以上。     

工作气压对溅射沉积铜铟镓硒薄膜形态和光学性能的影响

采用射频磁控溅射法,通过直接溅射铜铟镓硒四元合金靶在镀有Mo背电极的soda-lime玻璃衬底上获得铜铟镓硒(CIGS)薄膜.利用X线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X线能量色散谱仪(energy dispersive X-ray spectroscopy,EDS)研究薄膜的结构、表面形貌和组织成分的变化,并通过紫外-可见分光光度计(ultraviolet and visible spectrophotometer,UV/VIS)获得薄膜的透过率光谱,研究不同工作气压对CIGS薄膜晶体结构、表面形貌和光学性能的影响.实验结果表明:在工作气压为0.8 Pa时制得的薄膜表面均匀致密,可见光范围内透光率接近于零,nCu/nIn+Ga=0.83,nGa/nIn+Ga=0.3,nSe/nCu+In+Ga=1,证明溅射所得CIGS吸收层薄膜的性能接近高效吸收层的要求.     

Zn1–xCaxO薄膜的结构和光学性质研究

采用磁控溅射法在玻璃基片上制备了Zn1-xCaxO薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪研究了Ca掺杂量对Zn1-xCaxO薄膜结构和光致发光特性的影响.结果显示:Zn1-xCaxO薄膜属于纤锌矿多晶结构;随着Ca含掺杂量的增加,薄膜衍射峰半高宽变大,薄膜质量变差;光致发光谱显示,随着Ca掺杂量的增加,紫外发光谱峰发生了蓝移.     

TiN/AlN纳米混合膜的微结构及力学性能

通过双靶轮流反应溅射的工艺方法制备了ＴｉＮ／ＡｌＮ纳米混合膜．采用ＸＲＤ衍射、ＴＥＭ和显微硬度等测试方法对ＴｉＮ／ＡｌＮ纳米混合膜的微结构和力学性能进行了研究．结果表明,ＴｉＮ／ＡｌＮ纳米混合膜的晶粒大小为１０～２０ｎｍ;薄膜总体表现出硬度增强效果,在ＴｉＮ∶ＡｌＮ（体积比）≈１∶１时,薄膜硬度获得极大值ＨＫ３２．２５ＧＰａ．     

常温直流对靶溅射制备高TCR氧化钒薄膜

常温下用直流对靶磁控溅射的方法在玻璃基片上制备出了高电阻温度系数（TCR）氧化钒薄膜．通过设计正交试验，系统分析了Ar和O2的标准体积比、溅射功率、工作压强和热处理时间对氧化钒薄膜TCR的影响．对最佳工艺条件下制得的薄膜进行电阻温度特性测试，TCR达到-3．3％／K，室温方块电阻为28．5kΩ，个别样品的TCR达到-40%／K以上．扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）的形貌分析显示，这种制备方法结合适当的退火可以制备出氧化钒多晶薄膜，晶粒尺寸在纳米数量级．X射线光电子能谱（XPS）分析发现，高TCR薄膜样品中钒的总体价态接近＋4价．所有结果表明，制得的氧化钒薄膜电性能满足红外探测器的要求，且该工艺能与CMOS工艺兼容．