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沉积工艺对高 k栅介质 ZrO2薄膜生长行为的影响

马春雨 , 李智 , 张庆瑜

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00742

采用反应射频磁控溅射法在 Si(100)基片上制备了ZrO2薄膜, 通过高分辨电子显微镜、原子力显微镜, 研究了沉积工艺参数(主要包括氧分压和沉积温度)对ZrO2薄膜的表面形貌和微结构的影响. 研究结果显示: 氧分压和沉积温度是影响ZrO2薄膜生长行为的重要因素. 随氧分压的增大, ZrO2薄膜的表面粗糙度近乎呈线形增加的趋势, ZrO2薄膜微结构演化过程是a-ZrO2(非晶)→a-ZrO2和少量m-ZrO2(单斜)→m-ZrO2和少量t-ZrO2(四方)→m-ZrO2; 随沉积温度从室温升高到550℃, ZrO2薄膜微结构演化过程是a-ZrO2(<250℃)→m-ZrO2和少量a-ZrO2(450℃)→m-ZrO2和少量t-ZrO2(550℃); 此外, 根据薄膜微结构和表面形貌的研究结果, 探讨了沉积温度对薄膜生长行为的影响及其物理机制.

关键词: ZrO2薄膜 , RF magnetron sputtering , film growth , microstructure

ZnO陶瓷靶制备及其薄膜 RF溅射工艺研究

陈祝 , 张树人 , 杜善义 , 杨成韬 , 郑泽渔 , 李波 , 孙明霞

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01011

利用固相反应制备了直径为70mm, 厚度为10~15mm高质量掺杂Li2CO2的ZnO陶瓷靶材, 实验了不同摩尔浓度的Li+掺杂对靶材性能的影响, 确定了最佳Li+掺杂量为2.2mol%, 同时通过在不同温度烧结实验、不同成型压力实验确定了ZnO靶材制备的最佳工艺, 并采用所制备的ZnO-Li2.2%陶瓷靶和RF(射频磁控)技术在Si(100)、玻璃(载玻片)、及Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基片上制备出高度c轴(002)择优取向的ZnO薄膜, 其绝缘电阻率ρ为4.12×108Ω·cm, 达到了声表面波器件(SAW)的使用要求.

关键词: 陶瓷靶 , zinc oxide films , RF magnetron sputtering , preferred orientation

氧化铟薄膜制备及其特性研究

原子健 , 朱夏明 , 王雄 , 张莹莹 , 万正芬 , 邱东江 , 吴惠桢 , 杜滨阳

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00141

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备氧化铟薄膜, 通过测试原子力显微镜、X射线衍射、X射线光电子谱、紫外可见分光光度计以及霍尔效应, 研究了氧化铟薄膜的结构和光、电特性. 实验发现, 氧化铟薄膜表面粗糙度随着生长温度的升高而增大. X射线衍射结果表明薄膜为立方结构的多晶体, 并且随着生长温度的升高, 可以看到氧化铟薄膜的晶粒变大以及半高宽减小, 这也说明结晶质量的改善. 在可见光范围的透射率超过90%. 同时, 在氩气氛围下制备的薄膜迁移率最大, 其电阻率、霍尔迁移率和电子浓度分别达到了0.31Ω·cm、9.69cm2/(V·s)和1 ×1018cm-3. 退火处理可以改善氩氧氛围下制备的薄膜的电学性能.

关键词: 氧化铟 , RF magnetron sputtering , surface morphology , XRD , electrical properties

射频磁控溅射制备 HA(+ZrO2+Y2O3)/Ti6Al4V 复合生物活性涂层

赵玉涛 , 程晓农 , 戴起勋 , 林东洋 , 李素敏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01237

采用射频磁控溅射法制备了HA(+ZrO2+Y2O3)/Ti6Al4V 生物复合涂层. 借助于XRD、SEM、FTIR和AFM等对溅射涂层的相组成、微观形貌和界面结合进行了研究, 并以模拟体液试验探讨了涂层的生物活性. 实验结果表明: 磁控溅射的复合涂层呈非晶态, 经过退火处理, 可以使其转化为晶态; 复合涂层的微观表面凹凸不平, 并呈现网状结构和较多的孔隙, 其孔隙直径约为0.5~2.0μm, 孔隙面积占涂层表面积的30%~40%; HA(+ZrO2+Y2O3)/Ti6Al4V 复合涂层的界面结合强度随(ZrO2+Y2O3)复合颗粒含量的增大和溅射功率的提高而增强, 最高可达59.6MPa. 复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后, 表面覆盖一层新生物质---含有CO32-的类骨磷灰石, 其晶粒非常小, 它与自然骨中无机相的结构成分相似, 表明复合涂层具有良好的生物活性.

关键词: HA(+ZrO2+Y2O3)复合涂层 , radio-frequency magnetron sputtering , bond strength , bioactivity

射频磁控溅射制备层状Bi-Te薄膜及热电性能研究

张志伟 , 王瑶 , 邓元 , 谭明

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.11030

采用射频磁控溅射制备了具有特殊层状纳米结构的碲化铋热电薄膜. 以Bi2Te3为靶材, 在不同基底温度和沉积时间下制备了薄膜, 并利用X射线衍射、扫描电镜和X射线能谱等对样品进行了结构和成分分析, 同时测试了薄膜的电导率和Seebeck系数. 结果表明, 基底温度是影响薄膜微结构和热电性能的关键因素之一, 较高的基底温度利于层状结构的形成和功率因子的提高, 400℃基底温度下制备薄膜的功率因子最优. 然而, 所有薄膜均显示不同程度偏离Bi2Te3的化学计量比而缺Te, 优化薄膜成分有望进一步提高薄膜的热电性能.

关键词: 碲化铋 , thin film , radio frequency magnetron sputtering , thermoelectric properties

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