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磁控溅射法制备二氧化钒薄膜及其性能表征

韩宾 , 赵青南 , 杨晓东 , 赵修建

稀有金属材料与工程

采用射频反应磁控溅射法在镀有SiO2膜的钠钙硅玻璃基片上沉积了二氧化钒(VO2)薄膜.研究了在300℃沉积温度下,不同溅射时间(5~35min)对VO2薄膜结构和性能的影响.用X射线衍射、扫描电镜、自制电阻测量装置、紫外-可见光谱仪、双光束红外分光光度计对薄膜结构、形貌、电学及光学性能进行了表征.结果表明:薄膜在低温半导体相主要以四方相畸变金红石结构存在,在(011)方向出现明显择优取向生长,随着溅射时间的延长,晶粒生长趋于完整,晶粒尺寸增大;对溅射时间为35 min的薄膜热处理,发现从室温到90℃范围内,薄膜方块电阻的变化接近3个数量级;由于本征吸收,薄膜在可见光范围透过率较低,且随膜厚的增加而逐渐降低;在1500~4000 cm-1波数范围内,原位测量薄膜样品加热前后(20和80℃)的红外反射率,发现反射率的变化幅度随着膜厚增加而提高,最高可达59%.

关键词: 二氧化钒薄膜 , 磁控溅射 , 溅射时间 , 晶粒尺寸 , 膜厚

溅射时间对硼掺杂ZnO薄膜性能的影响

化麒麟 , 付蕊 , 杨雯 , 杨培志

材料导报

采用脉冲磁控溅射系统在玻璃衬底上制备了硼掺杂氧化锌(ZnO∶B)薄膜,利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见光-近红外分光光度计和四探针测试仪研究了溅射时间与薄膜的结构、光学和电学特性的关系.结果表明:ZnO∶B是多晶薄膜,具有六方钎锌矿结构且呈c轴择优取向,其透明导电性能优良,在可见光谱范围的平均透先率超过80%,薄膜电阻率随溅射时间延长而降低至3.0×10-3 Ω·cm.

关键词: ZnO∶B薄膜 , 溅射时间 , 光电特性 , 透光率

磁控溅射温度与时间对ZrN薄膜附着力的影响

孙维连 , 李颖 , 赵亚玲 , 王会强 , 孙铂 , 李新领

材料热处理学报

采用非平衡磁控溅射技术在1Cr18Ni9Ti不锈钢上制备了ZrN薄膜。用SEM、EDS观察并分析了薄膜的表面形貌和成分,用光电轮廓仪测量了膜层厚度。并采用划格法测试不同溅射时间和温度制备的薄膜附着力大小。分析不同溅射时间和温度对薄膜附着力的影响规律。结果表明,通过调节磁控溅射时间和温度可以得到具有一定厚度,成分稳定,结构致密的ZrN薄膜,且溅射时间在1-20 min范围内时间越长薄膜附着力越大,溅射时间超过20 min,附着力趋于稳定;溅射温度在30-90℃范围内温度越高薄膜附着力越大,超过90℃溅射温度继续升高附着力减小。

关键词: ZrN薄膜 , 附着力 , 溅射时间 , 溅射温度

溅射时间对室温沉积ITO薄膜光电性能的影响

黄成亮 , 李永波 , 张勇 , 王明 , 张塬昆 , 贾增民

人工晶体学报

利用对靶磁控溅射方法在尺寸为6 cm×6 cm有机玻璃衬底上室温沉积ITO透明导电氧化物薄膜,重点研究了沉积时间对于ITO薄膜导电性、可见光透光性以及红外发射特性的影响.结果发现随溅射时间延长,薄膜厚度呈线性增加;XRD分析显示薄膜逐渐由非晶结构转变为(400)与(440)取向的多晶结构;薄膜导电性能提高,电阻率整体迅速下降,在溅射时间为60 min时达到最小为2.1×10-4Ω·cm,载流子浓度达到最高值为1.2×1021 cm-3,同时薄膜红外发射率最低可达0.17;薄膜可见光透光率逐渐下降,并且在紫外光区域出现一定红移.

关键词: 磁控溅射 , ITO薄膜 , 溅射时间 , 光电特性

Al掺杂ZnO薄膜的射频磁控溅射工艺与光电性能研究

刘心宇 , 江民红 , 周秀娟 , 成钧 , 王仲民

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.10.054

用射频磁控溅射法制备Al掺杂ZnO(ZAO)薄膜,研究溅射与真空退火工艺对ZAO薄膜的显微结构及光电性能的影响.采用X射线衍射(XRD)对ZAO薄膜的显微结构进行了测试分析,用四探针测试仪、紫外-可见分光光度计对ZAO薄膜的光电性能进行了测试分析.结果表明:随溅射时间的增加,样品由非晶态向晶态转变,同时也出现(002)择优取向强弱的变化.退火提高了溅射时间较长的薄膜的结晶质量.溅射时间的增加使溅射态ZAO薄膜的光学带隙变窄,但退火处理则使光学禁带宽度增大.溅射时间的增加以及退火处理均使薄膜的透光率稍有下降,但所有ZAO薄膜的透光率均在90%.以上.薄膜的电阻率随溅射时间的增加先降低.后稍有回升.退火使薄膜的电阻率显著降低,当溅射时间为60min时退火后薄膜的电阻率达到最低值,为9.4 ×10-4Ω·cm,其方块电阻低至18.80Ωl/□.

关键词: ZAO薄膜 , 射频磁控溅射 , 溅射时间 , 退火 , 光电性能

In_2O_3:W薄膜的制备及光电性能研究

李渊 , 王文文 , 张俊英

功能材料

采用直流磁控溅射法制备了掺钨氧化铟(In2O3:W,IWO)薄膜,研究了制备工艺对薄膜表面形貌和光电性能的影响。结果表明薄膜的表面形貌与其光电性能有着紧密联系。氧分压显著影响薄膜的表面形貌进而对薄膜的光电性能产生影响,同时溅射时间的变化也显著影响薄膜的光电性能:随着氧分压以及溅射时间的升高,薄膜的电阻率均呈现先减小后增大的变化规律,在氧分压为2.4×10-1Pa条件下,制备样品的表面晶粒排布最细密,其电阻率达到6.3×10-4Ω.cm,载流子浓度为2.9×1020cm-3,载流子迁移率为34cm2/(V.s),可见光平均透射率约为85%,近红外光平均透射率〉80%。

关键词: In2O3∶W薄膜 , 直流磁控溅射 , 氧分压 , 溅射时间 , 表面形貌 , 光电性能

Eu3+,Tb3+掺杂对RF磁控溅射ZnO薄膜结构的影响

郭冠军 , 罗莉 , 戴强钦 , 黄方映 , 姚丽丽 , 董国帅

人工晶体学报

利用RF磁控溅射技术,不同条件下在不同衬底上制备了纯ZnO及Eu3+,Tb3+共掺ZnO薄膜.研究了薄膜的衬底、沉积时间和衬底温度对ZnO薄膜结构及形貌的影响.使用X射线衍射仪(XRD)对样品的结构进行了表征,结果表明:玻璃和石英衬底上的薄膜分别在300℃、镀膜0.5h和常温下、镀膜lh时薄膜具有良好的c轴择优取向,单品质量较好;而硅衬底上的薄膜在300℃、镀膜lh时具有良好的(103)轴择优取向,单品质量略有降低.

关键词: 磁控溅射 , ZnO薄膜 , 溅射时间 , 衬底温度

溅射时间对GZO薄膜光电性能的影响

丛芳玲 , 赵青南 , 刘旭 , 罗乐平 , 顾宝宝 , 董玉红 , 赵杰

硅酸盐通报

采用射频磁控溅射法在普通玻璃衬底上制备了Ga2O3含量为3wt.%的掺镓氧化锌透明导电薄膜(GZO).通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、四探针测试仪、台阶仪、UV-Vis-NIR3600型紫外-可见分光光度计研究了溅射时间对薄膜结构、表面形貌及光电性能的影响.结果表明,溅射时间为40 min时制备的GZO薄膜的光电综合性能最好,可见光区透过率峰值86%,方阻为16.4Ω/□,电阻率为1.18 ×10-3Ω·cm,性能指数ΦTc为4.73 ×10-3 Ω-1;随着溅射时间增加,薄膜光学带系从3.69 eV减少到3.56 eV.在溅射时间60 min时结晶度最高,方块电阻为9.0Ω/□,电阻率最低为9.7×10-4 Ω·cm,可见光透过率峰值为81%.

关键词: GZO薄膜 , 溅射时间 , 光电性能 , 射频磁控溅射

溅射时间对ZnO/TiO2复合薄膜亲水性的影响

高松华 , 高立华

涂料工业

采用复合靶射频磁控溅射方法制备了ZnO/Ti02复合薄膜,对薄膜500℃退火处理2h.利用XRD和AFM对薄膜的晶体结构和表面微观形貌进行了表征,分析讨论了不同溅射时间下制备的薄膜的亲水性.结果表明:溅射时间为120 min时制备的薄膜经过退火处理后,具有锐钛矿和金红石混晶结构,而且具备最佳的亲水性和光致亲水性.

关键词: 溅射时间 , 退火 , 亲水性 , 光致亲水性

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