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LaNiO3溅射薄膜的光学和电学特性的研究

赵强 , 赖珍荃 , 黄志明 , 陈静 , 褚君浩

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.01.016

采用 LaNiO3陶瓷靶和射频磁控溅射技术在 350℃的 K9玻璃衬底上制备出了具有较好( 100) 择优取向的 LaNiO3薄膜.通过对不同厚度薄膜的光学、电学以及薄膜结构等物理特性的测试分析, 发现薄膜厚度小于 100nm时为非晶结构,厚度大于 150nm后出现了具有( 100)择优取向的 LaNiO3 相.非晶结构的 LaNiO3具有较高的面电阻和高的光学透射率,而晶化的 LaNiO3薄膜具有类似于金 属的导电能力和光学特性.薄膜的生长动力学和导电分析结果认为薄膜生长的初期会形成一个非 晶过渡层.

关键词: LaNiO3薄膜 , 射频溅射 , 光学特性 , 表面电阻

溅射工艺对LaNiO3薄膜结构和电性能的影响

张丛春 , 杨春生 , 石金川 , 丁桂甫

功能材料

采用射频磁控溅射法在Si(100)衬底上制备了LaNiO3薄膜.通过后续热处理使薄膜晶化,并用四探针法测量了薄膜的表面电阻率.借助X射线衍射分析、电感耦合等离子体发射光谱、原子力显微镜等手段研究了溅射工艺及热处理温度对薄膜显微结构的影响.实验结果表明,在氧气氛保护下,于550℃处理1h,薄膜晶化.溅射氧分压在10%~25%之间,700℃热处理时可以得到表面光滑致密且电性能较好的薄膜.

关键词: 磁控溅射 , LaNiO3薄膜 , 显微结构 , 电阻率

溅射时氧分压对LaNiO3-x薄膜性能的影响

赵强 , 褚君浩

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.03.006

在较低的衬底温度(260 0C)和不同氧分压下,采用射频溅射在(111)Si衬底上制备出了具有(100)择优取向的 LaNiO3薄膜. SEM分析表明薄膜具有光滑连续的表面和均匀的晶粒尺寸. I-V特性表明薄膜均具有金属导电性,且随着氧分压的增加,电阻率逐步降低并达到一个稳定值 10Ω@μ m.实验结果同时表明,随着氧含量的增加,Ni、 La含量比单调增大,并且当溅射气氛中的氧气分压在 20%~30%范围时,Ni、 La含量比为 1:1而且比较稳定.当氧气分压为30%时,薄膜的晶面间距达到最小值.制备 LaNiO3薄膜的最佳氧气分压应该控制在 30%左右.

关键词: 射频溅射 , LaNiO3薄膜 , 导电性 , 晶格参数

退火升温速率对LaNiO3薄膜结构和电学性能的影响

姜涛 , 祝元坤 , 赵爽 , 李磊 , 余远根 , 王现英

人工晶体学报

采用溶胶-凝胶法在SiO2/Si(100)衬底上制备了镍酸镧(LaNiO3,LNO)薄膜,并利用XRD、SEM、AFM和半导体参数分析仪等研究了退火升温速率对LNO薄膜结构和电学性能的影响.结果表明,溶胶-凝胶法制备的LNO薄膜呈现赝立方钙钛矿型多晶结构,呈(110)择优取向生长;薄膜表面平整、均匀、无裂纹.随着退火升温速率的增加,LNO薄膜的晶粒尺寸先增大后减小;其电阻率先减小后增大.在退火升温速率为20℃/min时,LNO薄膜晶粒尺寸达到最大值94 nm,电阻率达到最小值9.5 x10-4 Ω·m.

关键词: 溶胶-凝胶法 , LaNiO3薄膜 , 退火升温速率 , 电阻率

磁控溅射制备不同组分La-Ni-O薄膜的研究

赵强 , 褚君浩

功能材料

采用组合靶,利用射频磁控溅射在260℃的(111)Si片上面制备了不同Ni、La含量比的La-Ni-O薄膜.测试分析结果表明,在La含量较高时,薄膜为无定型结构,并且具有较大的电阻率.当Ni和La含量比>1∶1.44后,薄膜具有(100)择优取向的赝立方钙钛矿结构,同时具有金属导电特性.随着La过量的减少,晶面间距和面电阻都减小的很快,在Ni和La比例达到1∶1时,电阻率达到了最小值6.4Ω*μm,晶面间距也达到最小值0.389nm.随着Ni过量的增加,晶面间距和面电阻又逐步增大.在Ni过量较多时导致了NiO相和LNO(110)取向的出现.在晶面间距相同时,相对于La,Ni含量的过剩对薄膜导电性能具有较大的影响.文中对实验现象从LaNiO3薄膜的导电机理出发给出了比较合理的解释.

关键词: LaNiO3薄膜 , 导电性 , 晶格常数

不同衬底上LaNiO3导电氧化物薄膜的制备和研究

李建康 , 姚熹

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.03.012

通过MOD法和快速热处理过程,在Si(100)和Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备了LaNiO3(LNO)导电氧化物薄膜.经XRD结构分析表明,所制备的LNO薄膜具有纯的钙钛矿结构,并且以(100)方向择优取向.经SEM和AFM分析表明,LNO薄膜具有表面均匀、无裂纹.经标准四探针法测试表明,LNO薄膜具有好的金属特性,其室温电阻率为7.6×10-4Ω·cm.铁电性能测试表明,LNO薄膜可以提高PZT铁电薄膜的剩余极化强度.

关键词: LaNiO3薄膜 , 快速热处理 , 钙钛矿结构

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