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压电与声光 2006年第6期28卷 680-682,685页

作者：郑丁葳赵强王基庆华东师范大学物理系上海200062 华东师范大学电子系上海200062

采用射频磁控溅射制备了具有(100)择优取向的赝立方钙钛矿结构的LaNiO3-x薄膜,并对薄膜在265℃的衬底温度下进行了原位热处理。测试结果表明薄膜具有金属导电性,薄膜中晶粒大小约为10 nm,并且热处理对薄膜的结构没有影响。同时,随着热... 详细信息

采用射频磁控溅射制备了具有(100)择优取向的赝立方钙钛矿结构的LaNiO3-x薄膜,并对薄膜在265℃的衬底温度下进行了原位热处理。测试结果表明薄膜具有金属导电性,薄膜中晶粒大小约为10 nm,并且热处理对薄膜的结构没有影响。同时,随着热处理时间延长,薄膜晶格的含氧量、电导率、光学折射率以及消光系数都将逐步降低。该文采用经典电磁理论,通过计算机模拟成功解释了这些实验结果和证明了以前给出的理论解释。此外,数值模拟和实验结果同时表明在纯氩气氛中溅射制备的LaNiO3薄膜晶格中存在氧空位,为了提高电导率,溅射时的氧气比例应超过20%。

关键词：导电氧化物 LaNiO3 品格氧

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不同氧分压下直流反应溅射ZnO薄膜的结构和光学特性

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光学学报 2007年第4期27卷 739-743页

作者：郑丁葳倪晟赵强王基庆华东师范大学物理系上海200062 华东师范大学电子科学与技术系上海200062

在室温,不同氧分压条件下,采用Zn靶直流反应溅射在石英衬底上制备了具有纤锌矿结构(002)择优取向的ZnO薄膜。薄膜的生长速率随氧分压的增大而减小,在20%-30%之间存在一个拐点,在此点之前,溅射产额减小的速率很快,而在此点之后,溅射产额... 详细信息

在室温,不同氧分压条件下,采用Zn靶直流反应溅射在石英衬底上制备了具有纤锌矿结构(002)择优取向的ZnO薄膜。薄膜的生长速率随氧分压的增大而减小,在20%-30%之间存在一个拐点,在此点之前,溅射产额减小的速率很快,而在此点之后,溅射产额减小的速率减慢了很多,当氧分压在30%以上时,溅射过程中Zn的氧化在靶表面就已经完成。通过单振子模型分析了薄膜的光学特性,采用X射线衍射的方法对薄膜的晶粒尺寸和应力进行分析。研究结果表明在氧分压20%以上时,薄膜在可见光波段具有较好的光学透明性和很高的电阻率。薄膜的光学折射率、晶面间距和内部应力均随着氧分压的增大而增大。并从薄膜生长机理上给出了理论解释。

关键词：薄膜光学 ZnO薄膜直流反应溅射光学特性

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磁控溅射制备透明导电氧化物薄膜一些研究

磁控溅射制备透明导电氧化物薄膜一些研究

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作者：郑丁葳华东师范大学

学位级别：硕士

ZnO是一种宽禁带半导体材料,被广泛应用于压电器件,发光器件,紫外探测器,透明导电薄膜等领域。近年来,ZnO透明导电薄膜的研究发展备受关注。本文综合论述了透明导电薄膜尤其是ZnO薄膜的研究进展及应用前景,介绍了薄膜的制备技术和一些... 详细信息

ZnO是一种宽禁带半导体材料,被广泛应用于压电器件,发光器件,紫外探测器,透明导电薄膜等领域。近年来,ZnO透明导电薄膜的研究发展备受关注。本文综合论述了透明导电薄膜尤其是ZnO薄膜的研究进展及应用前景,介绍了薄膜的制备技术和一些分析方法,研究了ZnO薄膜的制备条件对其光电特性的影响。另一方面,本研究通过分析热处理对LaNiO3薄膜导电性能的影响提出了对提高ZnO薄膜导电性能的一些建议。首先,在不同氧分压下,采用直流磁控溅射锌靶制备ZnO薄膜,发现当氧分压达到20%后薄膜的透明性好并且具有很高的电阻率,另外,随着氧分压的增加,薄膜的光学折射率、晶面间距和内应力也在逐渐增大。薄膜的晶粒尺寸大小除了受到内应力的影响外,还受到薄膜厚度等因素的影响。薄膜的带隙变化具有明显的尺寸效应。在对Zn0薄膜进行了10分钟800℃热处理后,薄膜的电阻率下降到了0.3O?cm。其次,由于本征ZnO不导电,我们对ZnO薄膜掺铝作为施主杂质,对Zn、Al靶在O2、Ar气氛下直流共溅射制备高度(002)取向的掺铝氧化锌薄膜,通过改变Al靶的溅射功率可改变薄膜中Al的含量。在掺Al的前后,薄膜的光学折射率具有较大幅度的变化,这是由于掺杂Al对晶格中的电子分布状况产生影响导致了E0和Ed的减小。在室温下制备的掺铝ZnO薄膜导电性能不理想,而光谱分析结果表明薄膜内具有丰富的载流子,这可能是由于薄膜内存在的晶格缺陷引起载流子局域化从而降低薄膜的导电性能。在对ζ=2.68wt%的AZO薄膜进行了10分钟600℃热处理后,薄膜的电阻率下降到了5×10-2O?cm。最后,本文分析了热处理对LaNiO3薄膜导电性能的影响,发现热处理可以使LaNiO3薄膜的晶格氧含量下降,从而导致LaNi03薄膜的导电能力下降。事实上热处理可以影响薄膜的化学成分,从而改变薄膜的导电能力。

关键词： ZnO 透明导电氧化物薄膜直流磁控溅射光电特性

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掺杂Al对DC反应溅射ZnO薄膜的影响

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压电与声光 2007年第3期29卷 324-327页

作者：赵强孙艳郑丁葳倪晟王基庆袁先漳华东师范大学物理系上海200241 中科院上海技术物理研究所上海200083 华东师范大学电子科学与技术系上海200241 温州大学物理与电子信息学院浙江温州325027

采用金属单质靶和直流反应溅射制备了不同Al含量(摩尔分数)掺杂的ZnO薄膜,得到的薄膜均为c-轴择优取向的纤锌矿结构,在可见波段具有很高的透过率。薄膜的晶面间距、光学折射率和带隙在掺Al的起始阶段变化很大,待Al掺杂量达到一定值后,... 详细信息

采用金属单质靶和直流反应溅射制备了不同Al含量(摩尔分数)掺杂的ZnO薄膜,得到的薄膜均为c-轴择优取向的纤锌矿结构,在可见波段具有很高的透过率。薄膜的晶面间距、光学折射率和带隙在掺Al的起始阶段变化很大,待Al掺杂量达到一定值后,光学折射率和带隙的变化不大,薄膜的晶面间距趋于一稳定值0.266 nm。分析表明掺杂的Al均作为施主对载流子浓度作出了贡献,影响薄膜导电性能的主要原因被推断为晶格中的缺陷等因素导致了载流子的局域束缚。

关键词： ZnO薄膜电阻率反应溅射

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