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衬底温度对共溅射法制备TZO薄膜光电性能的影响

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化工新型材料 2019年第1期47卷 108-111页

作者：何双赐钟志成魏彦锋汪竞阳张旭明湖北文理学院物理与电子工程学院襄阳441053 武汉科技大学材料与冶金学院武汉430081

以金属Ti和ZnO陶瓷作为溅射靶材,采用直流和射频双靶磁控共溅射方法在玻璃衬底上制备Ti掺杂ZnO(TZO)透明导电薄膜,探究了衬底温度对薄膜光电性能的影响。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和四探针... 详细信息

以金属Ti和ZnO陶瓷作为溅射靶材,采用直流和射频双靶磁控共溅射方法在玻璃衬底上制备Ti掺杂ZnO(TZO)透明导电薄膜,探究了衬底温度对薄膜光电性能的影响。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和四探针测试仪对薄膜微观形貌、结构及光电性能进行了表征和分析。结果表明:制备的TZO薄膜均具有C轴取向生长的六角纤锌矿结构,衬底温度为350℃时TZO薄膜结晶质量最好,电阻率最小,为2.78×10^(-3)Ω·cm,品质因子最高,达到334.1S/cm。所有薄膜样品在波长380～780nm区间平均透过率大于91%,随着衬底温度的升高,TZO薄膜的吸收边出现了蓝移。

关键词： TZO薄膜共溅射衬底温度光电性能

反应溅射及共溅射制备WS2/MoS2/C复合薄膜

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反应溅射及共溅射制备WS2/MoS2/C复合薄膜

作者：周磊上海交通大学

学位级别：硕士

为了扩展在潮湿大气条件下的应用,本文利用反应溅射方法和共溅射方法制备了WS2/MoS2/C复合薄膜,并在相同条件下制备了纯MoS2薄膜作为对照。对薄膜的组织结构、化学成分以及形貌进行了研究分析,同时还对薄膜的硬度、结合力、摩擦学性能... 详细信息

为了扩展在潮湿大气条件下的应用,本文利用反应溅射方法和共溅射方法制备了WS2/MoS2/C复合薄膜,并在相同条件下制备了纯MoS2薄膜作为对照。对薄膜的组织结构、化学成分以及形貌进行了研究分析,同时还对薄膜的硬度、结合力、摩擦学性能进行了相关测试。采用反应溅射方法,通过在溅射气氛中添加乙炔气体,制备了WS2/MoS2/C复合润滑薄膜,通过XRD、EDX、FESEM对薄膜的成分和结构进行了分析,并采用MFT-4000材料表面性能试验仪在大气（相对湿度RH=60%）、室温（20~25°C）环境下测试薄膜的摩擦系数,使用Axio CSM 700真彩色高分辨率的共聚焦显微镜观察WS2/MoS2/C复合薄膜磨损表面的磨痕形貌,使用纳米压痕仪对WS2/MoS2/C复合薄膜的力学性能进行评价,使用WS-2002型涂层附着力自动划痕仪测量了薄膜与基体的结合力。结果表明:C元素的加入,使得MoS2/WS2/C复合薄膜结构致密,薄膜中有利于摩擦的（002）晶面衍射峰明显,改善了薄膜的摩擦学性能,在潮湿大气中,复合薄膜比纯MoS2薄膜具有更低的摩擦系数、更优异的耐磨性能,硬度也比纯MoS2薄膜提高了近一个数量级,由于有Ti过渡层的存在,薄膜与基体的结合力较高,为70 N左右。采用石墨靶和MoS2/WS2复合靶,通过共溅射的方法制备了WS2/MoS2/C复合薄膜,采用X射线衍射仪、EDX对薄膜进行表征,并采用MFT-4000材料表面性能试验仪在大气（相对湿度RH=60%）、室温（20~25°C）环境下测试薄膜的摩擦系数,使用WS-2002型涂层附着力自动划痕仪测量了薄膜与基体的结合力,使用纳米压痕仪对WS2/MoS2/C复合薄膜的力学性能进行评价。结果表明:WS2/MoS2/C复合薄膜在潮湿大气中,比纯MoS2薄膜具有更低的摩擦系数,硬度也比纯MoS2薄膜提高了近一个数量级,由于有Ti过渡层的存在,薄膜与基体的结合力较高,为70 N左右。

关键词： WS2/MoS2/C 反应溅射共溅射薄膜摩擦学性能

离子束共溅射SiGe纳米岛的演变行为及二次生长机制研究

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离子束共溅射SiGe纳米岛的演变行为及二次生长机制研究

作者：柯少颖云南大学

学位级别：硕士

半导体纳米岛(Ge、InAs)由于具有三维限制效应、库伦阻塞效应、声子瓶颈效应等独特的性质在高效光电子与微电子器件领域有着非常重要的应用。对于IV族半导体材料,在Si基衬底上通过Stranski-Krastanov(S-K)模式自组装生长的SiGe纳米岛由... 详细信息

半导体纳米岛(Ge、InAs)由于具有三维限制效应、库伦阻塞效应、声子瓶颈效应等独特的性质在高效光电子与微电子器件领域有着非常重要的应用。对于IV族半导体材料,在Si基衬底上通过Stranski-Krastanov(S-K)模式自组装生长的SiGe纳米岛由于可直接与传统成熟的硅基CMOS读出电路集成的优势使得其具有较大的研究意义,目前已成为学术研究的热点之一。研究微晶硅(μc-Si)上SiGe纳米岛的共溅射生长有助于了解不同结晶性Si缓冲层上SiGe纳米岛的生长演变机制,同时μc-Si材料与红外Ge材料的结合有助于新型微晶器件的开发。原子力显微镜(AFM)测试结果表明：在700℃时,共溅射的SiGe纳米岛呈现双模分布,75%的纳米岛为短岛(h共溅射的SiGe纳米岛呈现多模分布,纳米岛的尺寸变大,均匀性有所提高。Raman光谱图显示：在700℃时,Si缓冲层呈现微晶态,峰位位于381cm-1的振动峰来自于覆盖在μc-Si缓冲层的非晶硅(a-Si)区上的非晶硅锗(a-SiGe)的Si-Ge振动峰,而位于395cm-1的振动峰来自于μc-Si缓冲层的结晶硅(c-Si)区上的SiGe纳米岛的Si-Ge振动峰。在750℃时,Si缓冲层呈现结晶态,并未发现来自于a-SiGe的Si-Ge振动峰,由此可见在μc-Si上共溅射SiGe后表面呈现一种混相结构,即包含a-SiGe和SiGe纳米岛两种不同相的材料。在共溅射SiGe层的基础上,我们再在其上溅射不同厚度的Ge层,主要研究μc-Si上SiGe纳米岛的二次生长行为及表面原子的迁移机制,从而为微晶器件的制备提供新的思路。研究表明：二次生长的纳米岛在700℃呈现优先生长模式,即沉积的Ge原子优先在原先共溅射的高岛聚集形成超级岛。另一方面,在二次生长后有一类底宽较窄、高度较高的纳米岛出现,这是基于Ge和Si之间4.2%的晶格失配而形成的新的纳米岛。在730℃时,纳米岛的二次生长呈现Ostwald熟化模式,大部分的纳米岛在沉积Ge后共同生长,呈现粗化趋势,并出现大岛兼并小岛的现象,一部分纳米岛的体积、高宽比缩小。在700℃时,随着Ge沉积量的增加,共溅射SiGe层上的a-SiGe逐渐消失,这是由于a-SiGe中的原子由于表面化学势差和热扩散行为逐渐迁移到纳米岛中,最终形成互混更加严重的SiGe合金纳米岛。而在730℃时,由于不存在a-SiGe,因此其Si-Ge互混机制就是Si原子从Si缓冲层通过热扩散向上迁移到纳米岛中,从而导致纳米岛中的Ge组分下降。在二次生长后,优先生长的超级岛的高宽比比熟化生长的超级岛的高宽比大,这是由于熟化生长的纳米岛Si-Ge互混较为严重,从而导致高宽比较低。另一方面,由于700℃时Si缓冲层为混相状态,a-Si的表面能(1.05±0.14N/m)比Ge的表面能(～0.75N/m)大但是比c-Si的表面能(～1.4N/m)小,在沉积Ge前期,Ge率先在c-Si上成核,随着Ge沉积量的增加,当纳米岛越过结晶区跨越到非晶区时,由于Ge较难在a-Si上浸润,因此纳米岛在横向方向上的生长受到了限制,使得纳米岛的高宽比有所提高。

关键词： SiGe纳米岛共溅射生长机制表面原子迁移表面能

共溅射法制备Cu掺杂ZnO薄膜结构及性能的研究

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真空 2014年第2期51卷 44-47页

作者：郝嘉伟叶伏秋肖立娟李长山赵鹤平吉首大学物理与机电工程学院湖南吉首416000

采用直流与射频双靶共溅射的方法在玻璃衬底上制备Cu掺杂的ZnO薄膜,并研究了Cu的溅射功率以及氧分压对薄膜结构和光电性能的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光分光光度计(UV-VIS)以及霍尔测试仪(HALL8800)分别对样品的结构、光学... 详细信息

采用直流与射频双靶共溅射的方法在玻璃衬底上制备Cu掺杂的ZnO薄膜,并研究了Cu的溅射功率以及氧分压对薄膜结构和光电性能的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光分光光度计(UV-VIS)以及霍尔测试仪(HALL8800)分别对样品的结构、光学特性以及电学特性进行表征,结果表明,薄膜的结晶质量随Cu溅射功率的增大有所提高,超过一定范围开始降低,而透过率则一直减小,增大氧分压可以改善样品的透过率。Cu的掺入使薄膜发生了由n型向p型的转变,且富氧条件下有利于这种转变。

关键词： ZnO薄膜共溅射 Cu掺杂光电性能 p型

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共溅射CdTe掺Nd薄膜的结构和电导性能

共溅射CdTe掺Nd薄膜的结构和电导性能

2000年中国材料研讨会

作者：郑毓峰陈树义简基康李冬来马忠权赵彦明常爱民新疆大学物理系新疆大学物理系新疆大学物理系新疆大学物理系新疆大学物理系新疆大学物理系中国科学院新疆物理所

＜正＞近年来,以二元和多元系复合半导体为基的多晶薄膜太阳电池引起人们极大的关注。研究最多的是以CuInSe（Te）和CdTe为电池吸收体的薄膜,其中近距离升华技术（CSS）制备的CdTe薄膜太阳电池转换系数已超过15%。通常采用各种方法制备... 详细信息

＜正＞近年来,以二元和多元系复合半导体为基的多晶薄膜太阳电池引起人们极大的关注。研究最多的是以CuInSe（Te）和CdTe为电池吸收体的薄膜,其中近距离升华技术（CSS）制备的CdTe薄膜太阳电池转换系数已超过15%。通常采用各种方法制备的CdTe膜均为多晶膜,而这些薄膜的光电流输运性质主要取决于薄膜中晶界区的特征。我们知道,在晶界区原子排布混乱,有许多不完全和缺损的原子键,造成大量缺陷态存在。这些

关键词：共溅射 CdTe薄膜电导晶界电阻

来源： cnki会议评论

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共溅射沉积的TbFeCo薄膜

真空科学与技术学报 1991年第6期22卷 401-406页

作者：王伟杰余维嘉姚新华肖宗耀中国科学院上海冶金研究所

本文介绍了利用射频共溅射技术制备垂直膜面单轴各向异性TbFeCo磁光薄膜,并研究了该薄膜的磁、磁光和读写性能。测试结果表明,这种TbFeCo薄膜的磁光盘其载噪比和擦写循环分别达到48dB和1×10~6次以上。该磁光盘可适用于数据存储。

关键词：溅射沉积 TbFeCo 磁光盘共溅射载噪比单轴各向异性数据存储单轴磁各向异性 recording 氮气流量

共溅射制备W_xSi_(1-x)/Si多层膜应力的实验研究

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光学仪器 2015年第4期37卷 367-370页

作者：冀斌张一志朱京涛吴文娟同济大学物理科学与工程学院上海200092 上海应用技术学院理学院201418

采用直流磁控溅射技术制备了周期厚度为27.5nm的W/Si多层膜,使用实时应力测量装置对其应力特性进行了研究。为降低膜层应力,采用W、Si共溅射技术制备WxSi1-x膜层替换W膜层,制备出WxSi1-x/Si多层膜,与W/Si多层膜的应力特性进行了比较研... 详细信息

采用直流磁控溅射技术制备了周期厚度为27.5nm的W/Si多层膜,使用实时应力测量装置对其应力特性进行了研究。为降低膜层应力,采用W、Si共溅射技术制备WxSi1-x膜层替换W膜层,制备出WxSi1-x/Si多层膜,与W/Si多层膜的应力特性进行了比较研究。结果表明,W/Si多层膜为较大的压应力,测量值为-476.86 MPa,WxSi1-x/Si周期多层膜为较小的压应力,测量值为-102.84MPa。因此采用共溅射制备WxSi1-x代替W可以显著改善多层膜的应力特性。

关键词：应力多层膜共溅射磁控溅射 X射线

硒化共溅射Cu-In合金法制备CuInSe_2多晶薄膜

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新疆大学学报（理工版） 2001年第3期18卷 330-335页

作者：徐少辉马忠权李冬来简继康郑毓峰新疆大学物理系新疆乌鲁木齐830046

用共溅射方法和固态源硒化法 ,分别合成了 Cu- In合金膜和 Cu In Se2 (CIS)多晶薄膜 ,并用XRD,SEM和霍尔效应测量技术 ,分别测量了两种薄膜的结构、表面形貌及其电学性质 .分析结果显示 ,Cu- In合金膜仅有单峰 ,晶面间距约 2 .13A,CI... 详细信息

用共溅射方法和固态源硒化法 ,分别合成了 Cu- In合金膜和 Cu In Se2 (CIS)多晶薄膜 ,并用XRD,SEM和霍尔效应测量技术 ,分别测量了两种薄膜的结构、表面形貌及其电学性质 .分析结果显示 ,Cu- In合金膜仅有单峰 ,晶面间距约 2 .13A,CIS薄膜的几个主峰与 PDF卡中的数据对应得很好 ,并且 (112 )峰有择优取向 .CIS样品的电学参数随着 Cu/ In比例和基片种类的不同而变化 ,面电阻从几个到几十个 Ω/□ ,面载流子浓度达 10 18/ cm2数量级 ,迁移率在 0 .1～ 3.0 cm2 / V.s之间 .并讨论了 Cu/ In比例对两种薄膜性质的影响 ,分析结果显示 ,In占总溅射面积的 3%是 Cu/In比例的转折点 .此时 ,CIS薄膜的结构、PN导电类型都有明显变化。

关键词：共溅射 Cu-In合金膜硒化法薄膜结构电学性质半导体材料铜铟硒多晶薄膜

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使用圆柱形旋转磁控管的共溅射和顺序共溅射

国外核聚变与等离子体应用 1995年第1期 60-69页

作者： Belki.,A 吴鼐

共溅射允许沉积多种混合材料，使用一套双圆柱形旋转磁控管设备，现在则可将共溅射用于大面积在线沉积。将圆柱形磁控管设备的磁体倾斜，可使靶的交叉污染增加，从而改善靶的表面并使薄膜的成分沿深度的分布更均匀。本文评述了由不同元... 详细信息

共溅射允许沉积多种混合材料，使用一套双圆柱形旋转磁控管设备，现在则可将共溅射用于大面积在线沉积。将圆柱形磁控管设备的磁体倾斜，可使靶的交叉污染增加，从而改善靶的表面并使薄膜的成分沿深度的分布更均匀。本文评述了由不同元素对的靶制备的几个混合氧化物和氮化物沉积层的结果。

关键词：磁控管共溅射顺序共溅射薄膜制备