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溅射功率对射频磁控反应溅射制备的ag_2o薄膜微结构的影响

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真空科学与技术学报 2011年第3期31卷 283-286页

作者：马姣民梁艳郜小勇郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室郑州450052 河南工业大学信息科学与工程学院郑州450001

利用射频磁控溅射技术,通过调节溅射功率(P)在200℃、氧氩比为2∶3条件下在玻璃衬底上制备了一系列氧化银(ag2o)薄膜。利用X射线衍射谱和扫描电子显微镜重点研究了P对ag2o薄膜微结构的影响。研究结果表明ag2o薄膜具有(111)择优取向,这... 详细信息

利用射频磁控溅射技术,通过调节溅射功率(P)在200℃、氧氩比为2∶3条件下在玻璃衬底上制备了一系列氧化银(ag2o)薄膜。利用X射线衍射谱和扫描电子显微镜重点研究了P对ag2o薄膜微结构的影响。研究结果表明ag2o薄膜具有(111)择优取向,这可能归结于(111)面的表面自由能最低。随着P从120 W增大到240 W,ag2o薄膜(111)方向的平均晶粒尺寸从22.92 nm增大到27.96 nm,薄膜的表面结构呈现了从均匀、致密的表面结构向疏松、多孔洞的表面结构的演变。ag2o(111)衍射峰的2θ角与标准值偏差(2θshift)随P的增大先减小后增大,(111)衍射峰峰位向2θ增大的方向发生了明显的移动。根据量子尺寸效应,薄膜的应力与晶粒尺寸呈反比关系,因此薄膜的应力随P的增大先减小后增大。P=240 W时薄膜的应力最小。从应力的角度,这基本可以合理解释P=210 W时制备的ag2o薄膜的结晶质量最好,尽管与实验结果有些差异。

关键词： ag2o薄膜射频磁控溅射 X射线衍射微结构

单相ag2o光存储和磁光存储薄膜的射频磁控溅射研究

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单相Ag2O光存储和磁光存储薄膜的射频磁控溅射研究

作者：马姣民郑州大学

学位级别：硕士

本文利用射频磁控溅射（RF sputtering）技术,通过调制氧氩比（oFR= [o2]/[Ar]）.衬底温度（T）和溅射功率（P）在玻璃衬底上制备了一系列单相ag2o薄膜,并重点研究了不同工艺参数对ag2o薄膜的微结构和光学性质的影响。利用X射线衍射谱... 详细信息

本文利用射频磁控溅射（RF sputtering）技术,通过调制氧氩比（oFR= [o2]/[Ar]）.衬底温度（T）和溅射功率（P）在玻璃衬底上制备了一系列单相ag2o薄膜,并重点研究了不同工艺参数对ag2o薄膜的微结构和光学性质的影响。利用X射线衍射谱和扫描电子显微镜对薄膜的微结构和表面特性进行了表征;利用分光光度计、椭圆偏振光谱技术和经典的单振子模型研究了ag2o薄膜的光学性质,并拟合了与薄膜光学性质相关的光学常数等物理参数。在此基础上,通过构建通用振子模型研究了薄膜的微结构和光学性质之间的关系。主要的创新性研究结果如下： 1.用RF sputtering技术制备了单相的ag2o薄膜,使氧化银薄膜热分解临界温度降低到约200℃。提出将RF sputtering技术制备的单相ag2o薄膜取代两相结构的agxo薄膜有可能有效解决agxo在短波方向的光存储和磁光存储应用瓶颈。 2.采用RF sputtering技术,在T=200℃,oFR=0.667, P=200 W条件下制备了具有最好的＜111＞择优取向的单相ag2o薄膜。随着P从120 W增大到240 W,薄膜的＜111＞方向上的平均晶粒尺寸会先从22.92 nm增大到27.96nm,然后再减小到26.66 nm,薄膜表面结构会从均匀、致密的表面结构向疏松、多孔结构的演变。 3.采用RF sputtering技术,在P=200 W,oFR=0.667条件下通过改变T制备了一系列的ag2o薄膜。T≤200℃时,制备的ag2o薄膜均呈现出良好的＜111＞择优取向。随着T从100℃升高到225℃,ag2o薄膜的结晶趋于变差。随着T的增大,ag2o薄膜＜111＞方向上的平均晶粒尺寸从17.79 nm增加到30.60 nm.。薄膜的表面结构明显呈现了从均匀、致密的表面结构向疏松、混乱沟壑结构的演变。薄膜透明区的反射率和透射率随T的逐渐增大逐渐降低,而吸收率逐渐增高。随着T的增大,制备的ag2o薄膜的光学带隙Eg,opt总体从3.25 eV减小到2.77 eV。 4.利用RF sputtering技术,在T=200℃,P=200 W的条件下通过改变oFR制备了一系列的ag2o薄膜,其中oFR=0.667条件下制备的单相ag2o薄膜的质量最好,该薄膜具有明显的＜111＞择优取向。随着oFR的增加,薄膜的＜111＞方向的平均晶粒尺寸从23.65 nm增大到28.41nm,而薄膜的电导率在不断地F降大小保持在10-4的数量级。薄膜在近红外区的透射率均超过70%,在可见光区域急剧下降。薄膜的光学带隙在3.266 eV和3.107 eV之间。 5借助测量的椭圆偏振光谱,并利用通用振子模型（包括1个Tauc-Lorentz振子和2个Lorentz振子）拟合了单相ag2o膜的厚度、折射率、消光系数和光学带隙等参数。结果显示,正常色散发生在2.13 eV以下,反常色散发生在3.3 eV以上,与等离子振动频率一致。Eo和Ed别是单振子的能量和散射能,拟合的单振子模型参数Eo和Ed别为3.546 eV和13.367 eV。表明由射频磁控溅射法制备的ag2o膜为离子型合物。根据单一谐振子模型,计算的带隙参数Ea等离子频率（?）ωρ别为0.89 eV和3.44 eV。

关键词：射频磁控溅射 ag2o薄膜单振子模型椭偏光谱光学性质

氧化银薄膜的微结构对其反射率和透射率的影响

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真空科学与技术学报 2010年第2期30卷 211-214页

作者：冯红亮粱艳郜小勇林清耿张增院马姣民卢景霄宁皓郑州大学物理工程学院郑州大学材料物理教育部重点实验室郑州450052 河南工业大学艺术学院郑州450000

保持150℃的衬底温度不变,通过调节氧氩比(oFR=[o2]/[Ar]),利用直流反应磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了一系列氧化银薄膜。利用X射线衍射谱、扫描电子显微镜和分光光度计重点研究了薄膜的微结构对其反射率和透射率的影响。研究表明随着... 详细信息

保持150℃的衬底温度不变,通过调节氧氩比(oFR=[o2]/[Ar]),利用直流反应磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了一系列氧化银薄膜。利用X射线衍射谱、扫描电子显微镜和分光光度计重点研究了薄膜的微结构对其反射率和透射率的影响。研究表明随着oFR的升高,氧化银薄膜呈现了从ag+ag2o多晶结构到ag2o多晶结构的演变。薄膜的表面相应地呈现了从疏松的多孔结构到类金字塔结构的演变。较高的ag2o含量和致密的表面形貌有利于薄膜可见和红外区的透光性,而较高的银含量和疏松的多孔结构则造成对光的强烈吸收,急剧地降低了薄膜的透射率和反射率。特别是在oFR为0.5条件下成功制备了具有(111)择优取向的ag2o多晶薄膜,有效地将氧化银热分解的临界温度降低到200℃左右。

关键词：氧化银薄膜直流反应磁控溅射 ag2o薄膜快速热处理

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非晶化合物半导体薄膜及其性质

非晶化合物半导体薄膜及其性质

作者：王俪蓉西安工业大学

学位级别：硕士

非晶化合物半导体种类极多,而且非晶氧化物半导体薄膜容易制备,有一定的研究基础,已经在透明导电膜、薄膜场效应管（TNT）以及显示器上得到了广泛应用,因此如果能把非晶化合物半导体应用于近红外探测,将是对近红外探测技术的研究做出的... 详细信息

非晶化合物半导体种类极多,而且非晶氧化物半导体薄膜容易制备,有一定的研究基础,已经在透明导电膜、薄膜场效应管（TNT）以及显示器上得到了广泛应用,因此如果能把非晶化合物半导体应用于近红外探测,将是对近红外探测技术的研究做出的巨大贡献。本文的研究内容是尝试去寻求几种非晶氧化物半导体材料,为进一步掺杂实现禁带宽度在近红外范围内可调做出贡献。本文使用反应磁控溅射方法沉积Cuo薄膜和ag20薄膜,并且详细研究了其特性,对薄膜的特性主要研究了以下几个方面：利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对薄膜的表面形貌以及组分进行了测试研究,利用分光光度计测试薄膜光学透过率继而外推薄膜禁带宽度;利用霍尔效应测试仪测试薄膜的电学参数。经过反复试验,优化工艺参数,得出以下结果： ①薄膜的形貌和组成成分的表征。实验结果表明,氧氩比（oFR）为1：1,反应压强为1Pa时,Cuo薄膜表而晶粒尺寸较小,颗粒均匀,薄膜较平滑。分别在oFR为1：2,基底为常温和氧氩比为1：1,基底温度为200℃氧氩比为1：2时生成ag2o。在基底为常温情况下的ag20薄膜表而空洞较少,颗粒较致密。 ②光学特性。在oFR为1：1,工作气压为1Pa时,外推得Cuo薄膜的禁带宽度为1.75eV。分别在加温和提高氧气流量的情况下,外推ag20的禁带宽度由2.48eV升高到2.57eV。 ③电学特性。研究不同oFR和工作气压对Cuo薄膜的电学参数的影响;研究了不同氧氩比和衬底温度对ag20薄膜的电学参数的影响。研究表明,在氧氩气比为1：1和2：1时得到n型导电Cuo薄膜。在各个氧氩比一定情况下,随着溅射压强的升高,Cuo薄膜的迁移率和电阻率都是升高的,且载流子浓度随着溅射压强的升高是降低的。实验测得ag20薄膜的导电类型既有n型又有p型,在氧氩比1：1,衬底温度为200℃时得到电阻率为4.45×104Q·cm,载流子浓度为1.84×1010cm-3,导电类型为p型的ag2o薄膜。

关键词：非晶氧化物 Cuo薄膜 ag2o薄膜反应磁控溅射

ag/ag_2o/Pt非易失存储的双极性电阻转变

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河北师范大学学报（自然科学版） 2015年第6期39卷 490-494页

作者：董春颖孙光兰陈伟侯登录北华航天工业学院基础科学部河北廊坊065000 河北师范大学物理科学与信息工程学院河北石家庄050024 河北省新型薄膜材料实验室河北石家庄050024

采用脉冲激光沉积系统制备了ag/ag2o/Pt器件并对其电致电阻特性进行了研究.结果表明,所制备的器件在电场触发下具有较好的高低电阻转变特性,器件具有较好的抗疲劳性和温度、时间稳定性.微区XPS测试证明样品电致电阻效应的内在机制是ag2... 详细信息

采用脉冲激光沉积系统制备了ag/ag2o/Pt器件并对其电致电阻特性进行了研究.结果表明,所制备的器件在电场触发下具有较好的高低电阻转变特性,器件具有较好的抗疲劳性和温度、时间稳定性.微区XPS测试证明样品电致电阻效应的内在机制是ag2o的氧化还原反应.

关键词：阻变存储器 ag2o薄膜电致电阻氧化还原反应