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蓝宝石衬底sno_2:sb薄膜的制备及结构和光致发光性质

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物理学报 2007年第8期56卷 4872-4876页

作者：冯先进马瑾葛松华计峰王永利杨帆马洪磊山东大学物理与微电子学院济南250100 青岛科技大学物理系青岛266061

用射频磁控溅射法在蓝宝石(0001)衬底上制备出锑掺杂的氧化锡(sno2:sb)薄膜.对制备薄膜的结构和发光性质进行了研究.制备样品为多晶薄膜,具有纯sno2的四方金红石结构.室温条件下对样品进行光致发光测量,在334nm附近观测到紫外发射峰,并... 详细信息

用射频磁控溅射法在蓝宝石(0001)衬底上制备出锑掺杂的氧化锡(sno2:sb)薄膜.对制备薄膜的结构和发光性质进行了研究.制备样品为多晶薄膜,具有纯sno2的四方金红石结构.室温条件下对样品进行光致发光测量,在334nm附近观测到紫外发射峰,并对sno2:sb的光致发光机制进行了研究.

关键词： sno2:sb薄膜射频磁控溅射光致发光

退火处理对sno_2:sb薄膜结构和光致发光性质的影响

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稀有金属材料与工程 2005年第11期34卷 1747-1750页

作者：王玉恒马瑾计峰余旭浒马洪磊山东大学光电材料与器件研究所山东济南250100

用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出sno2:sb薄膜,研究了不同掺杂和退火对薄膜结构的影响。制备薄膜是具有纯氧化锡四方金红石结构的多晶膜薄,晶粒生长的择优取向为(110)。室温下光致发光测量首次观测到392nm附近存在紫外-紫光发射,并对... 详细信息

用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出sno2:sb薄膜,研究了不同掺杂和退火对薄膜结构的影响。制备薄膜是具有纯氧化锡四方金红石结构的多晶膜薄,晶粒生长的择优取向为(110)。室温下光致发光测量首次观测到392nm附近存在紫外-紫光发射,并对sno2:sb的光致发光机制进行了探索性研究。

关键词：射频磁控溅射法 sno2:sb薄膜光致发光

雾化辅助CVD法制备sno2基薄膜及光—电—热性能研究

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雾化辅助CVD法制备SnO2基薄膜及光—电—热性能研究

作者：陈远豪重庆理工大学

学位级别：硕士

随着我国经济不断发展,生态文明建设作用和地位日益凸显,人们越来越重视节能减排,其中建筑节能领域是贯彻节能减排措施、实现生态文明社会的重要一环,sno基透明导电膜的低辐射性能对建筑节能领域具有重要理论意义和实用价值。传统薄膜... 详细信息

随着我国经济不断发展,生态文明建设作用和地位日益凸显,人们越来越重视节能减排,其中建筑节能领域是贯彻节能减排措施、实现生态文明社会的重要一环,sno基透明导电膜的低辐射性能对建筑节能领域具有重要理论意义和实用价值。传统薄膜制备方法设备复杂、操作维护困难、综合成本高,本文针对低辐射玻璃在线镀膜工艺,利用三维结构设计软件与有限元分析软件优化设计雾化辅助CVD薄膜沉积系统结构,开发出结构简单、易于操作、低成本的薄膜沉积设备。使用该设备在石英衬底上制备sno及sno:sb薄膜,借助X射线衍射仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜、紫外-可见光光度仪、四探针测试仪等分析仪器,研究了沉积工艺参数对薄膜结构、形貌和光电性能的影响。提出一种基于机器学习的参数优化方法对薄膜沉积工艺参数进行优化,制备出高质量sno:sb低辐射薄膜,并对其进行光学、电学以及热学等性能测试,为多功能低辐射玻璃的应用积累了经验。主要研究结果如下:(1)设备与工艺开发获得雾化辅助CVD薄膜沉积系统。利用三维结构设计软件与有限元分析软件优化设计薄膜沉积系统的结构,结果表明载气模块、雾化模块、液位恒定模块以及反应室间隙对薄膜沉积系统至关重要;反应室温度场分布有限元分析表明具有细通道结构的反应室能更好均匀、稳定的进行薄膜沉积。(2)在石英衬底上制备sno及sno:sb薄膜。研究了不同沉积温度对sno薄膜生长研究,结构与表面形貌研究结果表明薄膜沉积的最佳温度在425℃附近。为了获取高性能的低辐射镀膜材料,进一步对sno:sb薄膜进行了不同沉积时间和不同前驱体溶液成分的生长研究,并由结果可知,不同沉积时间下薄膜的生长具有非晶态过渡、择优生长和竞向生长三种阶段,较为合适的沉积时间在15 min～45 min之间;HCl含量在一定程度上调控薄膜的生长行为,高性能sno:sb低辐射薄膜的最佳HCl含量为4 m L左右。(3)利用机器学习方法优化sno:sb薄膜的雾化辅助CVD沉积工艺参数,制备出高质量的sno:sb低辐射薄膜。由电学、光学以及对应FOM数值箱线图统计可知,基于自主开发的薄膜沉积系统稳定可靠,实验重复性高;统计数据方差分析表明,影响电学性能变化的因素与影响薄膜变化的因素矛盾,HCl含量和沉积时间是影响薄膜FOM的关键因素。利用SVR结合BO建立稳定的SVR模型,实现模型对制备工艺参数空间内任意参数组合下的FOM数值稳定预测,相对误差保持在25%以内,其可靠性远大于由分别预测电学和光学性能所计算的FOM数值。以SVR模型创建二维云图以探索参数空间内sno:sb薄膜的最佳制备工艺条件,实验结果表明,在sb掺杂浓度为2 at%,沉积温度为425℃,HCl含量为4.5 m L以及沉积时间在35 min下可得到平均FOM达到324.7的最佳值。(4)最佳工艺参数下sno:sb薄膜表面平整、结构致密,平均晶粒大小约为120 nm,晶粒大小比较均匀,平均厚度约380 nm,可见光平均透过率可达86.61%,方块电阻为21.1Ω?S,根据Tauc方程计算sno:sb薄膜带隙宽度Eg为4.26 e V。sno:sb薄膜的隔热性能测试可知,红外灯垂直辐照3小时后sno:sb薄膜玻璃房与普通玻璃房的室内温度差可达2.4℃,具有较好的隔热能力;电热特性可知,在电压10 V下便可达到100℃,较高发热效率使其具有辐射供暖的应用潜力;薄膜表面接触角测试表明,相比于普通玻璃,镀膜玻璃具有更好的亲水性,其浸润角为约为15.26°。以上研究结果对于探究改进低辐射玻璃的在线镀膜工艺、提升镀膜玻璃低辐射性能以及拓展多功能低辐射玻璃的应用研究具有重要意义。

关键词：雾化辅助CVD法 sno2:sb薄膜低辐射性能机器学习工艺参数优化

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玻璃表面sno2薄膜的制备及性能研究

玻璃表面SnO2薄膜的制备及性能研究

作者：钟明西安理工大学

学位级别：硕士

喷雾热解法制备的sno2低辐射玻璃具有成本低、薄膜与基板结合度及耐磨性高等优点,随着低辐射玻璃的普及将具有非常广阔的应用前景。本研究旨在采用喷雾热解法,在玻璃基板上制备出表面质量及光电性能优良的sno2基透明导电薄膜,并研究掺... 详细信息

喷雾热解法制备的sno2低辐射玻璃具有成本低、薄膜与基板结合度及耐磨性高等优点,随着低辐射玻璃的普及将具有非常广阔的应用前景。本研究旨在采用喷雾热解法,在玻璃基板上制备出表面质量及光电性能优良的sno2基透明导电薄膜,并研究掺杂F和sb对sno2薄膜光电性能的影响。采用紫外-可见光光度仪、X射线衍射仪、四探针测试仪及表面轮廓仪等手段,分别探讨了镀膜玻璃光学性能、薄膜晶体结构、薄膜导电性能及各种因素对薄膜表面质量的影响,结论如下: (1) 液流量、距离、温度及喷枪移动速度均对薄膜的导电性能和表面质量影响很大。在基板温度为430℃、液流量为1. 2ml/s、距离为35cm、喷枪移动速度为2cm/s 的条件下,制得的薄膜质量最佳。 (2) 研究了掺杂F和sb对sno2薄膜光电性能的影响,结果表明sno2:sb薄膜导电性较好,但sno2:F薄膜具有更高的可见光透过率。同时掺入F和sb则具有较好的光电综合性能。 (3) 对本实验制得的sno2基镀膜玻璃的结构和性能进行了测试,结果显示本研究制备的镀膜玻璃表面光滑平整,薄膜方阻为60Ω/□,电阻率为2. 1×10-3Ω·cm;XRD 结果说明薄膜为四方相多晶sno2结构;镀膜玻璃可见光透过率最大值为80%;镀膜后玻璃中远红外反射率有较大提高,由镀膜前的6%上升到36%;样品具有优异的化学稳定性和结合强度,以及较好的保温隔热性能。

关键词：喷雾热解法 sno2:F薄膜 sno2:sb薄膜低辐射玻璃

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锑掺杂对二氧化锡薄膜结构及发光性质的影响

功能材料 2008年第9期39卷 1423-1424,1429页

作者：计峰马瑾马洪磊山东大学物理学院山东济南250100

采用射频磁控溅射方法在石英玻璃衬底上制备了sno2∶sb薄膜。所制备的薄膜为四方金红石结构的多晶薄膜。PL谱表明,样品在396、450、500nm附近存在室温光致发射峰,发光峰的起因分别与sno2薄膜中的氧空位缺陷及掺杂所致的施主-受主对之间... 详细信息

采用射频磁控溅射方法在石英玻璃衬底上制备了sno2∶sb薄膜。所制备的薄膜为四方金红石结构的多晶薄膜。PL谱表明,样品在396、450、500nm附近存在室温光致发射峰,发光峰的起因分别与sno2薄膜中的氧空位缺陷及掺杂所致的施主-受主对之间的跃迁以及电子由其激发态向基态能级跃迁等因素有关。

关键词：磁控溅射 sno2:sb薄膜光致发光

低温磁控溅射sno_2:sb透明导电膜的结构与导电性能

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太阳能学报 2004年第2期25卷 148-151页

作者：马瑾刘晓梅张士勇郝晓涛马洪磊山东大学物理与微电子学院光电材料与器件研究所济南250100 山东大学计算机学院济南250100 长安大学基础部物理组西安710064

采用射频磁控溅射法在7059玻璃衬底上低温制备出锑掺杂的氧化锡(sno2:sb)透明导电膜,对薄膜的结构和电学性质进行了研究。制备薄膜为多晶膜,并且保持了纯二氧化锡的金红石结构,而且具有明显的(110)择优取向。最低电阻率为2×10-3Ω·cm... 详细信息

采用射频磁控溅射法在7059玻璃衬底上低温制备出锑掺杂的氧化锡(sno2:sb)透明导电膜,对薄膜的结构和电学性质进行了研究。制备薄膜为多晶膜,并且保持了纯二氧化锡的金红石结构,而且具有明显的(110)择优取向。最低电阻率为2×10-3Ω·cm,载流子浓度和迁移率分别为1 65×1020cm-3和19 0cm2·v-1·s-1。

关键词：磁控溅射 sno2:sb薄膜结构和电学性质

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掺锑二氧化锡薄膜的喷雾热解法制备与热处理

半导体光电 2008年第3期29卷 357-360,364页

作者：肖功利杨宏艳桂林电子科技大学信息与通信学院桂林电子科技大学计算机与控制学院广西桂林541004

以SnCl4·5H2O和sbCl3为原料，采用喷雾热解法在玻璃基片上制备了掺锑二氧化锡（sno2：sb）透明导电薄膜。用X光电子能谱分析仪（XPS）、X射线衍射仪（XRD）和紫外一可见光吸收谱仪分别对样品进行了表征，且对其结构、电学和光学特性作... 详细信息

以SnCl4·5H2O和sbCl3为原料，采用喷雾热解法在玻璃基片上制备了掺锑二氧化锡（sno2：sb）透明导电薄膜。用X光电子能谱分析仪（XPS）、X射线衍射仪（XRD）和紫外一可见光吸收谱仪分别对样品进行了表征，且对其结构、电学和光学特性作了研究。实验结果表明：薄膜仍为金红石型结构，在sb的掺杂量为（1．0～1．5）wt％（质量百分比）和基片温度为500℃时，薄膜方阻为0．8～3．5Ω／□，可见光透过率达80％，红外光反射率达到80％。样品在O2，N2中进行热处理，其电导率呈有规律的变化趋势，热处理温度为550℃时，两种样品的电导率变化曲线上同时出现拐点。

关键词： sno2:sb薄膜喷雾热解法外延生长光电特性热处理