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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • 射频磁控溅射GaN/n-Si薄膜的物理特性：射频功率的影响

    摘要： 通过射频磁控溅射在不同射频功率下成功在n-Si(100)衬底上制备了GaN薄膜。采用紫外-可见光谱、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和显微拉曼光谱等实验测量技术，研究了射频功率对所制备薄膜物理性质的影响。X射线衍射结果表明，所制备的薄膜为具有六方GaN(100)和(110)晶面的多晶结构。研究证实，提高射频功率会导致GaN薄膜晶体质量下降，并对此劣化原因进行了讨论。分析发现，射频功率增加会使GaN薄膜光学带隙能量降低，相关变化原因已作解释。AFM分析显示部分薄膜呈层岛生长模式(Stranski-Krastanov生长模式)，另一些则呈逐层生长模式(Frank-van der Merwe模式)。场发射扫描电镜分析表明，提高射频功率可改善薄膜表面形貌，但当射频功率达到125W时GaN薄膜表面开始劣化，其成因已作探讨。显微拉曼光谱检测到不同强度的六方GaN E1(TO)横光学声子模，相关差异原因已作讨论。研究表明射频功率对生长高质量GaN薄膜具有重要作用，通过控制射频功率可优化薄膜的形貌、结构和光学特性，使其成为LED、太阳能电池和二极管应用的潜在候选材料。

    关键词： 薄膜、III族氮化物、射频磁控溅射、半导体、氮化镓

    更新于2025-11-14 15:25:21

  • 通过掺杂剂偏析工艺实现PdEr硅化物形成及n-Si(100)接触电阻率降低

    摘要： 本文采用自主研发的PdEr合金靶材进行溅射，研究了PdEr硅化物的形成过程，并首次通过掺杂分离工艺评估了n-Si(100)上形成的PdEr硅化物层的接触电阻率。Pd2Si与ErSi2虽同属六方晶系结构，但其电子肖特基势垒高度（Φbn）存在差异，分别为0.75 eV和0.28 eV。利用自主研发的PdEr合金靶材，通过射频磁控溅射在室温下于n-Si(100)衬底上沉积了20 nm厚的PdEr合金层，随后原位沉积了10 nm厚的TiN封装层。接着在N2/4.9%H2混合气体中经500°C快速热退火5分钟实现硅化反应，最后进行选择性刻蚀。所制备肖特基二极管的J-V特性表明，其势垒高度qΦbn从Pd2Si的0.75 eV降至PdEr硅化物的0.43 eV。通过掺杂分离工艺测得PdEr硅化物与n-Si(100)的接触电阻率达4.0×10?? Ω·cm2。

    关键词： 接触电阻率、钯铒合金靶材、射频磁控溅射、肖特基势垒高度、硅化物

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用射频磁控溅射法制备(Mg, Al)共掺杂ZnO薄膜的光电性能处理与研究及其光伏应用

    摘要： 本研究采用射频磁控溅射技术，以常规固态靶材（ZnO:MgO:Al2O3，质量比10:2%）制备了高透明薄膜。在300°C和250W功率条件下，分别于0.21、0.61、0.83和1Pa的工作压强下将薄膜沉积于玻璃和硅基底上。通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见吸收光谱及霍尔效应测试，系统研究了工作压强对薄膜结构、光学、形貌及电学性能的影响。重点分析了薄膜的折射率、消光系数和带隙能量等光学特性，其光学带隙值通过计算吸收系数得出（范围3.921-3.655eV），该参数受工作压强影响甚微。当工作压强最低（0.21Pa）时获得的样品呈现8.8×10?2Ω·cm的最低电阻率，展现出最优光电性能。这些数据表明所制备薄膜层具备良好的光伏应用潜力。

    关键词： 工作压力，掺铝氧化锌-氧化镁粉末，射频磁控溅射，光伏应用，薄膜，固态法，光电性能

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于射频磁控溅射法制备的ZnO薄膜紫外光谱范围LED结构

    摘要： 报道了不同缺陷对n-ZnO/p-GaN结构光致发光和电致发光光谱（发射强度和波长）影响的数据。

    关键词： 氧化锌薄膜、光致发光、射频磁控溅射、紫外光谱范围、电致发光

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • Zn3N2相分解对高掺杂ZnO:Al,N薄膜性能的影响

    摘要： 研究铝氮共掺杂及热退火对氧化锌薄膜性能的影响，不仅对实现薄膜的p型导电性至关重要，也有助于提升氧化锌基紫外探测器的性能。我们采用磁控溅射逐层生长技术，在硅衬底上制备了含Zn3N2相的高浓度掺杂ZnO:Al,N薄膜（ZnO:Al,N-Zn3N2）。本研究对比分析了原位生长与退火处理后高浓度掺杂ZnO:Al,N薄膜的结构、光学及电学特性。结果表明：常压条件下对ZnO:Al,N-Zn3N2薄膜进行热退火可使Zn3N2相分解。通过X射线衍射、能量色散X射线分析、拉曼散射、光致发光、X射线光电子能谱及X射线发射光谱等手段，我们详细研究了该现象对ZnO:Al,N薄膜性能的影响机制。

    关键词： 射频磁控溅射、氧化锌、氮铝共掺杂、光致发光、X射线光电子能谱、薄膜、X射线衍射、拉曼散射

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于热释电红外探测器阵列的射频磁控溅射生长锆钛酸铅薄膜的制备与表征

    摘要： 采用微机电系统(MEMS)技术制造热释电红外(PIR)探测器阵列的挑战之一在于寻找传感薄膜的最佳生长方法。本研究通过射频磁控溅射法，在Pt/TiO2/Si3N4/SiO2/Si衬底上成功制备了锆钛酸铅(PbZr0.3Ti0.7O3，PZT)薄膜。研究考察了不同退火温度下薄膜的结构、形貌及电学性能。当工作压强为3.0 Pa、Ar/O2气体流量比为80/20并在700°C退火的PZT薄膜，表现出表面光滑、介电性能优异、铁电性和热释电性良好等特性。该薄膜在1 kHz频率下的介电常数为500，损耗角正切为0.018；剩余极化强度(Pr)为33 μC·cm?2，矫顽场强(Ec)为42 kV·cm?1；热释电系数为0.033 μC·cm?2·K?1。其探测优值(FD)达到1.29×10?? Pa?1/2，表明该薄膜已满足热释电红外探测器阵列敏感层的使用要求。

    关键词： 射频磁控溅射，热释电红外探测器阵列，PZT薄膜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 射频磁控溅射沉积ZnO薄膜的光学特性

    摘要： 我们采用射频磁控溅射法，以金属锌靶为源，在玻璃基板上制备了氧化锌(ZnO)薄膜。通过评估多个工艺参数对薄膜光学性能的影响，发现所制薄膜具有极高的电阻率(1012 Ω·cm)和室温下3.3 eV的禁带宽度。实验表明：当射频功率为50 W、靶材与基板间距70 mm、在极低气压(3.35×10?3 Torr)的氩氧混合气体环境中生长时，可获得均匀性良好且结晶度高的ZnO薄膜。所有薄膜在可见光区(400-800 nm)均呈现高透光性，平均透过率超过80%。根据光学吸收光谱计算得出的光学透过率和折射率显示，这些参数与生长条件显著相关。其中100°C下生长的样品在可见光波段平均透过率约80%，估算其折射率为1.97。

    关键词： X射线衍射、射频磁控溅射、折射率、氧化锌、透射率

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 银薄膜的选择性激光烧蚀与图案化：实现宽度与深度的精确控制

    摘要： 通过射频磁控溅射在玻璃基底上沉积银（Ag）薄膜后，采用532纳米纳秒脉冲激光进行烧蚀。系统研究了单次与多次扫描烧蚀条件下，激光能量密度和离焦量对100纳米及600纳米厚银膜上激光烧蚀沟槽宽度与深度的影响。结果表明：银膜可通过激光诱导的热弹性力或汽化作用成功从基底剥离。证实激光能量密度和离焦量对控制烧蚀沟槽的宽度和深度具有关键作用。本工作通过单次扫描激光烧蚀，在100纳米厚银膜上获得了宽度53-196微米、深度56-196纳米的沟槽；采用单次或多次扫描（扫描次数1-6次）实现了600纳米厚银膜的可控深度烧蚀/去除。此外，通过单次及多次扫描激光烧蚀成功制备了方螺旋银图案，在简单电路中展现出良好导电性。该研究在需要精确控制激光烧蚀/去除宽度和深度的各领域具有重要应用潜力。

    关键词： 宽度与深度控制、激光烧蚀、银薄膜、射频磁控溅射、纳秒脉冲激光

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 衬底取向控制对溅射BaTiO?薄膜电学性能的影响

    摘要： 本研究探讨了BaTiO3（BTO）薄膜的底电极/衬底构型、晶体微观结构与电学性能之间的关系。这些薄膜通过射频磁控溅射法制备于（Sr0.5La0.5）CoO3（LSCO）缓冲的（110）和（111）取向SrTiO3（STO）衬底，以及SrRuO3（SRO）缓冲的（110）和（111）取向MgO（MGO）衬底上。X射线衍射结果表明：LSCO/STO衬底生长的薄膜具有高质量外延取向，而SRO/MGO衬底生长的薄膜呈现强（110）织构。通过设计电极/衬底构型来调控晶体微观结构，进而影响薄膜电学性能。采用金属/铁电体/金属模型研究其电学特性，J-V曲线显示明显的偏压不对称性，这主要源于氧空位输运状态的变化。LSCO/STO衬底生长的BTO薄膜表现出显著的介电频率色散，而SRO/MGO衬底生长的薄膜则呈现近频率无关响应。所有电学参数均受极化倾角与择优取向度显著影响：相比外延（111）取向薄膜，（110）取向外延及织构薄膜具有更高介电常数但更低的损耗角正切、自由载流子浓度、内建电压及漏电流密度。

    关键词： 介电性能、电学性能、衬底取向控制、BaTiO3薄膜、射频磁控溅射

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 射频功率对光伏用溅射CuS薄膜性能的影响

    摘要： 采用射频磁控溅射法在室温下于玻璃基底上沉积了硫化铜（CuS）薄膜，射频功率范围为40-100 W，并研究了CuS薄膜的结构与光学特性。不同沉积功率制备的CuS薄膜均呈现六方晶系结构，且（110）晶面为优选生长取向。拉曼光谱显示在474 cm?1频率处存在尖锐强峰，在265 cm?1频率处出现较宽峰。当射频功率为40 W时，致密小颗粒与微小孔隙间距形成平整薄膜表面；随功率增加，晶粒尺寸与晶界间距呈递增趋势。Cu 2p3/2和Cu 2p1/2的结合能峰分别位于932.1 eV和952.0 eV，所有CuS薄膜中Cu2+态结合能差值恒定为19.9 eV。S 2p3/2和S 2p1/2对应S2?态的结合能峰分别出现在162.2 eV和163.2 eV?？杉獠ǘ瓮干渎视氪赌芰克娉粱β试黾映氏陆登魇?。对于采用100 W射频功率沉积CuS层上叠加SnS薄膜的叠层结构太阳能电池（玻璃/Mo/吸收层(CuS/SnS)/硫化镉(CdS)/本征氧化锌(i-ZnO)/氧化铟锡(ITO)/铝(Al)），测得开路电压（Voc）为115 mV，短路电流密度（Jsc）为9.81 mA/cm2，填充因子（FF）为35%，最高光电转换效率（PCE）为0.39%。

    关键词： 辉铜矿，CuS/SnS吸收层，CuS薄膜，太阳能电池，射频磁控溅射

    更新于2025-09-23 15:19:57