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硅衬底上FeSe<sub>x</sub>/Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>双层膜的射频磁控溅射制备及磁性能研究
摘要： 采用射频磁控溅射法在不同厚度的Bi2Se3硅衬底上生长了FeSex/Bi2Se3双层薄膜，并研究了其结构、形貌和磁学性能。FeSex/Bi2Se3双层薄膜中的Bi2Se3晶粒c轴垂直于膜面取向，在低温下因铁磁性FeSe2而呈现弱铁磁性。Bi2Se3层厚度同时影响Fe-Se层的晶体结构和磁学性质。
关键词： 磁性相、射频磁控溅射、顺磁性、拓扑绝缘体、双层薄膜
更新于2025-09-23 19:05:12
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WS2：一种用于太阳能电池应用的新型窗口层材料
摘要： 采用射频磁控溅射技术在钠钙玻璃基底上沉积二硫化钨（WS2）薄膜。通过改变射频磁控溅射功率（50、100、150、200和250 W）研究其对薄膜特性的影响，并确定适用于薄膜太阳能电池的最佳工艺条件。系统分析了不同沉积功率下生长薄膜的形貌、结构及光电性能。所有WS2薄膜均呈现颗粒状形貌，具有强(101)晶面择优取向的菱方相结构。当射频功率为200 W时，成功制备出带隙2.2 eV、载流子浓度1.01×10^19 cm^-3、电阻率0.135 Ω·cm的多晶超薄WS2薄膜。该优化WS2薄膜首次作为窗口层成功应用于CdTe/WS2太阳能电池，初步测试显示该新型WS2窗口层使CdTe电池获得1.2%的光电转换效率（开路电压379 mV，短路电流密度11.5 mA/cm2，填充因子27.1%）。本研究为WS2薄膜作为潜在窗口层在薄膜太阳能电池中的应用奠定了基础。
关键词： WS2，窗口层，薄膜太阳能电池，CdTe，射频磁控溅射
更新于2025-09-19 17:13:59
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工作压力对射频溅射SnS薄膜性能及SnS基太阳能电池光伏性能的影响
摘要： 采用单锡硫(SnS)靶材通过射频磁控溅射法制备SnS薄膜，研究工作压强(0.6 Pa至2.6 Pa)变化对薄膜结构、化学成分、电学及光学特性的影响。X射线衍射结果表明所有SnS薄膜均呈现(111)晶面择优生长取向，X射线光电子能谱证实薄膜为正交晶系结构且具有324.5 eV的结合能。透射光谱长波红移导致光学带隙从1.56 eV降至1.47 eV。以工作压强2.0 Pa制备的SnS吸收层构建的传统结构太阳能电池(Al/ITO/i-ZnO/CdS/SnS/Mo/SLG)获得最高0.58%的光电转换效率，该结果较其他传统结构报道具有显著优势。
关键词： 薄膜，硫化锡，射频磁控溅射，单靶材，基于硫化锡的太阳能电池，工作压力
更新于2025-09-19 17:13:59
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掺铝氧化锌阳极的量子点发光二极管
摘要： 本研究展示了一种采用无氧化铟锡（ITO）透明电极制备的混合ZnCdSeS/ZnS量子点发光二极管（QLED）器件。针对不同溅射压强下的绿色QLED阳极透明电极，采用磁控溅射法制备了铝掺杂氧化锌（AZO）。开尔文探针力显微镜测量显示AZO功函数约为5.0电子伏特。通过仅空穴器件证实，溅射压强可调节AZO/聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）界面。低表面粗糙度的AZO薄膜能形成优质AZO/PEDOT:PSS界面，从而增强空穴注入并改善电荷平衡。在1毫托溅射压强下优化的QLED器件，其最大电流效率、亮度和外量子效率分别可达50.75坎德拉/安培、102,500坎德拉/平方米和12.94%。
关键词： 射频磁控溅射、掺铝氧化锌、量子发光二极管、透明电极
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有TCO减反射膜的异质结太阳能电池结构的抗辐射性能研究
摘要： 采用PECVD技术，以硅烷(SiH4)、甲烷(CH4)、氢气(H2)和磷化氢(PH3，2 vol.%溶于H2)为前驱体气体，在不同沉积条件下于p型Si(100)晶圆上制备了作为异质结结构发射极的磷掺杂碳化硅薄膜。随后通过射频磁控溅射在不同磷掺杂非晶碳化硅氢(a-SiC:H(n))薄膜表面沉积ITO或IZO透明导电氧化物薄膜。在室温下对样品结构进行总注量5×1011 cm?2的Xe离子辐照。研究了磷浓度及透明导电氧化物类型的影响。通过分析复阻抗谱，深入探究了辐照对样品电物理特性的影响机制。
关键词： Xe离子辐照、射频磁控溅射、TCO减反射膜、抗辐射性、阻抗谱、异质结太阳能电池、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）
更新于2025-09-19 17:13:59
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锑硫化物（Sb2S3）的铜掺杂：制备、特性及光伏应用
摘要： Sb2S3太阳能电池在功率转换效率（PCE）方面落后于硅太阳能电池和碲化镉太阳能电池等传统薄膜太阳能电池。最突出的问题之一是Sb2S3的载流子浓度相对较低。为了提高载流子浓度，我们通过射频磁控溅射法将元素铜掺杂到Sb2S3薄膜中。实验证明铜已掺入Sb2S3薄膜，并主要以铜硫属化合物形式锚定在Sb2S3表面及晶界处与硫结合。铜掺杂显著改变了射频溅射Sb2S3薄膜的物理和电学特性，包括光学带隙、结晶度、化学成分、形貌及载流子浓度。特别是经过精准铜掺杂后，电子载流子浓度从6.28×10?显著提升至6.06×101? cm?3，费米能级也明显上移。基于射频溅射铜掺杂Sb2S3吸收体的平面太阳能电池实现了1.13%的PCE提升，并展现出良好稳定性。本研究表明铜掺杂是改善Sb2S3薄膜电子特性和提升Sb2S3太阳能电池性能的有效替代方案。
关键词： 射频磁控溅射、铜掺杂、光伏应用、载流子浓度、Sb2S3太阳能电池
更新于2025-09-16 10:30:52
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热氧化对光电应用中CuO<sub>2</sub>薄膜物理性能的影响
摘要： 本研究采用射频溅射法，在不同退火温度范围内制备了高质量的氧化亚铜（Cu2O）和氧化铜（CuO）薄膜。结果表明，高透明样品的透光率从48%提升至68%。然而在低退火温度下，光学性能急剧下降。研究发现随着退火温度升高，能带隙值介于2.35电子伏特至2.62电子伏特之间。此外，分别采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射技术对Cu2O与CuO薄膜的表面形貌及均匀性进行了测量分析。
关键词： 退火温度，射频磁控溅射，二氧化铜，薄膜
更新于2025-09-10 09:29:36
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衬底台温度和旋转速率对射频溅射Bi2.1Dy0.9Fe3.9Ga1.1O12石榴石薄膜磁光性能的影响
摘要： 采用射频磁控溅射技术在石英衬底上制备了高度铋取代的铁石榴石薄膜。我们研究了影响Bi2.1Dy0.9Fe3.9Ga1.1O12组分铁氧体石榴石薄膜磁光(MO)性能的因素(与射频磁控溅射沉积技术相关的工艺参数)。所有薄膜经退火处理后均显示出在整个可见波长范围内的高磁光响应。特别研究了衬底台温度和旋转速率对薄膜各项性能的影响。实验结果表明，这类石榴石薄膜的特性可被调控和优化，用于各种磁场驱动的纳米光子学和集成光学器件；与其它旋转速率下沉积的薄膜相比，在衬底台旋转速率接近每分钟16转时，所开发的磁光薄膜具有最佳的磁光品质。据我们所知，这是首次报道沉积参数对这种化学计量比石榴石薄膜性能影响的研究。
关键词： 磁光子学、法拉第旋转、磁光石榴石、衬底温度、工艺参数、射频磁控溅射
更新于2025-09-10 09:29:36
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热退火对射频溅射LiTaO?薄膜结构和光学性能的影响
摘要： 近化学计量比钽酸锂（LiTaO3）薄膜在热传感器和探测器应用中相比块体LiTaO3单晶具有独特的性能优势。本研究采用射频磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备LiTaO3薄膜，系统研究了550°C至700°C退火温度条件下薄膜的结构与光学特性。通过椭圆偏振光谱技术测定了薄膜的光学常数，包括折射率、消光系数及光学带隙能量。结果表明：随着晶粒尺寸增大，光学带隙能量Eg随之升高；最佳退火温度为600°C，在此条件下获得的折射率为2.05、消光系数k为2×10?5、光学带隙能量Eg为3.82 eV，这些数值与LiTaO3单晶参数相符。上述结果证实射频磁控溅射制备的LiTaO3薄膜具有良好的结晶性和有序结构。
关键词： 光学常数、钽酸锂薄膜、射频磁控溅射、光学带隙Eg
更新于2025-09-10 09:29:36
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采用射频磁控溅射法制备的BiInO?-PbTiO?薄膜具有高铁电性与高居里温度
摘要： 通过射频磁控溅射法在(101)SrRuO?/(200)Pt/(200)MgO衬底上沉积的铁电xBiInO?-(1-x)PbTiO?(xBI-(1-x)PT)薄膜特性及其沉积条件影响被研究。采用X射线衍射和扫描电子显微镜表征xBI-(1-x)PT薄膜结构，结果表明薄膜主要呈(001)取向生长。通过扫描电子探针分析薄膜化学成分，结果显示Pb和Bi元素的损失现象取决于溅射过程中的压力与温度。通过调节靶材组分、衬底温度和气体压强等溅射参数以获得最佳溅射条件。为降低漏电流，在靶材中掺杂2 mol% La?O?。P-E电滞回线显示优化后的xBI-(1-x)PT(x=0.24)薄膜具有高铁电性，剩余极化强度2Pr=80 μC/cm2，矫顽电场2Ec=300 kV/cm，居里温度约640℃。结果表明该薄膜具有优异性能并具备广泛应用前景。
关键词： 铁电体、射频磁控溅射、BiInO3-PbTiO3、薄膜、居里温度
更新于2025-09-09 09:28:46