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运用射频磁控溅射技术,改变工作压(3 ～ 10 Pa)在玻璃衬底上生长透明导电ZnO∶ Al (ZAO)样品,采用XRD、紫外-可见分光光度计、霍尔效应测量仪及SEM对薄膜微结构、厚度及其光电性能表征.结果发现:随着工作压增大,样品XRD曲线由多峰转变为(002)单峰,峰强变大半高宽减小,晶粒尺寸由10.01 nm增大到13.46 nm,薄膜结晶性能变好;紫外可见光光谱在400 ～ 760 nm波长区间平均透射率均在85％以上,且在400 nm以下均有吸收边峰出现,样品带隙宽度随工作压增加有蓝移现象,样品厚度随工作压增加从1085 nm减小到781 nm.样品电阻率随工作压从3～6 Pa增加由0.5×10-4Ω·cm增大到35×10-4Ω·cm,在6～10 Pa区间有减小趋势.

关键词: ZAO薄膜 , 透射率 , 电阻率

射频磁控溅射生长ZnO薄膜及性能研究

朱华 , 刘辉文 , 况慧芸 , 冯晓炜

人工晶体学报

采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底生长ZnO及ZnO∶ Al薄膜,通过改变氩氧比、衬底温度和溅射功率获得样品.用X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜进行表征.结果发现:室温下40W的溅射功率1h的溅射时间,改变氩氧比获得样品.XRD图谱中无明显衍射峰出现；紫外可见光分光光度计测试结果显示400nm波长以下,透光率在90％以上.说明薄膜生长呈无定形.衬底温度高于200℃样品,XRD有明显(002)衍射峰出现,在400～ 800 nm波长范围,透光率在88％以上,衬底温度300℃时,XRD衍射峰半高宽最小,晶粒尺寸大.TEM显示:衬底300℃晶粒尺寸最大,晶体发育好.在200℃掺铝ZnO薄膜,(002)峰不明显,有(101)峰出现.

关键词: ZnO薄膜 , 透过率 , 磁控溅射

衬底温度对硼掺杂ZnO薄膜微观结构及其光电特性的影响

王何美 , 朱华 , 冯晓炜 , 况慧芸 , 王艳香

人工晶体学报

采用射频磁控溅射技术,改变玻璃衬底温度制备B掺杂ZnO薄膜,薄膜的微结构及其光电性能分别用X-射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、四探针测试仪及粗糙度测试仪进行表征.结果表明:ZnO∶B薄膜样品表面平整,具有六角纤锌矿结构并呈C轴择优取向.所有薄膜样品在420 ～ 900 nm区间内的平均透光率大于91％.随着温度的增加,电阻率先减小后增大,但晶粒尺寸一直变大.衬底温度为100℃时电阻率可低至1.14×10-3Ω·cm,所有样品禁带宽度相对于本征ZnO蓝移.

关键词: ZnO∶B薄膜 , 磁控溅射 , 光电特性

氮流量对ZnO∶N薄膜微结构及光学性能影响

朱华 , 况慧芸 , 冯晓炜 , 万文琼

人工晶体学报

运用射频磁控溅射技术,改变氩、氮流量比(9/1 ～ 9/4)在玻璃衬底上获得ZnO∶N样品,采用XRD、紫外-可见分光光度计、傅里叶红外光谱仪及SEM对薄膜微结构和光学性能表征.结果发现∶N流量小,样品XRD峰强小,峰位不明显,紫外可见光光谱在320 ～780 nm波长区间透射率变化小；随着N流量的增加,样品XRD有(002)强单峰出现,在400 nm波长以下透射率急剧下降；当氩氮流量达到9/4,样品XRD出现双峰,紫外光透射率无明显变化.

关键词: ZnO∶N薄膜 , 透射率 , 磁控溅射

氩氧流量对ZAO薄膜微结构及其光学性能影响

朱华 , 万文琼 , 况慧芸 , 冯晓炜

人工晶体学报

运用射频磁控溅射技术,改变氩氧流量比在玻璃衬底上生长ZnO∶ Al(ZAO)样品,采用XRD、紫外-可见分光光度计对薄膜微结构、厚度及其光学性能表征,结果发现:维持氩流量不变(9 sccm),随着氧流量增加(1～9 sccm),样品XRD峰强减小,半高宽增大,晶粒尺寸减小,薄膜结晶性能变差;而维持氧流量不变(9 sccm),氩流量减小(9～3 sccm),样品XRD峰强增大,半高宽减小,晶粒尺寸变大,结晶性能变好.紫外可见光光谱在400 ～ 900nm波长区间平均透射率差异大(67.9％～91.1％);在420 ～ 900 nm波长区间平均透光率高且差异小(90.2％～92.4％).

关键词: ZnO∶Al薄膜 , 透射率 , 磁控溅射

慧差对矢量偏振贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响

赵肇雄 , 刘勇

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2009.06.001

利用Richarda-Wolf矢量衍射积分公式,获得矢量偏振贝塞耳-高斯光束经具有初级慧差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场复振幅函数,模拟了不同慧差系数下聚焦光场的纵向分布,以及焦平面和光轴上的光强.研究表明,初级慧差的存在导致矢量偏振贝塞耳-高斯光束的会聚光场发生偏移和变形,焦平面光强的分布和光轴上的光强峰值都受初级慧差和入射光偏振态的共同影响,偏振态和初级慧差不影响聚焦光场在光轴上的对称分布.

关键词: 物理光学 , 贝塞耳-高斯光束 , Richards-Wolf矢量衍射积分 , 径向偏振 , 方位角偏振 , 慧差