汪洪
,
苏凤莲
,
周圣明
,
宋学平
,
刘艳美
,
李爱侠
,
尹平
,
孙兆奇
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.03.050
采用磁控溅射法在硅(111)衬底上制备了C轴高度取向的ZnO薄膜,并研究了退火温度和氧气气氛对ZnO薄膜晶体质量、晶粒度大小和光致发光谱的影响.X射线衍射表明,所有薄膜均为高度C轴择优取向,当退火温度低于900℃时,随着退火温度的升高,薄膜的取向性和结晶度都明显提高.室温下对ZnO薄膜进行了光谱分析,退火后的样品均可观测到明显的紫光发射.在一定的退火温度范围内,还可以观测到明显的紫外双峰.空气中退火的样品,当退火温度达到或高于600℃还可观测到绿光发射.实验结果表明,发光峰强度随退火温度和氧气气氛不同而不同,通过改变退火时的温度和氧气气氛可以改变ZnO薄膜的微结构和发光性质.
关键词:
ZnO薄膜
,
磁控溅射
,
X射线衍射
,
光致发光
刘艳美
,
方庆清
,
李雁
,
吕庆荣
,
周军
,
吴明在
,
宋学萍
,
孙兆奇
功能材料
在玻璃衬底上用sol-gel方法制备了具有室温铁磁性的Zn0.88Co0.12O薄膜,X射线衍射(XRD)和紫外可见透射谱(UV-vis)证明Co2+ 替代Zn2+ 掺入了ZnO的晶格中.随退火温度的升高,光致发光谱(PL)中紫外发光峰增强,缺陷相关的可见光辐射减弱.用振动样品磁强计(VSM)对其磁性进行了表征.分析表明,薄膜室温铁磁性源于替位的Co离子,而非形成了第二相,其磁性强弱与退火处理制度有关,取决于替位的Co2+ 和缺陷引起的载流子之间的耦合程度.
关键词:
Zn0.88Co0.12O
,
室温磁性
,
退火
,
透射光谱
汪洪
,
苏凤莲
,
宋学平
,
刘艳美
,
李爱侠
,
周圣明
,
孙兆奇
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.02.022
用脉冲激光沉积法在Al2O3(0001)衬底上沉积了ZnO薄膜.衬底温度分别为300℃、400℃、500℃、600℃和700℃.利用X射线衍射(XRD)和光致发光谱(PL)对薄膜的结构和光学性能进行研究.X射线衍射的结果表明在不同温度下生长的ZnO薄膜均具有高度c轴择优取向,衬底温度400℃时,膜的应力较小质量较高.ZnO薄膜有很强的紫外发光峰,紫外发光峰的强度与衬底温度密切相关,并发现当衬底温度从300℃增到400℃时,紫外发射峰出现6nm的蓝移.
关键词:
ZnO薄膜
,
脉冲激光沉积
,
X射线衍射
,
光致发光谱
吕建国
,
陈学梅
,
朱剑博
,
黄凯
,
宋学萍
,
孙兆奇
人工晶体学报
采用溶胶-凝胶技术制备不同Na掺杂ZnO薄膜,用XRD、拉曼光谱仪、AFM、SEM和紫外可见分光光度计等表征方法研究了Na掺杂量对ZnO薄膜的表面形貌和光学性质的影响.XRD和Raman光谱分析表明:8.0 at%Na掺杂ZnO薄膜具有最佳c轴择优取向,内部残余张应力最大;表面形貌研究结果显示:薄膜的平均粒径和粗糙度均随Na含量的增加而增大.薄膜在可见光范围内的平均透射率大于80%,随着Na含量从0增加到10at%,薄膜的光学带宽由3.283 eV增大到 3.305 eV.
关键词:
Na掺杂
,
拉曼光谱
,
表面形貌
,
透射谱
宋学萍
,
周桃飞
,
赵宗彦
,
孙兆奇
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.05.026
用直流溅射法在Si基片上制备了250nm厚的Al膜,并在不同退火温度下进行退火处理,用X射线衍射和光学干涉相位移法对薄膜的微结构及应力随退火温度的变化进行了研究.结构分析表明:退火后的Al膜均呈多晶状态,晶体结构仍为面心立方;随着退火温度由20℃升高到400℃,薄膜的平均晶粒尺寸由22.8nm增加到25.1nm;薄膜晶格常数在不同退火温度下均比标准值4.0496稍小.应力分析表明:随退火温度的升高,Al膜应力减小,300℃时平均应力减小为-2.730×10 8Pa且分布均匀;在400℃时选区范围内应力差仅为3.828×10 8Pa.
关键词:
溅射Al薄膜
,
微结构
,
应力
,
退火温度
吕建国
,
伍红松
,
陈磊
,
宋学萍
,
孙兆奇
硅酸盐通报
用射频-磁控共溅射技术制备出Ag体积分数分别为5%,10%,15%和20%的Ag-MgO复合团簇薄膜.用X-射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见分光光度计研究了复合团簇薄膜的微结构、表面形貌和光学性质.结果表明:随着Ag体积分数从5%增大到20%,薄膜中Ag的平均晶粒尺寸由8.2 nm增大到10.9 nm,薄膜的平均颗粒尺寸从37.9 nm增大到43.4 nm,方均根(rms)粗糙度先减小后略有增大,可见光范围内的平均透过率先下降后几乎保持不变.
关键词:
Ag-Mgo复合团簇薄膜
,
微结构
,
表面形貌
,
光学性质
陈进军
,
曹铃
,
宋学萍
,
孙兆奇
功能材料
室温下采用射频磁控溅射法在硅衬底上制备了掺Ta-ZnO透明导电薄膜,并在不同温度下退火处理.利用原子力显微镜、X射线光电子能谱仪对薄膜进行了表征分析,对于不同掺杂比例的Ta-ZnO薄膜以及退火后的Ta-ZnO薄膜的表面形貌进行了研究. 当掺杂比例为5%(质量分数)时,薄膜有最大平均颗粒尺寸94.46nm和最小表面粗糙度4.48nm.随着退火温度的升高,该薄膜表面粗糙度(RMS)先增加后减小,平均颗粒尺寸在94.46～118.05nm之间.
关键词:
Ta-ZnO薄膜
,
射频磁控溅射
,
掺杂
,
表面形貌
,
退火
吕建国
,
戴结林
,
宋学萍
,
孙兆奇
功能材料
构造了不同分形维数的Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形曲面,采用多重分形方法研究了W-M曲面表面高度的分布特征.结果表明,随着曲面分形维数的增加,多重分形谱的谱宽△α从0.082增大到0.215,说明曲面的起伏、粗糙程度随分形维数的增加不断增大,与方均根rms粗糙度σ的计算结果一致.分形谱的△f均＞0,表明曲面上高度最大处数目多于高度最小处数目,曲面的峰位处比较平缓、圆润.
关键词:
Weierstrass-Mandelbrot(W-M)曲面
,
分形维数
,
多重分形谱
,
粗糙度
吕建国
,
孟凡明
,
周明飞
,
宋学萍
,
孙兆奇
功能材料
用原子力显微镜观察经不同退火温度处理TiO2薄膜的表面形貌,观察结果表明,随着退火温度的升高,颗粒不断长大,数目逐渐减少,表面粗糙度RMS从4.1nm增大到18.4nm.用最小二乘法对原子力显微镜图像多重分形谱进行二次函数拟合,结果显示,随着退火温度的升高,α0从1.999增大到2.008,由正值转变为负值,分形谱宽W由0.064增大到0.246,说明TiO2薄膜表面形貌愈来愈复杂.
关键词:
TiO2薄膜
,
原子力显微镜
,
多重分形谱
,
二次函数拟合
吴桂芳
,
宋学萍
,
杨成浩
,
江兵
,
孙兆奇
功能材料
用直流溅射法在硅(111)基底上制备银膜,膜厚为380nm.用BGS6341型电子薄膜应力分布测试仪对膜应力随退火温度的变化进行了研究,结果表明:膜应力随着退火温度的升高而增大,在400℃退火温度下膜应力变化明显.用MXP18AHF型X射线衍射仪测量了膜的衍射谱,对膜微结构随退火温度的变化进行了讨论.制备的Ag膜仍为面心立方结构,呈多晶状态,平均晶粒尺寸为23.63nm,薄膜晶格常数(0.40805nm)比标准样品晶格常数(0.40862nm)稍小.
关键词:
溅射镀膜
,
退火温度
,
薄膜应力
,
微结构
