张锁良
,
贾长江
,
郝彦磊
,
史守山
,
张二鹏
,
李钗
,
娄建忠
,
刘保亭
,
闫小兵
人工晶体学报
采用射频磁控溅射法在室温玻璃衬底上成功地制备出了铟镓锌氧(In-Ga-Zn-O)透明导电薄膜.研究了不同溅射功率对In-Ga-Zn-O薄膜结构、电学和光学性能的影响.X射线衍射(XRD)表明,在80～150 W溅射功率范围内In-Ga-Zn-O薄膜为非晶结构.随着溅射功率的增加,生长速率成线性增加,电阻率逐渐降低.透射光谱显示在350 nm附近出现较陡的吸收边缘,说明In-Ga-Zn-O薄膜在以上溅射功率范围内具有良好的薄膜质量.光学禁带宽度随着溅射功率增加而减小.In-Ga-Zn-O薄膜在500～800nm可见光区平均透过率超过90％.
关键词:
In-Ga-Zn-O薄膜
,
溅射功率
,
电阻率
,
禁带宽度
,
透过率
闫小兵
,
史守山
,
贾长江
,
张二鹏
,
李钗
,
李俊颖
,
娄建忠
,
刘保亭
人工晶体学报
采用射频磁控溅射法制备Ti金属薄膜作为反应电极,结合脉冲激光沉积法在Pt/Ti/Si衬底上制备了Ti/非晶-SrTiO3-δ (STO)/Pt结构的阻变存储器件单元.器件的有效开关次数可达200次以上.利用5 mV的小电压测量处于高低阻态的器件电阻,发现在经过3.1 ×105 s以后,两种阻态的电阻值均没有明显的变化,说明器件具有较好的保持特性.器件处于高阻态和低阻态的电阻比值可达100倍以上.在9mA的限制电流下,器件的低阻态为500 Ω,有利于降低电路的功耗.氧离子和氧空位的迁移在阻变开关中起到重要的作用,界面层TiOx发挥着氧离子库的作用.阻变开关机制归因为导电细丝(Filaments)的某些部分出现氧化或者还原现象,造成导电细丝的形成和断开.
关键词:
阻变开关
,
STO
,
Ti反应电极
,
开关机制
,
脉冲激光沉积
闫小兵
,
李玉成
,
闫铭
,
杨涛
,
贾信磊
,
陈英方
,
赵建辉
,
李岩
,
娄建忠
人工晶体学报
采用磁控溅射系统在Pt衬底上构建了Ag/BiFeO3 (BFO)/Pt三明治结构的阻变存储器件单元,该器件可以在较低的限制电流下实现阻变行为并显著降低功耗.在0.5 μA的低限制电流下,器件具较好双极I-V滞回曲线,开关电阻比值超过1个数量级,有效开关次数达500次以上,阻态保持时间超过1.8 ×104 s,有较好的保持特性.分析了该Ag/BFO/Pt器件的阻变开关机制,主要归因于Ag原子在BFO薄膜内的氧化还原反应引起的金属导电细丝的形成与断开.
关键词:
阻变存储器
,
低限制电流
,
开关机制
,
导电细丝
娄建忠
,
李钗
,
张二鹏
,
马蕾
,
江子荣
,
王峰
,
闫小兵
功能材料
利用射频等离子体增强型化学气相沉积（RF-PECVD）工艺,以SiH4和H2作为反应气体源,在石英衬底上制备了氢化纳米硅（nc-Si∶H）薄膜。其中衬底温度为250℃,H2稀释比为99%,反应压强为133Pa和射频功率为20～60W。采用α-台阶仪、X射线衍射仪（XRD）、Raman光谱仪、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）和紫外-可见光分光光度计等对薄膜的结构特征和光学特性进行了测试研究。结果表明,随着射频功率的增大,nc-Si∶H薄膜的沉积速率增加,晶化率提高,晶粒尺寸增大和氢含量减小,同时薄膜的吸收系数增强,光学带隙变窄,结构有序性增强和带尾态宽度减小。
关键词:
RF-PECVD
,
nc-Si∶H薄膜
,
结构特征
,
光学特性
娄建忠
,
贾长江
,
郝华
,
张二鹏
,
史守山
,
闫小兵
人工晶体学报
采用射频磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了非晶InGaZnO4(α-IGZO)薄膜,利用直流磁控溅射法制备的Ag金属薄膜作为反应上电极,构建了Ag/非晶InGaZnO4(α-IGZO)/Pt结构的阻变存储器件单元.所制备的器件具有双极型阻变特性,写入时间仅为107 ns,经过300次循环开关后,器件仍显示良好的开关效应.对置于高低阻态的器件使用5 mV横电压测量其电阻,电阻值经过1.2×104 s无明显衰减趋势,表明器件具有较好的保持特性.阻变开关机制归因于在外加电场的作用下,由于电化学反应,使得Ag导电细丝在存储介质α-IGZO薄膜中形成和溶解.
关键词:
阻变开关
,
IGZO薄膜
,
Ag电极
,
开关机制
李文明
,
吴一
,
刘晨吉
,
郑树凯
,
闫小兵
材料科学与工程学报
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法计算了未掺杂,Cd、O单掺杂及Cd-O共掺杂ZnTe的几何结构、能带结构、态密度分布、光吸收谱和介电常数等性质.结果表明:掺杂后的ZnTe晶格常数发生变化,其中Cd掺杂的ZnTe晶格失配最大;三种掺杂均使ZnTe禁带宽度减小,并引入杂质能级,其中O掺杂和Cd-O共掺杂的ZnTe的禁带宽度变化较为明显,同时掺杂后ZnTe吸收带边出现不同程度的红移.
关键词:
ZnTe
,
共掺杂
,
密度泛函理论
闫小兵
,
张二鹏
,
贾长江
,
史守山
,
娄建忠
,
刘保亭
人工晶体学报
采用射频磁控溅射技术在室温下玻璃衬底上制备了铟镓锌氧(In-Ga-Zn-O)透明导电薄膜,并对该薄膜进行了真空退火.研究了不同退火温度对In-Ga-Zn-O薄膜结构、电学和光学性能的影响.X射线衍射(XRD)表明,在300℃至500℃退火温度范围内,In-Ga-Zn-O薄膜为非晶结构.随着退火温度的增加,薄膜的电阻率先减小后增大.透射光谱显示退火后In-Ga-Zn-O薄膜在500～ 800 nm可见光区平均透过率超过80％,且在350 nm附近表现出较强的紫外吸收特性.经过退火的薄膜光学禁带宽度随着退火温度的增加先增大后减小,350 ℃最大达到3.91 eV.
关键词:
In-Ga-Zn-O薄膜
,
退火温度
,
磁控溅射
,
光学带隙
李丽
,
刘保亭
,
张新
,
闫小兵
,
郭颖楠
人工晶体学报
应用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si(001)基片上制备了BiFeO3薄膜,构架了Pt/BiFeO3/Pt电容器.采用X射线衍射仪和铁电测试仪研究了Pt/BiFeO3/Pt电容器的结构和物理性能.实验发现BiFeO3最佳的结晶温度为600 ℃,X射线衍射图谱显示BiFeO3薄膜结晶状况良好,原子力显微镜照片显示BiFeO3表面颗粒均匀.Pt/BiFeO3/Pt电容器具有良好的电学性能,在驱动电压为5 V的情况下,Pt/BiFeO3/Pt电容器的电滞回线具有良好的对称性,漏电流密度小于10-4 A/cm2,研究发现BiFeO3薄膜log(J)/log(E)关系满足空间电荷限制电流传导机制.
关键词:
铁酸铋薄膜
,
溶胶-凝胶法
,
铁电性能
,
漏电流
