氧化锌薄膜

摘要： 氧化锌作为宽禁带半导体在室温下具有高激子束缚能(60 meV)、化学性能稳定、良好的压电性能和光学性能等优点,在光发射器件等光电技术领域应用非常广泛.拟通过采用离轴倾角溅射的方法,探究溅射功率对氧化锌薄膜的结晶和光学性质的影响.相比于分子束外延和金属有机化学气相沉积等薄膜生长技术,磁控溅射具有明显的成本优势,薄膜纯度高、致密性以及均匀性良好,适于大尺寸生长.相比于传统的共轴垂直溅射,离轴倾角沉积可以使溅射到基片表面的粒子获得更多的横向迁移能,进而更容易迁移到合适的位点,有利于薄膜的高质量生长.在众多生长参数中,溅射功率是影响薄膜沉积以及薄膜晶体质量等物性的重要因素.因此,将采用射频磁控溅射就不同的溅射功率对氧化锌薄膜的形貌、结构以及发光性质等影响展开研究.

摘要： 采用磁控溅射在玻璃衬底上制备镁铝共掺杂氧化锌(MAZO)薄膜。通过XRD、AFM、紫外-可见-近红外分光光度计和四探针测试仪综合分析溅射功率对MAZO薄膜结构特性、表面形貌和光电性能的影响。XRD测试表明,所有MAZO薄膜具有六方纤锌矿晶体结构,沿垂直衬底的(002)方向择优取向。AFM测试显示,所有MAZO薄膜的表面粗糙度低于10 nm。分光光度计测量结果表明,所有MAZO薄膜可见光区域平均透射率在90%以上。随着溅射功率从0增加至200 W,MAZO薄膜禁带宽度从3.46 eV增加至3.53 eV,电阻率从0.41×10^(-2)Ωcm增长至2.38×10^(-2)Ωcm,而品质因子从2.68×10^(-3)Ω^(-1)下降至0.87×10^(-3)Ω^(-1)。通过调控溅射功率,能改变MAZO薄膜中的Mg含量,进一步调节其光电性能。

摘要： 采用磁控溅射在玻璃衬底上制备镁铝共掺杂氧化锌(MAZO)薄膜.通过XRD、AFM、紫外-可见-近红外分光光度计和四探针测试仪综合分析溅射功率对MAZO薄膜结构特性、表面形貌和光电性能的影响.XRD测试表明,所有MAZO薄膜具有六方纤锌矿晶体结构,沿垂直衬底的(002)方向择优取向.AFM测试显示,所有MAZO薄膜的表面粗糙度低于10 nm.分光光度计测量结果表明,所有MAZO薄膜可见光区域平均透射率在90％以上.随着溅射功率从0增加至200 W,MAZO薄膜禁带宽度从3.46 eV增加至3.53 eV,电阻率从0.41×10-2Ωcm增长至2.38×10-2Ωcm,而品质因子从2.68×10-3Ω-1下降至0.87×10-3Ω-1.通过调控溅射功率,能改变MAZO薄膜中的Mg含量,进一步调节其光电性能.

摘要： 通过溶液浸泡法制取了氧化亚铜薄膜电极,通过电沉积法制备了氧化锌薄膜催化剂,利用电催化还原二氧化碳制甲醇.从催化性能、电解能力等方面进行了研究,得到了电催化制甲醇的优化方法.

摘要： 为研究具有更好材料稳定性的半透明薄膜太阳能电池,本文采用直流磁控溅射技术沉积氧化亚铜(Cu2O)薄膜和氧化锌(ZnO)薄膜,制备了Cu2O/ZnO异质结.使用扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、薄膜测定系统和太阳能模拟器,研究在不同氩/氧气体流量比的条件下制备的Cu2O层对异质结的材料特性、光学特性及光电特性的影响.研究结果表明:在一定氩/氧气体流量比范围内制备的Cu2O/ZnO异质结,在AM1.5的标准模拟太阳光的照射下具有一定的光电转换能力,可作为半透明太阳能电池的换能单元.

摘要： The 3 at. ％ Cr doped ZnO films were deposited on glass substrate by radio frequency magnetron sputtering method, followed by annealing process with temperature 300 °C ～ 500 °C for 25 minutes. And the influence of annealing temperature on mechanical property and microstructure of Cr doped ZnO films was investigated. The microstructure analysis result showed that the crystallization direction of Cr doped ZnO films is along (002) and the growth along (002) plane becomes more and more obvious with annealing temperature increasing. However, the surface roughness of the films becomes greater with annealing temperature increasing. The mechanical analysis result revealed that the dislocation atomic energy can be decreased due to the grain size being larger with annealing temperature increasing and then the hardness of Cr doped ZnO films is thereupon great increasingly, but it has no significant effect on the Young modulus. Moreover, the wear resistance and toughness of the films are both increasing with annealing temperature increasing, suggesting that the annealing treatment plays an important role in improving the anti-plastic deformation ability of Cr doped ZnO films.%本研究利用射频磁控溅镀法在玻璃基板上制备3 at.％的Cr掺杂ZnO薄膜,再以300°C～500°C温度退火处理25 mins,并探讨了退火温度对Al掺杂ZnO薄膜的微观结构与机械性能的影响.微观结构分析结果表明Cr掺杂ZnO薄膜的结晶方向为(002),且沿(002)方向的成长随退火温度升高而越加明显,但薄膜的表面却随退火温度升高而变得越来越粗糙.机械性能分析结果揭示晶粒尺寸随退火温度升高而增大,导致差排原子的动能随之降低,致使Cr掺杂ZnO薄膜的硬度随退火温度升高而增大,但对其对杨氏模量却没有太大的影响;此外,Cr掺杂ZnO薄膜的耐磨性与韧性均随退火温度升高而增强,表明退火处理对该薄膜的抗塑性形变能力有很大帮助.

摘要： 采用射频磁控溅射技术,以氧化锌(ZnO)为靶材,在PET塑料表面沉积制备了氧化锌薄膜包装材料,研究了氩气(Ar)流量对所制备的ZnO薄膜结构、形貌、沉积速率的影响。实验结果表明,当氩气流量为45sccm时,ZnO薄膜表面均匀且致密。

摘要： 本文提出了一种利用表面活性剂钝化和电子载流子掺杂来调制钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜固有铁磁性的“双重操纵效应”新方法.第一性原理计算表明,氢表面钝化作为薄膜表面Co-O-Co磁耦合的磁开关,可以控制掺杂钴原子的自旋极化.同时,电子载流子掺杂可以进一步用作类层状铁磁性媒介来调节薄膜内部原子层的铁磁性.该双重操纵效应揭示了n型钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜的本质铁磁性来源,并且还有可能用作其他n型稀磁半导体氧化物薄膜增强铁磁性的替代策略.

摘要： 采用射频磁控溅射方法在蛋白质基底上成功地制备了ZnO薄膜,研究了不同靶基距、氩氧比和溅射功率条件对ZnO薄膜性质的影响.结果表明,较小的靶基距有助于ZnO薄膜的c轴择优取向生长.我们还发现,沉积于玉米蛋白质基底的ZnO薄膜存在不同程度的张应力,当Ar/(Ar+O2)为0.7时,ZnO薄膜内的张应力最小.ZnO近带边发光峰有不同程度的红移,我们认为,这是由于晶界势垒和氧空位Vo造成的.随着溅射功率的增大,薄膜生长速率显著加快,晶粒尺寸增大,ZnO的近带边发光峰位逐渐趋向于理论值.

摘要： 气敏材料的气体吸附现象的计算机仿真研究工作大部分采用量子力学和密度泛函方法,但是这种方法难以满足较大体系下的表面气体吸附现象的仿真需求.近年来,反应分子动力学(Reaxff MD)迅速发展,已用于大规模分子体系的化学反应分析,但其在表面气体吸附方面的工作才刚起步.本文采用分子动力学模拟的方法和ReaxFF力场,在300K-700K下模拟了气态水和氧气以及氢气混合气体在氧化锌表面的吸附过程.并且在300K下,模拟了气态水和氧气以及氢气分别作为单一气体和混合气体下氧化锌在对气体的吸附效果.结果表明,氢气与氧化锌的反应需要氧气的参与,氧化锌薄膜在600K时反应最为剧烈.

摘要： 本文主要研究CO2激光器辐照对室温条件下通过磁控反应溅射沉积的氧化锌薄膜结构及性质上的影响.分别采用X射线衍射仪、分光光度计、荧光光谱仪以及拉曼散射光谱等表征手段对比研究氧化锌薄膜辐照前后结构和光学性质的变化.

摘要： 通过微结构调控实现材料多功能化是当今材料科学进步的重要途径,本文以缺陷进行能带裁剪和自旋操纵、以离子半径进行极化控制等方法,多尺度地开展了氧化锌薄膜结构和性能的调控研究.阐明了结构缺陷是其宽禁带半导体室温稀磁性的起源,获得了高磁矩(6.1μB)和高居里温度(790K)的钴掺杂氧化锌稀磁材料;发现离子半径小于锌离子的元素掺杂能极大提高氧化锌压电性能的规律,制备出压电系数达170pC·N1的钒掺杂氧化锌薄膜,是纯氧化锌的17倍;通过活性电极材料氧化还原反应,在氧化锌介质中构筑纳米金属导电通道,揭示了阻变存储器低阻态高导电性的物理本质.利用获得的新材料研制出磁传感器、声表面波滤波器和阻变存储器等多种原型器件.

摘要： 本工作中在溅射气氛中加入氢气，将氢原子掺入AZO材料中，制备了电阻率为6×10-40hm·cm左右的薄膜，光学透过率为82%左右。将这种AZO薄膜制备在制绒单晶硅电池上，能有效地使反射率降低到4.5%左右，表面方阻降低到100hm左右，晶体生长状况良好。

摘要： Zn0是一种直接带隙半导体材料，可通过掺杂、紫外光激发、引入有机聚合物等手段以达到优化其性能的目的。本文制备PANI/Zn0纳米复合薄膜，以紫外光激发，研究复合薄膜在室温条件下对NO2的气体敏感特性，并分析薄膜的气体敏感机理。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对晶体结构和薄膜表面形貌进行表征.实验研究了传感器在365～370nm紫外光激发条件下对5～25ppm二氧化氮(NO2)的敏感特性.结果表明,PANI/ZnO薄膜暴露在NO2气氛下显示出电阻阻值的增大;随着通入气体浓度的增加,薄膜电阻呈现线性增加;相对ZnO薄膜,PANI/ZnO复合薄膜传感器对NO2的响应度和灵敏度分别提高了260％和400％.分析紫外光照射条件下薄膜的气体敏感机理.

摘要： Zn0是一种直接带隙半导体材料，可通过掺杂、紫外光激发、引入有机聚合物等手段以达到优化其性能的目的。本文制备PANI/Zn0纳米复合薄膜，以紫外光激发，研究复合薄膜在室温条件下对NO2的气体敏感特性，并分析薄膜的气体敏感机理。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对晶体结构和薄膜表面形貌进行表征.实验研究了传感器在365～370nm紫外光激发条件下对5～25ppm二氧化氮(NO2)的敏感特性.结果表明,PANI/ZnO薄膜暴露在NO2气氛下显示出电阻阻值的增大;随着通入气体浓度的增加,薄膜电阻呈现线性增加;相对ZnO薄膜,PANI/ZnO复合薄膜传感器对NO2的响应度和灵敏度分别提高了260％和400％.分析紫外光照射条件下薄膜的气体敏感机理.

摘要： Zn0是一种直接带隙半导体材料，可通过掺杂、紫外光激发、引入有机聚合物等手段以达到优化其性能的目的。本文制备PANI/Zn0纳米复合薄膜，以紫外光激发，研究复合薄膜在室温条件下对NO2的气体敏感特性，并分析薄膜的气体敏感机理。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对晶体结构和薄膜表面形貌进行表征.实验研究了传感器在365～370nm紫外光激发条件下对5～25ppm二氧化氮(NO2)的敏感特性.结果表明,PANI/ZnO薄膜暴露在NO2气氛下显示出电阻阻值的增大;随着通入气体浓度的增加,薄膜电阻呈现线性增加;相对ZnO薄膜,PANI/ZnO复合薄膜传感器对NO2的响应度和灵敏度分别提高了260％和400％.分析紫外光照射条件下薄膜的气体敏感机理.

摘要： Zn0是一种直接带隙半导体材料，可通过掺杂、紫外光激发、引入有机聚合物等手段以达到优化其性能的目的。本文制备PANI/Zn0纳米复合薄膜，以紫外光激发，研究复合薄膜在室温条件下对NO2的气体敏感特性，并分析薄膜的气体敏感机理。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对晶体结构和薄膜表面形貌进行表征.实验研究了传感器在365～370nm紫外光激发条件下对5～25ppm二氧化氮(NO2)的敏感特性.结果表明,PANI/ZnO薄膜暴露在NO2气氛下显示出电阻阻值的增大;随着通入气体浓度的增加,薄膜电阻呈现线性增加;相对ZnO薄膜,PANI/ZnO复合薄膜传感器对NO2的响应度和灵敏度分别提高了260％和400％.分析紫外光照射条件下薄膜的气体敏感机理.

摘要： Zn0是一种直接带隙半导体材料，可通过掺杂、紫外光激发、引入有机聚合物等手段以达到优化其性能的目的。本文制备PANI/Zn0纳米复合薄膜，以紫外光激发，研究复合薄膜在室温条件下对NO2的气体敏感特性，并分析薄膜的气体敏感机理。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对晶体结构和薄膜表面形貌进行表征.实验研究了传感器在365～370nm紫外光激发条件下对5～25ppm二氧化氮(NO2)的敏感特性.结果表明,PANI/ZnO薄膜暴露在NO2气氛下显示出电阻阻值的增大;随着通入气体浓度的增加,薄膜电阻呈现线性增加;相对ZnO薄膜,PANI/ZnO复合薄膜传感器对NO2的响应度和灵敏度分别提高了260％和400％.分析紫外光照射条件下薄膜的气体敏感机理.

摘要： Zn0是一种直接带隙半导体材料，可通过掺杂、紫外光激发、引入有机聚合物等手段以达到优化其性能的目的。本文制备PANI/Zn0纳米复合薄膜，以紫外光激发，研究复合薄膜在室温条件下对NO2的气体敏感特性，并分析薄膜的气体敏感机理。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对晶体结构和薄膜表面形貌进行表征.实验研究了传感器在365～370nm紫外光激发条件下对5～25ppm二氧化氮(NO2)的敏感特性.结果表明,PANI/ZnO薄膜暴露在NO2气氛下显示出电阻阻值的增大;随着通入气体浓度的增加,薄膜电阻呈现线性增加;相对ZnO薄膜,PANI/ZnO复合薄膜传感器对NO2的响应度和灵敏度分别提高了260％和400％.分析紫外光照射条件下薄膜的气体敏感机理.

摘要： 本发明提供一种氧化锌基烧结体，其中，以氧化锌(ZnO)为主要成分，含有相对于氧化锌为n型掺杂剂的镓(Ga)、铝(Al)或硼(B)，并含有10～300重量ppm的碳，且含有1种以上选自钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)、钌(Ru)、铑(Rh)、钨(W)、铱(Ir)、金(Au)的金属元素M，金属M的至少一部分或全部以金属的形式残留在烧结体中，相对于构成氧化锌基烧结体的锌、n型掺杂剂和全部金属元素的金属M的浓度调节为0.05～25.0原子％。本发明还提供包含该烧结体的溅射靶和通过用该靶进行溅射而得到的薄膜。

摘要： 一种用于氧化锌类薄膜沉积的氧化锌前驱体，其包含具有下通式的卤化烷基锌：R-Zn-X，其中R为烷基C

摘要： 本发明提供一种氧化锌基烧结体，其中，以氧化锌(ZnO)为主要成分，含有相对于氧化锌为n型掺杂剂的镓(Ga)、铝(Al)或硼(B)，并含有10～300重量ppm的碳，且含有1种以上选自钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)、钌(Ru)、铑(Rh)、钨(W)、铱(Ir)、金(Au)的金属元素M，金属M的至少一部分或全部以金属的形式残留在烧结体中，相对于构成氧化锌基烧结体的锌、n型掺杂剂和全部金属元素的金属M的浓度调节为0.05～25.0原子％。本发明还提供包含该烧结体的溅射靶和通过用该靶进行溅射而得到的薄膜。

摘要： 一种氧化锌薄膜的制造方法，其中，将在至少一部分具有导电性部位的基材浸渍在含有锌离子、氢氧化物离子和锌配位离子的溶液中，对上述导电性部位进行交流电流的通电，由此在上述基材上的包含上述导电性部位的区域形成氧化锌薄膜。

摘要： 本发明涉及用于在小于200°C的基材温度通过液滴涂布法形成氧化锌膜的组合物，其含有下述通式(1)所示的有机锌化合物和有机金属化合物，前述有机金属化合物中含有的金属元素是氧化物的带隙小于3.2eV的金属元素。本发明涉及氧化锌膜的制造方法，其包括将该组合物在小于200°C的基材温度进行液滴涂布，形成氧化锌膜。R1‑Zn‑R1 (1)式中，R1是碳数1~7的直链或支链的烷基。根据本发明，通过成膜时的基材温度小于200°C的喷雾涂布法等液滴涂布法，可提供具有紫外线吸收能力、可见光透过性也优异、且膜厚为1μm以下的氧化锌薄膜。

摘要： 本发明提供以有机锌化合物作为原料、没有可燃性、容易处理、通过300°C以下的加热可形成透明的掺杂了IIIB族元素或未掺杂的氧化锌薄膜的氧化锌薄膜制造用组合物，以及使用该组合物的、获得透明的掺杂了IIIB族元素或未掺杂的氧化锌薄膜的方法。本发明的氧化锌薄膜制造用组合物包含如下得到的产物：向有机锌化合物或者有机锌化合物与IIIB族元素化合物的溶液中添加水，使有机锌化合物部分水解，得到产物。含有IIIB族元素化合物时，其相对于有机锌化合物的摩尔比为0.005-0.3。将该组合物涂布于基板表面，加热，形成掺杂了IIIB族元素的氧化锌薄膜。

摘要： 一种氧化锌薄膜的制造方法，其中，将在至少一部分具有导电性部位的基材浸渍在含有锌离子、氢氧化物离子和锌配位离子的溶液中，对上述导电性部位进行交流电流的通电，由此在上述基材上的包含上述导电性部位的区域形成氧化锌薄膜。

摘要： 本发明涉及用于在小于200°C的基材温度通过液滴涂布法形成氧化锌膜的组合物，其含有下述通式(1)所示的有机锌化合物和有机金属化合物，前述有机金属化合物中含有的金属元素是氧化物的带隙小于3.2eV的金属元素。本发明涉及氧化锌膜的制造方法，其包括将该组合物在小于200°C的基材温度进行液滴涂布，形成氧化锌膜。R1‑Zn‑R1(1)式中，R1是碳数1~7的直链或支链的烷基。根据本发明，通过成膜时的基材温度小于200°C的喷雾涂布法等液滴涂布法，可提供具有紫外线吸收能力、可见光透过性也优异、且膜厚为1μm以下的氧化锌薄膜。

摘要： 本发明涉及一种制备氧化锌薄膜的方法，属于薄膜制备领域，包括以下步骤：(1)将衬底置于基片台上；在氧压≥0.2Pa，衬底温度在100°C-400°C的条件下，使用氧化锌靶材，采用脉冲激光溅射的方法，在衬底上溅射沉积氧化锌薄膜,氧化锌靶材的纯度为99.99％。实验证明，氧压0.2Pa，衬底温度300°C的条件下制备的ZnO薄膜微观结构最优、导电性和透过率最佳。该薄膜具有高度c轴取向，半高宽FWHM仅为0.2°，电阻率为0.004Ω·cm、平均可见光透过率超过80％，随着氧分压和衬底温度的增大，薄膜的电阻率加大，呈现半导体性质，从而达到了制备不同电阻率薄膜的效果。

摘要： 本发明提供以有机锌化合物作为原料、没有可燃性、容易处理、通过300°C以下的加热可形成透明的掺杂了IIIB族元素或未掺杂的氧化锌薄膜的氧化锌薄膜制造用组合物，以及使用该组合物的、获得透明的掺杂了IIIB族元素或未掺杂的氧化锌薄膜的方法。本发明的氧化锌薄膜制造用组合物包含如下得到的产物：向有机锌化合物或者有机锌化合物与IIIB族元素化合物的溶液中添加水，使有机锌化合物部分水解，得到产物。含有IIIB族元素化合物时，其相对于有机锌化合物的摩尔比为0.005-0.3。将该组合物涂布于基板表面，加热，形成掺杂了IIIB族元素的氧化锌薄膜。