1 华北理工大学药学院，唐山 063210
2 华北理工大学材料科学与工程学院，唐山 063210
3 河北省无机非金属材料重点实验室,唐山 063210
4 唐山市环境功能材料重点实验室,唐山 063210
以八水氧氯化锆(ZrOCl2?8H2O)为原料制备前驱体溶液，采用旋涂工艺制备ZrO2薄膜，并对其进行还原氮化。利用XRD、FE-SEM、UV-Vis-Nir和Raman测试薄膜结构、光学性能及SERS效应。结果表明，还原氮化后薄膜中出现了氮氧化合物，颗粒明显，薄膜厚度约为0.77 μm。薄膜的紫外可见近红外光谱在350~650 nm附近展现出较强的吸收。利用R6G作为探针分子研究了薄膜的SERS效应，结果表明，还原氮化后的氧化锆薄膜拉曼增强效应显著提升，拉曼增强因子为2.479×102。
氧化锆薄膜 还原氮化 表面增强拉曼散射 拉曼增强因子 ZrO2 film reduction and nitridation SERS Raman enhancement factor
1 高分子光电材料与器件研究所, 发光材料与器件国家重点实验室, 华南理工大学 材料科学与工程学院, 广东 广州510640
2 华南农业大学 电子工程学院, 广东 广州510642
采用旋涂法制备了氧化锆介质层薄膜, 重点讨论了退火温度以及旋涂转速对薄膜性能的影响及作用机制。研究发现高温后退火一方面使得氧化锆水合物脱水形成氧化锆, 另一方面促使氧化锆薄膜结晶。此外, 转速较高时, 其变化对薄膜厚度及粗糙度无显著影响。当转速为5 000 r/min、退火温度为300 ℃时, 制备的绝缘层厚度具有良好的厚度均匀性, 粗糙度为0.7 nm, 漏电流为3.13×10-5 A/cm2(电场强度1 MV/cm)。最终, 利用ZrO2薄膜作为栅极绝缘层, 在玻璃基板上制备了铟镓锌氧化物-薄膜晶体管(IGZO-TFT),其迁移率为6.5 cm2/(V·s), 开关比为2×104。
氧化锆薄膜 溶液法 旋涂转速 退火温度 zirconia film solution process spin coating speed annealing temperature
Author Affiliations
Abstract
Department of Optical Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China
We prepare Six(ZrO2)100?x composite films using the co-sputtering method. The chemical structures of the films which are prepared under different conditions are analyzed with X-ray photoemission spectroscopy. Thermal treatment influences on optical property and resistance switching characteristics of these composite films are investigated by spectroscopic ellipsometry and semiconductor parameter analyzer, respectively. With the proper Si-doped Six(ZrO2)100?x interlayer, the Al/ Six(ZrO2)100?x/Al device cell samples present very reliable and reproducible switching behaviors. It provides a feasible solution for easy multilevel storage and better fault tolerance in nonvolatile memory application.
掺硅氧化锆薄膜 椭圆偏振光谱术 阻抗开关特性 310.6188 Spectral properties 310.6860 Thin films, optical properties 250.6715 Switching Chinese Optics Letters
2011, 9(5): 053102
1 西安工业大学 光电工程学院，陕西 西安 710032
2 西安电子科技大学 理学院，陕西 西安 710071
采用电子束蒸发工艺，利用泰勒霍普森相关相干表面轮廓粗糙度仪，研究了不同基底粗糙度、不同二氧化锆薄膜厚度以及不同的离子束辅助能量下所沉积的二氧化锆薄膜的表面粗糙度。结果表明：随着基底表面粗糙度的增加，二氧化锆薄膜表面粗糙度呈现出先缓慢增加，当基底的粗糙度大于10nm后呈现快速增加的趋势；随着二氧化锆薄膜厚度的增加，其表面均方根粗糙度(RMS)先减小后增大；随着辅助沉积离子能量的增加，其表面粗糙度呈现出先减小后增加的趋势。
二氧化锆薄膜 表面粗糙度 离子束辅助沉积 离子能量 ZrO2 thin film surface roughness ion beam assisted deposition (IBAD) ion energy
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京100039
采用自制掺摩尔分数12%的Y2O3的ZrO2混合颗粒料为原料,在不同的沉积温度下用电子束蒸发方法沉积氧化钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜样品。利用ZYGO Mark Ⅲ-GPI数字波面干涉仪对氧化钇稳定氧化锆薄膜的残余应力进行了研究,讨论了沉积温度对残余应力的影响。实验结果表明：随沉积温度升高,氧化钇稳定氧化锆薄膜中残余应力状态由张应力变为压应力,且压应力值随着沉积温度升高而增大; 用X射线衍射仪表征了不同沉积温度下氧化钇稳定氧化锆薄膜的微观结构,探讨了薄膜微观结构与其应力的对应关系,并对比了纯ZrO2薄膜表现出的应力状态。
薄膜光学 残余应力 氧化钇稳定氧化锆薄膜 沉积温度
1 深圳大学,理学院,应用物理系,广东,深圳,518060
2 中国科学院上海光学精密机械研究所,光学薄膜技术研究与发展中心,上海,201800
3 中国科学院上海光学精密机械研究所,光学薄膜技术研究与发展中心,上海,201800??br>
在不同的氧分压下用电子束热蒸发的方法制备了氧化锆薄膜.用扫描探针显微镜、X射线衍射仪和分光光度计分别对薄膜的表面粗糙度、微结构和透射谱等特性进行了表征.实验发现,薄膜沉积中氧分压与薄膜性质及微结构有密切的关系.当氧分压由3.0×10-3Pa升高到11×10-3Pa,薄膜的表面粗糙度由3.012nm降低到1.562nm,而薄膜的折射率由2.06降低到2.01.此外,X射线的衍射还发现,薄膜是以四方相为主多相共存的,随着氧分压的增加,特征衍射峰强度逐渐减弱,最后完全变成非晶.
氧化锆薄膜 氧分压 表面迁移率 薄膜特性
采用电子束蒸发法在室温下制备出掺钇二氧化锆薄膜.借助紫外分光光度计、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)方法研究了薄膜的透射率、表面结构.同时研究了不同退火温度下对薄膜光学性质的影响.研究的结果表明:退火温度的增加,使得二氧化锆薄膜的漏电流增大,从而导致其热稳定性变差.不同浓度三氧化二钇的掺杂对其透射率影响很小.
电子束蒸发 掺钇氧化锆薄膜 退火温度 透射率 原子与分子物理学报
2006, 23(1): 173
