衬底温度是磁控溅射法制备氧化锌薄膜中一个非常重要的工艺指标，探索衬底温度对氧化锌薄膜微结构及光学性能的影响对制备环保型高质量氧化锌紫外屏蔽材料具有重要意义。以质量分数99.99%的氧化锌陶瓷靶为溅射源，利用射频磁控溅射技术在石英衬底上沉积了氧化锌紫外屏蔽薄膜，通过X射线衍射仪、薄膜测厚仪、紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计进行测试和表征，研究了不同衬底温度对ZnO薄膜微结构及光学性能的影响。实验结果表明:制备所得薄膜均为六角纤锌矿结构，具有沿(002)晶面择优取向生长的特点，其晶格常数、晶粒尺寸、透过率、光学能隙、可见荧光、结晶质量等都与衬底温度密切相关，当衬底温度为250 ℃，溅射功率160 W，氩气压强0.5 Pa，氩气流速8.3 mL/min，沉积时间60 min时，所得氧化锌薄膜样品取向性最好，晶粒尺寸最大，薄膜结构致密，具有良好的光学性能和结晶质量。
ZnO薄膜 磁控溅射 衬底温度 光学性能 择优取向 结晶质量 ZnO thin film magnetron sputtering substrate temperature optical property preferred orientation crystal quality
黄泽琛 1,2,3,*蒋冲 1,2,3李耳士 1,2,3李家伟 1,2,3[ ... ]丁召 1,2,3
1 贵州大学大数据与信息工程学院，贵阳 550025
2 贵州大学微纳电子与软件技术重点实验室，贵阳 550025
3 半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心，贵阳 550025
4 贵州财经大学信息学院，贵阳 550025
采用液滴外延法在GaAs(001)衬底上生长In液滴，利用原子力显微镜(AFM)对不同衬底温度下生长的样品进行表征，观察其表面形貌。研究表明In液滴的生长对衬底温度十分敏感，随着衬底温度的升高，液滴密度逐渐减小，液滴尺寸逐渐增大。分析了In液滴在不同衬底温度形成过程的物理机制，解释了该实验现象的原因。根据成核理论中最大团簇密度与衬底温度之间的关系，拟合计算出In液滴密度与衬底温度满足的函数关系为nx=5.17 exp(0.69 eV/kT)。
In液滴 液滴外延 衬底温度 团簇密度 GaAs GaAs indium droplet droplet epitaxy substrate temperature cluster density 蒋冲 1,2,3王一 1,2,3丁召 1,2,3黄延彬 1,2,3[ ... ]郭祥 1,2,3
1 贵州大学大数据与信息工程学院，贵阳 550025
2 贵州省微纳电子与软件技术重点实验室，贵阳 550025
3 半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心，贵阳 550025
4 贵州财经大学信息学院，贵阳 550025
量子点的性质主要由其密度及尺寸参数控制，而原子在衬底上的成核运动又决定了量子点的密度、直径、高度等参数，因此研究原子的扩散成核过程对自组装制备量子点具有重要意义。本文通过分子束外延生长技术研究了GaAs(001)表面金属铝液滴的成核过程，发现衬底温度和金属铝沉积速率的变化直接影响了液滴的尺寸、密度以及形状等特征。根据经典成核理论分析GaAs(001)表面金属铝液滴空间分布与几何结构的演化规律，推导得出表面金属铝液滴密度与衬底温度、金属铝沉积速率的关系方程。在此基础上，进一步计算得出液滴形成过程中未成核态、临界成核态、成核态三种亚稳态所包含的最小原子数分别为1个、2个、5个。
成核生长 团簇的扩散动力学 Ⅲ-Ⅴ族半导体 分子束外延 衬底温度 沉积速率 铝液滴 nucleation and growth diffusion and dynamics of cluster III-V semiconductor molecular beam epitaxy substrate temperature deposition rate aluminum droplet
1 河南工业职业技术学院机电自动化学院，南阳 473000
2 西北大学，西安 710069
为了提高GaSb热光伏电池的转换效率，在电池结构中引入p+-GaSb窗口层，研究了生长基底、衬底温度和反应物源温度对p+-GaSb薄膜性能的影响，并优化了电池结构中p+-GaSb窗口层的厚度和掺杂浓度。实验结果表明，生长基底和温度等制备参数影响着p+-GaSb薄膜的结构特性和电学特性，而且，较薄的高掺杂p+-GaSb层有利于提高电池性能。通过测试和仿真，热光伏电池的转换效率达到9.49%(AM1.5测试)和20.34%(AFORS-HET仿真)。
生长基底 衬底温度 厚度 掺杂浓度 AM1.5测试 AFORS-HET仿真 growth base substrate temperature thickness doping concentration AM1.5 measurement AFORS-HET simulation
1 长春工业大学 化学工程学院, 吉林 长春130012
2 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春130022
3 吉林省产品质量监督检验院, 吉林 长春130000
利用原子力显微镜研究了二氧化硅衬底上红荧烯薄膜的生长及稳定性。在较低沉积速率下, 较低衬底温度时, 红荧烯分子有充足的扩散时间, 利于薄膜的横向生长, 形成连续性、均匀性较好的薄膜。快速蒸镀及较高衬底温度使红荧烯薄膜转变为纵向生长模式, 形成团粒状岛。横向生长的红荧烯薄膜在退火和空气中表现为亚稳特性, 随着退火温度的升高和空气中放置时间的延长, 红荧烯分子会自发地进行质量传输, 发生纵向转移, 转变为团粒状岛。获得了二氧化硅界面上红荧烯薄膜的生长及亚稳定机制模型。研究结果证明红荧烯分子与二氧化硅界面之间的作用力小于红荧烯分子间的作用力。
红荧烯 沉积速率 衬底温度 退火 稳定性 rubrene deposition rate substrate temperature annealing stability
1 中国计量学院 光学与电子科技学院, 浙江 杭州310018
2 兰州大学 物理科学与技术学院, 甘肃 兰州730000
制备了基于酞菁氧钛(TiOPc)的有机光敏场效应管, 对氧化铟锡(ITO)衬底器件进行温度优化。实验结果表明, 随着衬底温度(Tsub)的增加, 器件载流子迁移率(μ)、光暗电流比(P)和光响应度(R)先增加后减小, 在Tsub=140 ℃时达到最大。Tsub=140 ℃的ITO衬底器件, 在波长808 nm、光功率密度190 mW·cm-2的近红外光照下, 最大载流子迁移率达到1.35×10-2 cm2·V-1·s-1, 最大光暗电流比为250, 栅压为－50 V时的最大光响应度为1.51 mA/W。
有机光敏场效应管 酞菁氧钛 衬底温度 photoresponsive organic field-effect transistors titanyl-phthalocyanine temperature of substrate
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
分别分析了红外焦平面阵列(IRFPA)基于定标的非均匀性校正法(NUC)和基于场景的NUC算法各自的优势和问题，在此基础上提出了联合非均匀性校正方法。根据上电时刻焦平面衬底的温度值，从FLASH中提取事先存储的对应温度区间的增益和偏置校正参数，初步消除探测器的非均匀性。通过分析初步校正后图像残余非均匀性噪声的特性，提出了用具有保边缘特性的P-M滤波取代传统神经网络算法中的四邻域均值滤波来获得期望图像，从而减小了图像边缘误差。实验结果表明，该算法收敛速度快，校正精度高，有效避免了因红外焦平面响应特性漂移而引起的图像降质。
联合非均匀性校正 衬底温度 神经网络算法 P-M模型算法 IRFPA IRFPA combined nonuniformity correction substrate temperature neural network algorithm P&M model algorithm 红外与激光工程
2016, 45(3): 0304002
1 合肥工业大学电子科学与应用物理学院, 安徽 合肥 230009
2 安徽省立医院胸心外科, 安徽 合肥 230001
3 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
为掌握机械瓣膜衬底温度对类金刚石薄膜的影响规律,在实验中保持其 它实验参数不变,机械瓣膜衬 底温度分别取室温和150°C时,用脉冲激光沉积法在机械瓣膜上制备类金刚石薄膜。用Raman光谱仪对薄膜的 微观结构进行检测;用原子力显微镜对薄膜的表面形貌和粗糙度进行检测。结果表明:当其它实验参数不变 时,机械瓣膜衬底温度从室温升高到150°C时,薄膜的微观结构没有发生明显改变;薄膜表面的粗糙度减小。 类金刚石薄膜和机械瓣膜衬底之间具有很好的黏附性。
材料 类金刚石薄膜 脉冲激光沉积法 衬底温度 微观结构 表面形貌 materials diamond like carbon film pulsed laser deposition substrate temperature microstructure topography
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 四川 成都 610054
针对非制冷红外探测器系统,提出了一种恒流偏置的红外读出电路( ROIC),该电路具有衬底温度补偿功能,且可实现片上偏移非均匀性补偿.基于微测辐射热计等效电阻受目标温度、衬底温度等影响的等效模型,每个读出通道采用两个盲电阻以消除衬底温度的影响,同时使用 DAC逐点调节参考电压,以完成片上偏移非均匀性补偿.该 ROIC应用到阵列大小为 320×240的非制冷微测辐射热计焦平面上,已在 CSMC 05MIXDDST02的 0.5 .m CMOS标准工艺下成功流试验片.电路测试结果表明:对于常温目标,当衬底温度变化 60 K时,输出电压变化小于 500 mV;经偏移非均匀性补偿后,阵列的固定图像噪声为 11.8 mV.该 ROIC适用于应用于复杂温度环境的高均匀性非制冷红外探测器.
微测辐射热计 读出电路 衬底温度补偿 非均匀性补偿 micro-bolometer ROIC substrate temperature compensation non-uniformity compensation
