国家自然科学基金(50240420656)
- 作品数：19 被引量：203H指数：6
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- 相关机构：大连理工大学大连大学复旦大学更多>>
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- 相关领域：理学电子电信化学工程更多>>
- 沉积温度对ZrO2薄膜结构及表面形貌的影响
- 2006年
- 采用反应磁控溅射方法,在室温～550℃的沉积温度下,在Si(100)和玻璃基片上沉积了厚度在纳米量级的ZrO2薄膜.通过高分辨电子显微镜、原子力显微镜和透射光谱分析,研究了沉积温度对ZrO2薄膜的相结构、表面形貌和折射率的影响.研究结果表明:沉积温度低于250℃时,ZrO2薄膜的结构完全呈非晶态,但250℃沉积的薄膜有比较高的致密度;随着沉积温度的升高,薄膜出现了明显的结晶现象,主要为单斜ZrO2相;沉积温度为450℃时,ZrO2薄膜晶化不完全,在晶粒堆砌处有非晶ZrO2相存在;沉积温度为550℃时,ZrO2薄膜完全晶化,在晶粒堆砌处有四方ZrO2相存在.此外,根据薄膜相结构和表面形貌的研究结果,探讨了沉积温度对薄膜生长行为的影响及其物理机制.
- 马春雨张庆瑜
- 关键词：薄膜物理学ZRO2薄膜磁控溅射沉积温度表面形貌
- 反应射频磁控溅射制备高k氧化锆薄膜及介电性能的研究被引量：3
- 2004年
- 在氧气和氩气的混合气体中,在O2/Ar混和气总流量固定的条件下,通过调节O2/Ar流量比,采用反应RF磁控溅射法制备了具有高介电常数的氧化锆薄膜。通过透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)研究了O2/Ar流量比与薄膜微观组织和结构、表面平整度之间的关系,并测试分析了在不同O2/Ar流量比下溅射沉积的Al/ZrO2/SiO2/n型Si叠层结构的C V特性曲线。实验结果表明O2/Ar流量比与薄膜微观组织和结构有一定的关系。纯氧气氛下沉积的ZrO2薄膜基本上为纳米级的微晶,晶体结构为单斜结构(a=5.17、b=5.26、c=5.3、α=γ=90°,β=80.17°),在O2/Ar流量比为1∶4混合气氛下制备出了具有非晶结构的均质ZrO2薄膜;低的O2/Ar流量比下溅射得到的ZrO2薄膜样片,均方根粗糙度较低,表面平整度较好;在O2/Ar流量比为1∶4左右时,ZrO2薄膜的相对介电常数达到25。
- 马春雨李智张庆瑜
- 关键词：表面粗糙度高介电常数
- 退火温度对Er/Yb共掺Al_2O_3薄膜的光致荧光光谱的影响被引量：4
- 2005年
- 通过对不同退火条件下ErYb共掺Al2O3薄膜光致荧光(PL)光谱的系统分析,研究了高ErYb掺杂浓度所导致的晶体场变化对薄膜PL光谱的影响,并结合薄膜结构分析,探讨了Al2O3薄膜的结晶状态在Er3+激活、PL光谱宽化中的作用及可能的物理机理.研究结果表明退火处理所导致的Er3+PL光谱的变化与薄膜的微观状态之间有着密切的联系.在600—750℃范围内,薄膜呈非晶态结构,薄膜荧光强度的增加主要是薄膜内缺陷减少所致;在800—900℃范围内,γAl2O3相的出现是导致荧光强度明显增加的主要原因;当退火温度为1000℃时,Er,Yb的大量析出致使荧光强度的急剧下降.此外,对PL光谱线形分析表明,各子能级跃迁的相对强度变化是导致荧光光谱宽化的主要因素.
- 谭娜段淑卿张庆瑜
- 关键词：AL2O3ER^3+退火温度光致荧光共掺Γ-AL2O3
- 生长温度对磁控溅射ZnO薄膜的结晶特性和光学性能的影响被引量：55
- 2006年
- 采用反应射频磁控溅射方法,在Si(100)基片上制备了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜.利用原子力显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析、拉曼光谱等表征技术,研究了沉积温度对ZnO薄膜的表面形貌、晶粒尺度、应力状态等结晶性能的影响;通过沉积温度对透射光谱和光致荧光光谱的影响,探讨了ZnO薄膜的结晶特性与光学性能之间的关系.研究结果显示,在室温至500℃的范围内,ZnO薄膜的晶粒尺寸随沉积温度的增加而增加,在沉积温度为500℃时达到最大;当沉积温度为750℃时,ZnO薄膜的晶粒尺度有所减小;在室温至750℃的范围内,薄膜中ZnO晶粒与Si基体之间均存在着相对固定的外延关系;在沉积温度低于500℃时,制备的ZnO薄膜处于压应变状态,而750℃时沉积的薄膜表现为张应变状态.沉积温度的不同导致ZnO薄膜的折射率、消光系数、光学禁带宽度以及光致荧光特性的变化,沉积温度对紫外光致荧光特性起着决定性的作用.此外,探讨了影响薄膜近紫外光致荧光发射的可能因素.
- 孙成伟刘志文秦福文张庆瑜刘琨吴世法
- 关键词：ZNO薄膜表面形貌光学常数
- 退火温度对ZnO薄膜结构和发光特性的影响被引量：65
- 2006年
- 采用反应射频磁控溅射法在Si(100)基片上制备了高c轴择优取向的ZnO薄膜,研究了退火温度对ZnO薄膜的晶粒尺度、应力状态、成分和发光光谱的影响,探讨了ZnO薄膜的紫外发光光谱和可见发光光谱与薄膜的微观状态之间的关系.研究结果显示,在600—1000℃退火温度范围内,退火对薄膜的织构取向的影响较小,但薄膜的应力状态和成分有比较明显的变化.室温下光致发光光谱分析发现,薄膜的近紫外光谱特征与薄膜的晶粒尺度和缺陷状态之间存在着明显的对应关系;而近紫外光谱随退火温度升高所呈现的整体峰位红移是各激子峰相对比例变化的结果.此外,研究结果显示,薄膜的可见发光光谱对退火温度极为敏感.
- 孙成伟刘志文张庆瑜
- 关键词：ZNO薄膜退火射频反应磁控溅射可见光发射
- Yb掺杂对Er/Yb共掺Al_2O_3薄膜光致荧光性能的影响被引量：4
- 2005年
- 采用反应射频磁控溅射技术,通过调整溅射靶面上金属Er和Yb的面积比例制备出了不同Yb含量的Er/Yb共掺Al2O3 薄膜,重点探讨了薄膜制备过程中Er、Yb成分比例控制的可靠性及Yb的掺杂浓度对 Er/Yb共掺 Al2O3薄膜室温光致荧光谱强度及峰型的影响。利用卢瑟福背散射谱(RBS)和电子能谱(EDX)对薄膜成分进行的分析表明:薄膜中Er、Yb成分的比例与实际的Er、Yb靶面积比基本一致。薄膜经过1000 ℃退火2 h的室温光致发光谱表明:Yb掺杂显著提高了薄膜的光致荧光强度,当Yb/Er靶面积比为4∶1时,光致荧光强度和半峰全宽最大。研究结果表明:对于Al2O3 薄膜,合适的Yb/Er浓度,不仅可以显著改善薄膜的发光效率,而且可以增加频带带宽。
- 谭娜张庆瑜
- 关键词：AL2O3薄膜光致荧光
- 磁控溅射ZnO薄膜生长的等离子体发射光谱研究被引量：11
- 2006年
- 通过反应磁控溅射过程中的等离子体发射光谱,研究了制备ZnO薄膜的沉积温度、氧气流量比例R=O2(O2+Ar)对Zn和O原子发射光谱的影响,并结合ZnO薄膜的结构和物理性能,探讨了沉积温度在ZnO薄膜生长中的作用.研究结果显示:当R≥0.75%时,Zn的溅射产额随R的增加基本呈线性下降规律.当R介于10%—50%时,氧含量的变化相对平缓,有利于ZnO薄膜生长的稳定性控制.Zn原子发射光谱强度随沉积温度的变化可以分为三个阶段.当沉积温度低于250℃时,发射光谱强度基本保持不变;当沉积温度介于250—550℃时,光谱强度随沉积温度的增加呈线性增加的趋势;当沉积温度大于550℃以后,光谱强度随沉积温度的增加而迅速增加.通过沉积温度的控制可以实现满足或接近化学计量配比的ZnO薄膜的生长,适合高质量ZnO薄膜沉积的温度介于650—800℃,750℃下沉积的ZnO薄膜具有比较低的缺陷密度和明显的室温紫外光致荧光发射.
- 李勇孙成伟刘志文张庆瑜
- 关键词：ZNO薄膜生长反应磁控溅射等离子体发射光谱
- 沉积温度对ZrO2薄膜结构及表面形貌的影响
- 采用反应磁控溅射方法,在室温-550℃的沉积温度下,在Si(100)和玻璃基片上沉积了厚度在纳米量级的ZrO2 薄膜。通过高分辨电子显微镜、原子力显微镜和透射光谱分析,研究了沉积温度对ZrO2薄膜的相结构、表面形貌和折射...
- 马春雨张庆瑜
- 关键词：薄膜物理学ZRO2薄膜磁控溅射沉积温度表面形貌
- 文献传递
- 磁控溅射ZnO薄膜的成核机制及表面形貌演化动力学研究被引量：31
- 2006年
- 利用原子力显微镜分析了ZnO薄膜在具有本征氧化层的Si(100)和Si(111)基片上的表面形貌随沉积时间的演化.通过对薄膜生长形貌的动力学标度表征,研究了射频反应磁控溅射条件下,ZnO薄膜的成核过程及生长动力学行为.研究发现,ZnO在基片表面的成核过程可分为初期成核阶段、低速率成核阶段和二次成核阶段.对于Si(100)基片,三个成核阶段的生长指数分别为β1=1·04,β2=0·25±0·01,β3=0·74;对于Si(111)基片,β1=0·51,β2=0·08±0·02,β3=0·63.在初期成核阶段,ZnO薄膜的成核密度可能与Si基片表面的本征缺陷有关,薄膜的生长过程除扩散效应影响以外,还可能存在着比较强的晶粒择优生长和晶格错配应力粗化机制.在低速率成核阶段,薄膜的生长行为主要受沉积速率所支配,而扩散效应的影响相对弱化,错配应力得以进一步释放.在二次成核阶段,载能粒子对基片表面的轰击是导致ZnO薄膜再次成核的重要原因,同时阴影效应也可能对薄膜的生长有一定的影响.在薄膜生长后期的稳定生长阶段,薄膜的表面粗糙度明显降低,具有典型的柱状晶生长特征.
- 刘志文谷建峰孙成伟张庆瑜
- 关键词：ZNO薄膜磁控溅射生长动力学
- 掺Yb硼硅酸盐玻璃的光学特性及其双光子合作上转换荧光被引量：1
- 2006年
- 采用高温固相反应方法制备了不同掺Yb浓度的硼硅酸盐玻璃.通过室温吸收光谱、光致荧光光谱及Raman光谱的测量,系统地研究了掺Yb激光玻璃近红外的光致荧光特性.给出了硼硅酸盐玻璃中的Yb3+的吸收和发射截面,计算了Yb3+2F52能级的自发辐射寿命,并对Yb离子对的团簇上转换荧光进行了测量和分析,给出了Yb离子团簇上转换荧光光子能量与红外荧光光子能量以及声子振动能量的关系.
- 李善锋苗壮彭扬张庆瑜
- 关键词：光致荧光RAMAN光谱
