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Al/AlN纳米多层膜及氮化铜光记录薄膜材料的制备与性能研究

本论文内容分两个部分,第一部分综述了纳米多层膜的最新研究进展,系统介绍了纳米多层膜的构成,超硬、超模效应的理论解释以及多层膜调制结构的表征方法,并研究了Al/AlN多层膜的性能。第二部分综述了一次性光记录材料Cu_3N薄膜的最新研究进展,重点介绍了其应用领域,研究了纯Cu_3N及Ti掺杂Cu_3N薄膜的性能。纳米多层膜是由几种不同的材料以纳米级厚度交替沉积形成的多层结构薄膜,具有广泛的应用前景。在纳米多层膜研究领域中,硬/硬交替多层膜是研究最多的,但这种涂层仍然存在着残余应力大,易于脱落的问题。我们基于工业实际应用的需要,设计了软硬交替多层膜体系,其中软层将起到剪切带的作用,使得硬层之间可以在保持低应力水平的情况下产生一定的“相对滑动”,以缓解膜层的内应力和界面应力。改进的软硬交替多层膜体系可以广泛应用于机械制造、汽车工业、纺织工业、地质钻探、模具工业、航空航天等领域。利用柱状靶直流磁控溅射法,室温下在单晶硅衬底上制备了Al/A  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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ZnO薄膜的MOVPE法生长、掺杂及X光取向研究

宽直接带隙Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料ZnO,由于其光电特性受缺陷影响较小,激子束缚能较高(60meV,GaN为25meV),体材料可得,生长温度较低(可在200-700℃左右成膜,比GaN低几百度),并且材料来源广泛、价格低廉,而成为继GaN之后在光电研究领域,极有希望用于紫外和蓝色发光器件的新型光电子材料。利用ZnO材料,可以制作紫外探测器、紫外发光管和激光器、高频表面声波器件、透明导电电极、微型传感器等,其在航天、通讯、卫生等高新技术领域和广阔民用领域都具有广泛的用途。制备ZnO薄膜的方法有很多,包括:溅射方法(sputtering)、金属有机气相外延(MOVPE)、分子束外延(MBE)、脉冲激光沉积(PLD)、原子层外延(ALE)、等离子体加强化学气相沉积(PECVD)、溶胶-凝胶法(soll-gel)、喷涂热解法(spray pyrolysis)、电子束蒸发法(e-beam evaporation)等等。从目前生长高质量Z...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

抗近红外/紫外辐射薄膜的研究

合理利用太阳光是当今节能与环保学科的重要课题。太阳光依然是地球照明的主要光源,而太阳光中热效应最显著的近红外部分(780-2500 nm)在很多场所需要被隔绝,例如运行空调系统的建筑物或运输工具等。常规解决玻璃的防晒隔热的方法主要有贴装防晒隔热膜、使用热反射金属镀膜玻璃等。但二者透明度差,不能充分利用可见光照明; 反射率高,光污染严重,且金属膜既干扰电讯讯号,又极易氧化,这会破坏它的隔热和透明效果。如果采用透明、隔热纳米特种功能涂料来处理玻璃表面,其形成的纳米薄膜具有阻隔紫外/近红外辐射、低反射率、高透明度等特征,更重要的是它可以灵活地在现场施工且不受大面积、非平面及有机透明材料表面涂装的制约。玻璃表面处理用透明、隔热涂料市场目前几乎完全是空白,其相关研究特别是抗近红外性能的研究与应用国内外少有报道。本文首次采用脉冲激光沉积法(PLD)筛选出抗近红外/紫外的金属氧化物,再运用Sol-Gel法、原位聚合、高分子模板法等制备了一系列...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

脉冲激光沉积法制备硅基LiNbO_3薄膜及其性能研究

LiNbO_3因具有优异的电光、压电、非线性光学等特性,已被广泛应用于声表面波及集成光学器件中。制备集成光学器件常需将LiNbO_3制成各种形式的光波导结构,但传统方法制备的光波导薄膜存在较多的缺点,因而异质LiNbO_3薄膜引起了人们的关注。与体单晶相比,异质LiNbO_3薄膜具有明显的优势,如可以获得较大的波导膜与衬底折射率差。至今人们已经采用多种薄膜生长技术来制备异质LiNbO_3薄膜,相比其它薄膜生长技术,脉冲激光沉积法具有能保持靶与薄膜组分一致的优点,在多元氧化物薄膜制备方面有着独特的优势。硅材料作为半导体微电子工业的基石,在硅衬底上生长LiNbO_3薄膜与目前半导体工艺兼容,有利于光电集成且价格低廉,具有广阔的应用前景。因而,开展硅基LiNbO_3薄膜的研究具有非常重要的意义。本文在总结了LiNbO_3薄膜制备研究现状的基础上,利用PLD技术对硅基LiNbO_3薄膜的生长及性能进行了研究,为了与硅基上制备的LiNbO...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
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射频磁控溅射法沉积氮化铜纳米薄膜及PLZT薄膜

Cu_3N薄膜由于其特殊的结构以及较低的热分解温度在光存储、微电子等半导体领域有着广泛的应用前景,近些年来受到国内外学术界的广泛关注。我们采用射频磁控反应溅射手段,通过改变溅射气氛、靶基距、溅射功率、衬底温度等实验参数在玻璃衬底上制备了系列Cu_3N薄膜,运用X-射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-VIS)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)、X-射线光电子能谱仪(XPS)等手段对Cu_3N薄膜进行了较为全面的表征。在纯N_2气氛中,衬底温度为150℃时沉积的Cu_3N薄膜结晶良好,只有(100)衍射峰薄膜中N的相对量较多,多余的N以无定形态存在于晶界;晶格常数随气流量增加而增大,可能有N原子进入了立方Cu_3N晶格的体心间隙位置;所有薄膜的晶格常数都远小于所谓的临界值3.868A,并且是绝缘体薄膜,所以我们认为没有Cu原子进入体心间隙位置。在溅射气氛中引入Ar气时发现,随着总气流量的减小,...  (本文共157页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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硼碳氮薄膜的制备及性质研究

采用射频磁控溅射和射频反应性磁控溅射两种方法制备了硼碳氮薄膜。利用X-射线光电子能谱、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、X-射线衍射分析(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见-近红外光谱、硬度测试等多种方法对硼碳氮薄膜进行了分析和表征。首次系统地研究了各个沉积参数对硼碳氮薄膜的组分和厚度的影响,其中主要有气体分压比、基底温度、总气压、射频功率、基底偏压等对硼碳氮薄膜的影响。首次系统地研究了硼碳氮薄膜的电阻率。研究表明,氮气分压比、基底偏压、射频功率、沉积时间对硼碳氮薄膜的电阻率都有影响。在超高真空条件下测量了硼碳氮薄膜的场发射特性。研究了硼碳氮薄膜的光透射性质。表明射频磁控溅射方法制备的硼碳氮薄膜的透射率较好。通过优化实验参数,成功地制备了内应力较低、硬度较高的硼碳氮薄膜,为硼碳氮薄膜的实际应用提供了前提条件。  (本文共174页) 本文目录 | 阅读全文>>