【摘 要】
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目前气敏传感器元件通常是SnO_2、Fe_2O_3、ZnO等金属氧化物，但存在使用寿命短、工作温度高、掺杂不稳定、气敏灵敏度低、选择性差、反应恢复时间长等问题。因此，通过掺杂改进气敏特性，开发新气敏材料很有必要。随着科技进步，集成化、自动化、小型化和薄膜化成为气敏元件发展的方向。本文通过双靶共溅射法研究制备Zn-Sn-O薄膜以期获得性能更好的薄膜气敏材料。本文采用磁控溅射设备,在不同的氧分压下，双
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目前气敏传感器元件通常是SnO_2、Fe_2O_3、ZnO等金属氧化物，但存在使用寿命短、工作温度高、掺杂不稳定、气敏灵敏度低、选择性差、反应恢复时间长等问题。因此，通过掺杂改进气敏特性，开发新气敏材料很有必要。随着科技进步，集成化、自动化、小型化和薄膜化成为气敏元件发展的方向。本文通过双靶共溅射法研究制备Zn-Sn-O薄膜以期获得性能更好的薄膜气敏材料。本文采用磁控溅射设备,在不同的氧分压下，双靶共溅射金属Zn和Sn靶材的方法制备得到Zn-Sn-O薄膜，薄膜在空中进行不同温度退火，用XRD
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ZnO是一种宽带隙半导体(3.37eV),六方纤锌矿结构,激子束缚能为60meV,被认为是一种潜在的制作紫外和可见光电子器件的材料,例如发光二级管,激光二极管和紫外探测器。从器件角度来说,高内量子效率的材料未必会产生高外量子效率,因为大部分光被限制在了材料体内无法逸出,导致外量子效率很低。因此,如何有效地提高材料的外量子效率成为现代器件设计的一个重要问题。最近,人们发现可以利用表面等离子激元效应可
在半导体研究中,具有六方纤锌矿晶体结构的ZnO是Ⅱ-Ⅵ族宽带隙化合物半导体材料的研究热点。ZnO的晶格常数a=0.3249nm, c=0.5207nm,禁带宽度在室温下约为3.28eV,激子束缚能为60meV,可实现室温下的紫外受激发射,被认为是未来光电器件的理想材料,而实现这些器件的重要一步则是ZnO带隙调制的能带工程。通过掺杂在ZnO中引入Cd组分,形成ZnCdO合金,可实现ZnO发光波长从紫
氮化铟(InN)是一种重要的直接带隙(室温禁带宽度约为0.7eV)Ⅲ族氮化物半导体材料,与氮化镓(GaN)、氮化铝(A1N)等其它Ⅲ族氮化物半导体材料相比,InN的有效质量最小、载流子迁移率和饱和漂移速率最高,其低场迁移率可达3200cm2/V.s,峰值漂移速率可达4.3×107cm/s。这些特性使InN在高频厘米和毫米波器件应用中具有独特的优势。由于InN的带隙宽度从早期研究的1.9eV更正为目
氧化锌(ZnO)是一种宽带隙半导体材料,室温下禁带宽度为3.37eV,激子束缚能高达60meV,可以在室温或更高温度下实现激子发光,被认为是未来紫外光发射器件的理想材料。然而,经过多年努力,在ZnO基发光器件方面仍然未取得突破性发展,其根本原因是难以制备出优质的p型ZnO薄膜。本征ZnO具有的较高背景电子浓度是难以形成p型ZnO的根本原因。另外,大多数受主杂质固溶度较低,受主能级较深,缺乏合适的受
多晶硅薄膜在薄膜晶体管和太阳电池领域比传统的非晶硅薄膜有着更加优越和稳定的性能。目前多晶硅薄膜的沉积技术主要以化学气相沉积为主,而用更加安全和成本较低的普通磁控溅射技术通常很难沉积出多晶态的硅薄膜。通过辅助等离子体源可以解决普通磁控溅射制备过程中氢化硅薄膜结晶性较差的问题。我们利用电感耦合等离子体辅助中频直流脉冲磁控溅射技术在低温下成功制备出多晶硅薄膜。本文详细介绍了等离子体源辅助磁控溅射技术制备
随着纳米薄膜材料在现代科技领域中的广泛应用,薄膜性能的研究已经成为一个炙手可热的课题,无论是提高薄膜材料原有性能还是发展薄膜材料的新性能都与薄膜的微观结构密不可分。在薄膜生长过程中复杂的原子运动以及这些过程之间的相互作用,对薄膜的微观结构和性能有着非常重要的影响,因此从微观尺度研究薄膜的生长具有重要意义。本文将实验与模拟相结合,主要研究NiTi薄膜的微观生长结构。在模拟部分,为了确定模型的可行性,
近年来,非平衡磁控溅射(UMS)技术已经成为主要的薄膜制备方法之一,涉及了金属材料、陶瓷材料、半导体材料及其他功能性薄膜,涉及的应用领域方面则包括了薄膜的机械应用、电子学应用、磁学应用和光学应用等不同方面。现在,薄膜综合性能的好坏成为了考量薄膜制备技术是否优越的标准之一,由此,高功率脉冲非平衡磁控溅射(HPPUMS)技术应用而生。高功率脉冲非平衡磁控溅射(HPPUMS)具有很高的离化率,溅射粒子能
本文利用基于密度泛函理论的第一性原理研究了非过渡金属元素中的C、N掺杂ZnO的磁性质。对于C掺杂的ZnO，当用一个C取代ZnO中的O时，系统可以产生自发自旋极化。当用两个C取代ZnO中的O时，系统显示FM稳定性，其铁磁性起源可以通过C原子能级之间的耦合进行解释。此外，在C掺杂的ZnO薄膜中，观察到C原子具有一个清晰的团簇趋势，并且C原子间具有长程铁磁耦合特点。由于自旋态密度在空间杂化的复杂性和各向
TiO2薄膜具有光催化活性高、化学性质稳定等特点,被广泛的应用于气体净化、污水治理、抗菌杀菌、太阳能电池等领域。传统制备TiO2光催化薄膜的方法,需要进行高温热处理,对基片的耐热性要求较高。等离子体化学气相沉积是一种低温制备TiO2薄膜的有效方法,但通常需要昂贵的真空系统。介质阻挡放电是一种典型的大气压冷等离子体放电方式,且装置简单,易于操作。本论文在大气压条件下,以TTIP和O2为前驱体,采用介
WO_3是N型金属氧化物半导体材料，它对氧化性气体NO_x、O_3、SO_2和还原性气体H_2S、H_2、NH3等都有敏感性。但作为气敏材料，WO_3对气体的灵敏度、选择性和响应/恢复时间等方面的气敏性能还有待提高。本文通过在WO_3中适当的添加Sn元素，制备Sn掺杂WO_3薄膜，测试其对NO_2气体的气敏性能，寻找最佳的薄膜制备条件。本文采用磁控反应双靶共溅射的方法，金属钨靶使用直流溅射，金属锡