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氧化物是智能材料和功能材料的基础,由于这些氧化物的物理性质可以得到调控,因而最近对这些功能性氧化物的合成和器件制备吸引到了很多科研人员的注意,功能性氧化物有两种结构特性,即带有混合价态的阳离子和带有缺陷的阴离子,通过改变一种或者两种这样的结构特性,其电学,光学,磁学还有化学性质可以得到调控,从而赋予其可以制备智能器件的可能,功能性氧化物的结构具有多样性和多变性,而且还有无穷尽的现象和应用,由于其性质涵盖到材料科学的方方面面还有物理学中的半导体、超导、铁电和磁性等方面,这些独特的特性让氧化物称为最具多样性的一类材料。本文主要研究ZnO薄膜的制备和光学性能。 本文采用射频磁控溅射技术,以纯度99.999%的Zn靶为靶材,在玻璃衬底上制备出ZnO薄膜。利用红外反射光谱、紫外-可见光透射光谱、X射线衍射等方法对薄膜样品进行表征,研究氧气流量和衬底温度对薄膜性能的影响。研究发现,氧气流量4sccm、衬底温度500℃时可以制备出结晶性较好的ZnO薄膜,是较为理想的制备条件。 采用射频磁控溅射技术,选用靶材为纯度99.99%的ZnO陶瓷,以石英为衬底,在一定条件下沉积薄膜。之后以不同的退火温度在真空管式炉中通入Ar和O2的情况下进行退火处理。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、椭偏仪对其结晶性能和折射率进行了表征,探讨了退火温度对薄膜光学性能的影响。研究发现,退火可以使C轴生长的薄膜取向性增强;同时晶粒尺寸增大,表面粗糙度也会增加。所测得的薄膜折射率变化范围为1.775-2.059,其中在退火温度为500℃时对应相同波长的折射率最大,变化范围为1.894-2.059。 以纯度为99.999%的掺锡氧化锌靶(ZnO与SnO2原子百分比为55∶45),采用射频磁控溅射技术在石英衬底上制备掺锡氧化锌薄膜(TZO)。之后以不同的退火温度在真空管式炉中通入Ar和O2的情况下退火1h。利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见-近红外分光光度计、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼散射仪对其结晶性能和光学性能进行了表征,探讨了退火温度对薄膜光学性能的影响。研究发现,当退火温度为900℃时,可以制备出结晶状态良好,透光性好的TZO薄膜。