金属超薄膜的制备及其性能研究
NiO薄膜制备及特性研究
关键词：Ｎ１０射频磁控溅射薄膜
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
ＮｉＯ ｉｓ
ａ
ｐ－ｔｙｐｅ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｏｘｉｄｅ、加ｔ１１ ｔｙｐｉｃａｌ ３ｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｓｌｍｃｌ胝．Ｉｔｓ ｗｉｄｅ
ｆｉｅｌｄｓ，ｓｕｃｈ
ａｓ
ｂａｎｄ—ｇａｐ
ｅｎｅｒｇｙ
ｒａｎｇｅ
ｆｒｏｍ
３．０・４．０ｅＶ．Ｉｔ
下的电阻率在１０—７Ｑｍ数量级，广泛地应用于平面显示器件，太阳能电池，反射热镜，
气体敏感器件，特殊功能窗口涂层及其他光电子，微电子，真空电子器件等领域。氧 化物薄膜（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ
Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ
Ｏｘｉｄｅ，ＴＣＯ）中的导电透明薄膜种类很多，多数
为氧化锡（ＳｎＯ：）、氧化铟（Ｉｎ：０。）、ＺｎＯ、ＮｉＯ及其掺杂体系。 当今普遍研究和使用的ＴＣＯ薄膜是ｎ型的。缺少Ｐ型半导体ＴＣＯ薄膜材料，因而
ａｎｄ
ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＮｉＯ
ＲＦ ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ
Ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ
长春理工大学硕士（或搏士）学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，《ＮｉＯ薄膜制备及特性研究》是本 人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用 的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全 意识到本声稿的法律结果由本人承担。
电子系统，就会使对方的通信，雷达等电子信号失灵，造成一定程度上的指挥瘫痪。
利用ＴＣＯ薄膜对微波的衰减性，在重要的军用信号接收仪器（计算机，雷达）的屏蔽
超薄金属透明导电膜及其应用研究进展
MATERIALS REPORTS
2019 ,VoI.33, No.6 www. mater-rep. com
超薄金属透明导电膜及其应用研究进展
中国地质大学材料科学与化学工程学院
ZnO薄膜的制备及应用研究进展胡国华，陈建平（中国地质大学（武汉）材料科学与化学工程学院，武汉430074）摘要ZnO作为一种新型的宽禁带半导体材料，具有很好的化学稳定性和热稳定性,抗辐射损伤能力强，在光电器件、压电器件、表面声波器件等诸多领域有着很好的应用潜力。
本文主要介绍制备ZnO薄膜的技术和方法，并简要的介绍了ZnO薄膜的应用进展。
关键词ZnO薄膜；制备；应用０前言ZnO是一种新型的宽禁带化合物半导体材料，与GaN相比具有相近的晶格常数和禁带宽度，原料廉价易得，而且具有很高的熔点和激子束缚能，以及良好的机电耦合性和较低的电子诱生缺陷。
此外，ZnO薄膜的外延生长温度较低，有利于降低设备成本，抑制固相外扩散，提高薄膜质量，也易于实现掺杂。
ZnO薄膜所具有的这些优异特性，使其在表面声波器件、太阳能电池等诸多领域得到了广泛应用。
随着ZnO光泵浦紫外受激辐射的获得和n型掺杂的实现，ZnO薄膜作为一种新型的光电材料，在紫外探测器、发光二极管、激光二极管、紫外本发明公开了一种制备高质量氧化锌单晶薄膜的方法，其步骤为：对蓝宝石衬底表面进行预处理，修正和控制蓝宝石衬底的原子结构，以实现ZnO薄膜的单极性、单畴生长；然后采用三缓冲层法制备高质量ZnO薄膜，即首先利用蓝宝石氮化法在表面形成单极性AlN超薄层，然后依次沉积3~6nm的MgO岛状层及10~20nm左右的ZnO低温层，最后高温沉积ZnO外延层，实现失配应变的充分释放，得到原子级光滑的高质量ZnO薄膜。
我们提出的制备ZnO薄膜的三缓冲层法，是在公知的两步生长法上引入中间氮化层以及MgO三维岛状层，让由晶格大失配而引起的应变充分释放，从而克服了两步生长法制备ZnO薄膜时，薄膜应变无法完全消除的缺陷。
上述薄膜的RMS粗糙度都在1nm以下，完全满足制作高性能光电子器件的要求。
光探测器、透明电极气敏传感器以及光波导等有着广泛的应用前景[1]。
ZnO晶体为六方纤锌矿结构,六方晶系，空间群为P63m，晶格常数a=0.3246nm、c=0.5203nm[2]，图1和图2是根据文献[2]用Atoms61程序画的结构图。
金属有机框架(MOFs)-PVDF分离膜的制备及性能研究
金属有机框架(MOFs)-PVDF分离膜的制备及性能研究金属-有机框架材料(Metal-organic frameworks,简称MOFs)作为一种新型的多孔无机-有机杂化晶态材料,在存储与分离、传感等领域具有重大的应用前景,并受到广泛的关注。
膜分离技术具有高效、节能、经济等特点,目前被广泛运用于液体分离和净化等方面。
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种用于开发耐压型、高性能水处理滤膜的优选材料,已经在微滤、超滤等领域得到了广泛地应用。
目前,关于MOF膜分离的研究还处于起步阶段,将高分子分离膜与MOF结合起来进行液体分离的研究还非常少。
研究表明将MOF与多孔膜进行有效地结合,是提高分离膜渗透和分离性能的有效途径。
所以本论文结合MOF和PVDF分离膜各自的分离特性,以含油废水处理为背景,分别制备了 PVDF/TIF-A1复合膜和PVDF-g-PA:A/ZIF-8复合膜,并对改性前后PVDF膜的形貌和油水分离性能进行了系统研究,具体研究内容如下:(1)通过在铸膜液中加入制备的Zn(ad)(int)·(DMF)(TIF-A1)金属有机框架材料制备了 PVDF/TIF-A1复合膜,系统探究了此晶体含量对膜的表面和断面形貌、表面疏水性的影响,重点考察膜的油水分离性能和稳定性。
结果表明TIF-A1不仅提高了膜的疏水性和通量,对改变膜的孔径系数有非常大的作用,而且赋予了膜良好的油水分离性能,分离正辛烷、异辛烷和正己烷油水乳液后的含油量都达到了 95%以上。
膜的初始接触角上升了 49.9°,从102.2°增加到152.1°,水通量增大了约10倍。
改性后的膜也具有非常好的通量和分离稳定性。
(2)通过物理吸附自由基引发聚合的方法制备了 PVDF-g-PAA接枝改性膜,再通过原位生长法制备了PVDF-g-PAA/ZIF-8复合膜,研究了不同溶剂、原位生长时间对膜制备效果的影响,经过详细对比,得出用甲醇作为溶剂和生长48 h为最佳条件。
磁控溅射金属薄膜的制备
磁控溅射薄膜金属的制备黎明烟台大学环境与材料工程学院山东烟台111E-mail:1111111@摘要: 金属与金属氧化物在气敏、光催化与太阳能电池等方面有着极为重要的应用，通过磁控溅射法制备的金属氧化物薄膜，具有纯度高、致密性好、可控性强、与基底附着性好等优点，因此磁控溅射技术被广泛应用于工业化生产制备大面积、高质量的薄膜。
我们通过磁控溅射法制备了氧化铜纳米线阵列薄膜，并研究了其气敏性质；除此之外，我们还通过磁控溅射法制备了TiO2/WO3复合薄膜，研究了两者之间的电荷传输性质关键词：磁控溅射;气敏性质;光电性质Magnetron sputtering metal film preparationLiMingEnvironmental and Materials Engineering, Yantai UniversityShandong Yantai111E-mail:1111111@Abstract:GAasMetal and metal oxide have important applications in gas-sensing, photocatalyst and photovoltaics, etc. The metal oxide film prepared by magnetron sputtering technique possesses good qualities, such as high purity, good compactness, controllability and excellent adhesion. Therefore magnetron sputtering technique is widely used to prepare large area and high quality films in industrial production. In our work, CuOnanowires (NWs) array films were synthesized by magnetron sputtering. Their gas-sensing properties were also investigated. Except this, WO3/ TiO2nanocomposite films were synthesized by magnetron sputtering and their dynamic charge transport properties were investigated by the transient photovoltage technique. KeyWords :Gmagnetron Sputtering, Photo-electric Properties, Gas-sensing Properties1绪论磁控溅射由于其显著的优点应用日趋广泛，成为工业镀膜生产中最主要的技术之一，相应的溅射技术与也取得了进一步的发展!非平衡磁控溅射改善了沉积室内等离子体的分布，提高了膜层质量；中频和脉冲磁控溅射可有效避免反应溅射时的迟滞现象，消除靶中毒和打弧问题，提高制备化合物薄膜的稳定性和沉积速率；改进的磁控溅射靶的设计可获得较高的靶材利用率；高速溅射和自溅射为溅射镀膜技术开辟了新的应用领域。
磁控溅射薄膜制备技术的研究进展
磁控溅射薄膜制备技术的研究进展随着科技的不断提高和社会的发展，人们对于不同材质和物质的需求也越来越多，其中，薄膜材料制备技术的研究和应用越来越受到人们的关注。
其中，磁控溅射技术是一种非常重要的薄膜制备技术。
本文将会从磁控溅射技术的基础知识开始阐述，然后介绍其在制备薄膜材料方面的应用，包括其在光伏电池、涂层和微电子等领域的应用，同时还会介绍目前该技术的研究进展。
一、磁控溅射技术基础知识磁控溅射技术是一种常用的制备薄膜材料的方法，其工作原理是利用磁场将气体离子化，并用电极收集，在室温下制备有序、均匀和具有特殊性能的薄膜材料。
磁控溅射技术的主要设备包括：磁控溅射源、漩涡感应加热装置、真空泵、控制系统等。
在磁控溅射过程中，首先是将具体材料制成靶材，然后在真空状态下，用磁控溅射源将靶材表面击打，并利用惯性力和离子轰击将靶材表面的材料剥离，并在基底材料表面沉积。
在这个过程中，靶材和基底材料之间需要维持一定的面积距离，这个距离通常被称为工艺距离。
二、磁控溅射在制备薄膜材料中的应用1. 光伏电池磁控溅射技术在制备光伏电池方面具有很大的优势，由于制备过程简单、成本低，而且可制成高效的薄膜太阳能电池。
其中，硅薄膜太阳能电池和铜铟镓硒太阳能电池都是由磁控溅射技术制备而成。
2. 涂层利用磁控溅射技术可以制备出高质量的涂层，比如氟碳树鄂聚合物、氮化钛等，这些涂层在汽车行业、航空航天领域和建筑等重要领域中具有广泛的应用。
3. 微电子利用磁控溅射技术可以实现微电子器件的制作，比如制备磁性材料、超导材料、非晶硅等，这些材料在微电子制造领域中具有广泛的应用。
三、磁控溅射技术的研究进展1. 强化膜金属纳米颗粒的制备强化膜金属纳米颗粒是一种新型的材料，可以在催化反应、生物传感和能量转换等领域中应用。
磁控溅射技术可用于合成含有金属纳米颗粒的强化膜材料，具有控制尺寸、形状和分布的优势，对于设计高性能的材料具有很大的潜力。
2. 超薄金属的制备磁控溅射技术可以制备出超薄的金属薄膜，由于其良好的导电性和导热性能，可以应用于微电子和材料科学领域。
高性能薄膜材料的制备与性能研究
高性能薄膜材料的制备与性能研究薄膜材料是一种厚度在纳米到微米级之间的薄片状材料，具有独特的物理、化学和光学性质。
近年来，随着科技的发展，高性能薄膜材料的研究与应用越来越受到关注。
本文将就高性能薄膜材料的制备方法以及影响其性能的因素展开论述，同时分析其研究意义和前景。
一、高性能薄膜材料的制备方法1. 薄膜物理气相沉积（PVD）薄膜物理气相沉积是一种通过蒸发源将原材料蒸发成气相，然后沉积到基底表面形成薄膜的方法。
这种方法可以制备出具有高纯度和致密性的薄膜材料，具有较好的结晶性和低的缺陷密度。
其中，磁控溅射是最常用的物理气相沉积技术之一。
2. 化学气相沉积（CVD）化学气相沉积是通过将反应气体中的原子或分子在基底表面上化学反应生成薄膜的方法。
CVD方法可以获得高品质的薄膜，具有较好的控制性和均匀性。
其中，热CVD和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）是常用的化学气相沉积技术。
3. 溶液法溶液法是将原料溶解于溶剂中，然后通过基底浸渍或涂覆的方式将溶液中的物质沉积到基底上形成薄膜的方法。
这种方法制备成本低，适用性广，可以制备出大面积、连续的薄膜。
其中，溶胶-凝胶法、电沉积法和旋涂法是常用的溶液法制备薄膜的技术。
4. 物理化学沉积（PCD）物理化学沉积是一种通过物理或化学方法将薄膜的材料从气相或溶液中转化成固态薄膜的方法。
这种方法可以在较低的温度下制备出具有高质量的薄膜，并且可以控制薄膜的成分和结构。
其中，分子束外延（MBE）和原子层沉积（ALD）是常用的物理化学沉积技术。
二、高性能薄膜材料性能研究高性能薄膜材料的性能研究包括结构性能、物理性能和化学性能等方面的研究。
1. 结构性能结构性能指的是薄膜材料的晶体结构、晶粒大小和晶格缺陷等特征。
通过X射线衍射、扫描电子显微镜等技术可以观察和表征薄膜的结构。
结构性能对薄膜的电子传输性能、光学性能和力学性能等起着重要的影响。
2. 物理性能物理性能是指薄膜材料的电学性能、光学性能、磁学性能和热学性能等特性。
卟啉MOF薄膜的制备及其性能研究
卟啉MOF薄膜的制备及其性能研究卟啉MOF薄膜的制备及其性能研究摘要卟啉基金属有机骨架材料（MOFs）具有优异的吸附、催化、光学及电化学性能，已成为材料科学研究的热点。
近年来，卟啉MOF薄膜的制备及其性能研究备受关注。
本文综述了卟啉MOF 薄膜的制备方法以及其在气体分离、化学催化、光催化、电化学等领域的研究进展。
针对不同制备方法的卟啉MOF薄膜，重点评述了卟啉MOF薄膜的微结构、表面性质、吸附性能、催化活性及稳定性等方面的特征，并探究了制备过程中的重要参数对薄膜性能的影响。
最后，对卟啉MOF薄膜的未来展望进行了展望。
关键词：卟啉基金属有机骨架、薄膜制备、气体分离、化学催化、光催化、电化学性能AbstractPorphyrin-based metal-organic framework (MOFs) material with excellent adsorption, catalysis, optical and electrochemical properties has become a hotspot in materials science research. In recent years, the preparation and performance research of porphyrin MOF films has attracted much attention. This paper reviewthe preparation method of porphyrin MOF films andtheir research progress in the fields of gas separation, chemical catalysis, photocatalysis, electrochemistry, etc. For porphyrin MOF films prepared by different methods, the microstructure, surface properties, adsorption performance, catalytic activity, and stability are reviewed in detail, and the important parameters during the preparation process that affect the film properties are explored. Finally, the future development prospects of porphyrin MOF films are discussed.Keywords: porphyrin-based metal-organic framework,film preparation, gas separation, chemical catalysis, photocatalysis, electrochemical performance1. 引言卟啉分子是自然界中广泛存在的芳香化合物，因其独特的结构和广泛的应用而备受关注。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金属超薄膜的制备及其性能研究
随着科技的不断发展，金属超薄膜逐渐成为了近年来研究的焦点之一。
金属超
薄膜是一种非常薄的金属层，一般指厚度在几纳米到几十纳米之间。
它具有很多优异的性能和应用价值，因此备受关注。
一、金属超薄膜的制备方法
制备金属超薄膜的常用方法有物理气相沉积、化学气相沉积、溅射法、蒸发法等。
其中，物理气相沉积是最常见的方法之一。
物理气相沉积是指在真空条件下，将金属蒸发成气体，经过几个特殊的处理后沉积在基底上，形成超薄膜。
这种方法制备的超薄膜质量较高，结晶度好，但是生产成本较高。
化学气相沉积是另一种常见的方法。
它是基于化学反应的原理，将含有金属材
料的气体经过特殊处理后沉积在基底上。
这种方法生产成本较低，但是与物理气相沉积相比，其制备的超薄膜质量稍逊一些。
溅射法和蒸发法是两种较为简单的方法。
溅射法是指用高能的电子束或离子束
轰击金属靶材，使其产生薄层材料，最终沉积在基底上。
蒸发法是指在真空条件下，直接加热金属材料，使其逐渐蒸发成气体，再沉积在基底上。
二、金属超薄膜的性能
金属超薄膜具有很多优秀的性能，如光学、电学和磁学等性质。
其中，光学性
质是最为突出的一种。
首先，金属超薄膜具有很好的透明性。
在可见光区域，金属超薄膜的透过率比
较高，能够做到使光线穿过金属薄膜，保持基底的透明性。
这使得金属超薄膜在制备透光电子器件、太阳能电池等方面具有很大的应用潜力。
其次，金属超薄膜具有很好的表面增强拉曼散射效应。
这种效应是指在金属薄膜上，激发电磁波的振动，而使分子的Raman散射增强。
这种效应可以用于生物医学领域的分析，也可以作为化学传感器的基础。
另外，金属超薄膜还具有磁性。
金属超薄膜经过特殊处理，可以形成具有很好的磁性的超薄膜。
这种磁性可以用于存储器件、传感器等领域。
三、金属超薄膜的应用前景
金属超薄膜具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步，金属超薄膜已经应用于很多领域。
首先，金属超薄膜可以作为光学吸收材料。
它可以吸收可见光和红外线，使得阳光能够更有效地转化为电能，在太阳能电池等方面具有很大的应用潜力。
其次，金属超薄膜可以作为纳米电子器件的组件。
它可以用于制造超薄膜晶体管、纳米器件等。
这些器件被广泛应用于计算机、通讯等领域。
另外，金属超薄膜还可以作为生物医学领域的传感器。
金属超薄膜在生物医学领域的应用非常广泛，如药物传递、细胞成像等。
其表面增强拉曼散射效应可以用于分析生物分子，从而提高疾病的诊断速度和准确性。
总之，金属超薄膜是一种非常有应用潜力的材料。
其制备方法多种多样，性能优异，应用前景广阔，有望成为未来科技领域的重要材料。