学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

氧化银薄膜的制备和相关性质研究

作　者: 张增院
导　师: 郜小勇
学　校: 郑州大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 磁控溅射氧化银薄膜热稳定性微结构光学性质
分类号: O484.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 19次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,氧化银(AgxO)由于在光存储和磁光存储方面的潜在应用受到了越来越多的关注。其在光存储和磁光存储的应用主要是基于它的热分解效应。目前由于双相的AgxO薄膜的热分解的临界温度偏高(约400℃),这已成为其未来产业化应用的瓶颈。制备单相Ag2O薄膜降低热分解临界温度(TTDT)当前研究的热点。基于此,本文利用直流磁控溅射技术(DC sputtering),通过改变沉积参数(反应气压和溅射功率)制备AgxO薄膜,摸索制备单相Ag2O薄膜的工艺参数。采用传统的真空环境下热处理技术,研究单相Ag20薄膜的热分解过程及其TTDT值。在整个的研究过程中主要利用扫描电子显微镜、X射线衍射和分光光度计研究了沉积参数和热处理温度对AgxO和单相Ag20薄膜的结构、表面形貌和光学性质的影响。取得的主要研究结果如下：(1)随着反应气压(RP)和溅射功率(SP)的分别增加,AgxO薄膜的相结构均呈现了从两相(AgO+Ag2O)到单相(Ag2O)再到两相(Ag2O+AgO)结构的演变。特别在RP=2.5 Pa和SP=105 W时分别制备了单相的Ag20薄膜。从而有效降低了AgxO薄膜的TTDT。该创新性结果对解决AgxO薄膜在新型光盘和磁光盘的应用难题指明了方向。AgxO薄膜的光学性质随着RP和SP变化可归结于薄膜相结构的演变和薄膜厚度的增加。(2)随着SP的增加,AgxO薄膜的光学带隙由3.1 eV减小到2.73 eV,表明AgxO薄膜为直接带隙半导体材料.SP=105 W时制备的单相Ag2O薄膜的光学带隙约为2.86 eV。(3)Ag20薄膜经受真空环境下的热处理后,薄膜表面形貌明显成现了从致密到疏松多孔的结构演变。这与热处理过程中Ag2O发生的热分解反应和O在薄膜内部的扩散和从薄膜表面逃逸有关。热处理后,薄膜的相结构发生了明显的变化。当热处理温度为300℃时,Ag2O薄膜中出现了少量的Ag；而475℃时Ag2O相完全转化为Ag。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-14
  1.1 研究背景  9-11
  1.2 氧化银薄膜的热分解原理  11-12
  1.3 研究现状  12-13
  1.4 本论文的主要研究内容  13-14
2 Ag_xO薄膜的制备与表征方法  14-19
  2.1 Ag_xO薄膜的制备  14-16
    2.1.1 磁控溅射的基本原理  14-15
    2.1.2 磁控溅射的分类  15-16
  2.2 Ag_xO薄膜的表征  16-19
3 沉积参数对Ag_xO薄膜微结构和光学性质的影响  19-34
  3.1 反应气压对Ag_xO薄膜微结构的影响  19-24
  3.2 溅射功率对Ag_xO薄膜微结构的影响  24-28
  3.3 反应气压对Ag_xO薄膜光学性质的影响  28-30
  3.4 溅射功率对Ag_xO薄膜光学性质的影响  30-33
  3.5 小结  33-34
4 单相Ag_2O薄膜热稳定性的研究  34-41
  4.1 真空环境下热处理温度对Ag_2O微结构和光学性质的影响  34-40
    4.1.1 热处理温度对Ag_2O薄膜晶体结构的影响  35-37
    4.1.2 热处理温度对Ag_2O薄膜表面形貌的影响  37-38
    4.1.3 热处理温度对Ag_2O薄膜光学性质的影响  38-40
  4.2 小结  40-41
5 总结  41-43
参考文献  43-46
个人简历与发表论文  46-47
致谢  47

氧化银薄膜的制备和相关性质研究

内容摘要

全文目录

相似论文