离轴磁控溅射生长钙钛矿外延薄膜

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一步法制备钙钛矿薄膜

一步法制备钙钛矿薄膜如何制备钙钛矿薄膜。

第一步：准备实验室设备和材料制备钙钛矿薄膜需要以下实验室设备和材料：1. 无菌工作台：用于保持实验环境无菌。

2. 蒸发器或溅射器：用于薄膜的材料沉积。

3. 旋涂机：用于均匀涂布钙钛矿溶液。

4. 薄膜基底：如玻璃、钢片等，用于支撑和固定钙钛矿薄膜。

5. 钙钛矿前驱体溶液：包含钙钛矿的化学前驱体溶液，如钛酸铅（PbTiO3）的溶液。

6. 有机物溶剂：用于稀释钙钛矿前驱体溶液。

第二步：制备钙钛矿前驱体溶液钙钛矿前驱体溶液是制备钙钛矿薄膜的关键。

可以通过以下步骤制备钙钛矿前驱体溶液：1. 称取适量的钛酸铅粉末。

2. 将钛酸铅粉末加入有机物溶剂中，并充分搅拌。

有机物溶剂的选择通常取决于钙钛矿前驱体的溶解性和稳定性。

第三步：制备钙钛矿薄膜制备钙钛矿薄膜的方法包括溶液法和物理气相沉积法。

以下将详细介绍溶液法制备钙钛矿薄膜的步骤：1. 在无菌工作台下，将薄膜基底清洗干净，并放置在旋涂机上。

2. 将钙钛矿前驱体溶液倒入旋涂机的容器中。

3. 启动旋涂机，并设置旋涂机的转速和旋涂时间。

这些参数的选择通常取决于所需的薄膜厚度和均匀性。

4. 当旋涂机旋转时，慢慢倾斜容器，使钙钛矿溶液均匀涂布在薄膜基底上。

确保涂布的均匀性和薄膜基底的全面覆盖。

5. 在旋涂完成后，将薄膜基底放入蒸发器或溅射器中。

这将用于去除溶剂并沉积钙钛矿薄膜。

6. 使用蒸发器或溅射器，控制温度和气氛，将溶剂从薄膜中蒸发掉，并使钙钛矿形成晶体结构。

7. 将薄膜基底从蒸发器或溅射器中取出，并将其放置在合适的环境下进行干燥和固化。

第四步：薄膜表征与性能测试制备完成后的钙钛矿薄膜需要进行表征和性能测试，以确保其结构和性能符合预期。

以下是一些常用的测试方法：1. X射线衍射（XRD）：用于确定薄膜的晶体结构。

2. 扫描电子显微镜（SEM）：用于观察薄膜的表面形貌。

3. 透射电子显微镜（TEM）：用于观察薄膜的内部结构。

4. 光谱学测试（如紫外可见吸收光谱、荧光光谱等）：用于测量薄膜的光学性质。

磁控溅射法制备TiO2薄膜及其光催化性能研究

磁控溅射法制备TiO2薄膜及其光催化性能研究摘要：本论文主要研究了溅射气压、氧氩比和溅射时间对TiO2薄膜的影响，使用浓度为30mg/L的甲基橙溶液做光催化实验，结果表明TiO2薄膜具有良好的光催化性能。

关键词：TiO2薄膜；磁控溅射；光催化1 实验过程1.1实验设备与仪器JCX-1000超声波清洗机清洗载玻片，采用CS—300复合磁控溅射装置在玻璃基片上镀膜；靶材为二氧化钛靶，纯度99.99 %；真空室中通入少量99.999 %的纯氩和纯氧。

TU—1901紫外可见分光光度计，接触角测试仪，自动控温扩散炉（抚顺市无线电研究所），采用X，pert PRO型X射线衍射仪，UV755B 紫外可见分光光度，分析天平。

1.2.试验方案设计不同的实验方案，如表1所示表1 具体实验方案a.不同溅射时间溅射时间（h） 1 2 3 4氧氩比 1：40 1：40 1：40 1：40溅射压强（Pa） 1 1 1 1溅射电流（A）0.4 0.4 0.4 0.4b.不同溅射压强溅射时间（h） 2 2 2氧氩比 1：40 1：40 1：40溅射压强（Pa）0.5 1 1.5溅射电流（A）0.4 0.4 0.4c.不同氧氩流量比溅射时间（h） 2 2 2 2氧氩比 0：40 1：40 3：40 5：40溅射压强（Pa） 1 1 1 1溅射电流（A）0.4 0.4 0.4 0.4d.不同退火温度1：不退火，2：350℃，3：500℃2 实验结果与分析2.1实验原理该实验是以TiO2靶作为靶材，用直流磁控溅射的方法[1]，在载玻片上沉积TiO2薄膜。

镀膜过程中让基片架旋转，以使所镀的TiO2薄膜厚度更加均匀。

在实验中，通过改变溅射镀膜时间、溅射气压、氧气氩气流量比、退火温度及时间等工艺参数作为变量[2]。

然后通过性能检测和表征，确定最佳参数值。

2.2溅射镀膜时间对薄膜光催化性能的影通过溅射时间的不同来确定对样品光催化性能的影响，具体参数见表2表2：不同时间下制备薄膜的工艺参数样品编号U(V) I(A) Ar(sccm) O2(sccm) P(pa) t(h) 退火温度(℃)3-2-1 370 0.4 40 1 1 2 5003-2-2 375 0.4 40 1 1 3 5003-2-3 375 0.4 40 1 1 4 5002.2.1不同时间下样品的紫外－可见吸收光谱图 1 样3-2-1的uv-vis吸收光谱图图 2 样3-2-2的uv-vis吸收光谱图图 3 样3-2-3的uv-vis吸收光谱图从上述三图中可以看出，三个样品在紫外波段都有一个吸收峰出现，而在可见光区，光几乎没有被吸收，可以推断出，制备的TiO2薄膜样品只能有效的吸收紫外光，亦即只有在紫外光的照射下，TiO2薄膜样品才能发挥光催化活性[3]。

磁控溅射制备金属-钙钛矿氧化物薄膜在水分解反应中的应用

第53卷第4期辽宁化工 Vol.53，No. 4 2024年4月 Liaoning Chemical Industry April，2024收稿日期： 2023-08-05磁控溅射制备金属-钙钛矿氧化物薄膜在水分解反应中的应用黄先杰（厦门建霖健康家居股份有限公司，福建厦门 361000）摘要：目前，采用电催化途径将水转化为具有高能量密度的“零排放”能源载体：氢气，已成为研究的热点。

钙钛矿氧化物由于资源丰富、价格低廉等特点，被认为是最有可能替代贵金属基催化剂的选择之一。

本研究通过磁控溅射技术结合原位析出方法构筑了“金属-钙钛矿”异质结电解水析氧反应电催化剂薄膜，并发现原位析出策略显著提高了其电催化活性面积，电解水氧化反应活性及稳定性。

本研究为低成本电解水反应催化剂的设计构建提供了新的思路。

关键词：钙钛矿氧化物；薄膜；电解水；磁控溅射中图分类号：O646.5 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）04-0506-05近年来，随着经济的飞速发展，人类对能源，特别是石油等碳基能源的消耗与日俱增，而化石能源使用一方面造成了能源短缺危机，更造成的地球生态环境的恶化，因此，寻求高能量密度且环保低碳排的能源载体，以替代碳基燃料成为迫在眉睫的问题。

氢能具有清洁环保、储能密度高等特点，被认为是未来最理想的清洁能源。

目前，通过可再生能源发电，并基于此电能电解水制备氢气利用是氢能大规模利用的最佳制备途径之一。

电解水制氢包含了阴极的产氢反应(Hydrogen Evolution Reaction ，HER)和阳极的产氧反应(Oxygen Evolution Reaction ，OER)。

相对于HER 来说，OER 反应涉及四步质子-电子耦合转移过程，电极过程动力学十分缓慢，过电位较大，因此，OER 反应也成为制约电解水过程大规模应用的瓶颈[1]。

贵金属基氧化物如氧化铱(IrO 2) 和氧化钌(RuO 2) 具有较好的OER 性能，但是其高昂的成本高及较差的稳定性限制了在商业中的大规模应用。

磁控溅射金属薄膜的制备

磁控溅射金属薄膜的制备公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]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 filmpreparationLiMingEnvironmental and Materials Engineering, Yantai University Shandong Yantai 111E-mailAbstract: GAas Metal 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, CuO nanowires (NWs) array films were synthesized by magnetron sputtering. Their gas-sensing properties were also investigated. Except this, WO3/ TiO2 nanocomposite films were synthesized by magnetron sputtering and their dynamic charge transport properties were investigated by the transient photovoltage technique.Key Words : Gmagnetron Sputtering, Photo-electric Properties, Gas-sensing Properties1绪论磁控溅射由于其显着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。

射频磁控溅射法制备纳米TiO2薄膜的拉曼光谱分析

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２００７年１２月第２７卷第６期
郧阳师范高等专科学校学报
ＪｕｎｌｏｎａｇＴｅｃｅｓＣｌｇｏｒａｆＹｕｙｎａｈｒｏｌｅｅ
Ｄｅ．２ＯｃＯ７
１实验部分
１１薄膜的制备．
究纳米材料的结构和键态特征［．钛矿相Ｔｏ属于四６锐］ｉｚ方晶系Ｉ｝１ａ）（４／ｍｄ）间群，ｉ空每个晶胞中含有两个Ｔ０ｉ２分子，拉曼振动为Ａ１２１＋＋３．４～１４Ｃ峰是Ｂ巨１２４Ｔｎ巨，应对称类型的０Ｔ一０变角振动，度最大．红对一ｉ强金石型结构ＴＯ。个晶胞中含两个ＴＯ。子，于Ｉ：ｉ每ｉ分属）：
２讨论和分析
２１不同热处理条件下薄膜的拉曼图谱．拉曼散射是光照射到物质上发生的非弹性散射所产生的．曼散射与晶体的晶格振动密切相关，有对一定拉只
的晶格振动模式才能引起拉曼散射，利用拉曼散射可以研
粉末压成直径６ｒｍ的靶坯，电阻炉中１０ ℃ 下烧结２ａ在２０
２后自然降温制成，径５．ｒｍ，５ｍ．射时基ｈ然直６５ａ厚ｒ溅ａ片未加热，底压强为３１～Ｐ，作压强０４ａ功率本 × ０ａ工．Ｐ，

射频磁控溅射沉积法制备可见光响应的TiO2光催化薄膜

For personal use only in study and research;not for commercial use射频磁控溅射沉积法制备可见光响应的TiO2光催化薄膜通过应用离子工程技术，也就是射频磁控溅射沉积法（RF-MS），能够诱导光生反应TiO2光催化薄膜被成功发展到单步制程工序上。

在超过773K（500℃）温度条件下制备的TiO2薄膜显示出对可见光有效吸收的特性；而另一方面，在573K（300℃）左右温度条件下制备的TiO2薄膜却显示出高穿透特性。

这清楚的意味着TiO2薄膜不仅吸收紫外光而且吸收可见光的光学特性可以通过改变射频磁控溅射沉积的温度进行控制。

研究发现，在275K （2℃）可见光（波长>450nm）辐射下，发现了NO到N2和N2O的还原分解反应，显示了这种可见光响应的TiO2薄膜具有有效的光催化作用。

从各种特性表征中，只有在这种可见光响应的TiO2薄膜中发现了排列整齐的柱状TiO2晶体，预计是这种独特的结构改变了TiO2半导体的电学特性，从而提高了可见光的吸收效率。

关键字：光催化，TiO2薄膜，可见光，射频磁控溅射沉积法For personal use only in study and research; not for commercial use介绍近几年，TiO2光催化作用在各种领域得到大量的研究试验。

尤其是TiO2薄膜被涂布在各种基片上作为光学器件材料有着极具吸引力的应用，其不但具有高的光催化反应，而且在紫外线照射下还具有高可湿性。

尽管许多应用TiO2光催化作用的产品已经开始着手生产，但都没有采取可见光吸收，因此必须使用一个紫外线光源。

然而，为了实现清洁安全的化学过程，也就是在大量太阳能中应用，在可见光下也能实现光催化作用的需求变得日益迫切。

因为能够被广泛应用一个重要的考虑是TiO2光催化薄膜的制备成本，各种制备方法已经被大量的研究，如凝胶法、CVD法，PECVD法等。

磁控溅射制备TiO2薄膜及其光学特性研究

磁控溅射制备ＴＯｉ２薄膜及其光学特性研究
周继承，陈宇，保星赵
（中南大学物理科学与技术学院，湖南长沙４０８）１０３摘要：采用直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备ＴＯｉ薄膜．用紫外一可见光分光光度计和ＡＭ分别表征Ｆ了薄膜的透射率和表面形貌，用包络线法详细研究了不同衬底温度下ＴＯ薄膜的光学特性．ｉ结果表明：薄膜在可见光波段有很高的透明度，且随着衬底温度的升高，薄膜的透射率略有增加，薄膜的折射率和吸收系数增大，薄膜的光学带隙减小；同时，薄膜表面粗糙度减小，薄膜变得平整．关键词：ｉ薄膜；ＴＯ直流反应磁控溅射；底温度；衬光学特性；包络线法
ａｄｔｅｆｌｂｃｍｅｖｎ．ｎｈｍｅｏｓｅｅｉ
Ｋｅｗｏｄｓ：Ｏ２ｔｉｌ；ＤＣｅｃｉｅｍａｎｅｒｎｓｕｔｒｎｙｒＴｉｈｎｆｍｉｒａｔｖｇｔｏｐｔｅｉｇ；ｓｂｓｒｔｅｕｔａｅｔｍｐｅａｕｒｒｔｅ；ｏｔｃｌｐｏｅｉｓ；ｅｖｌｐｐｉａｒｐｒｅｔｎｅｏｅ
中图分类号：４４０８文献标识码：Ａ文章编号：０９— ７Ｘ（００６— ０１０１０６１２１）００６ — ４
Ｔｈｐｉａｒｐｅｔｓｏｉａｉｍｉｘｄｈｎｆｌｓｅｏｔｃｌｐｏｒｉｆｔｔｎｕｅｄｏｉｅｔｉｍｉ
ｔｅｆｌｓｏｅｖｄｂＭｎｈｒｎｍｉｓｏｐｃｒｒａｕｅｙＵＶ —ＶＩｒｎｍｉａｃｐｃｒ・ｈｍｓｗａｂｓｒｅｙＡＦａｄｔｅｔａｓｓｉｎｓｅｔａｗｅｅｍｅｓｒｄｂｉＳｔａｓｔｎｅｓｅｔｏｔｓｏｅｃｐ．Ｔｈｐｉａｒｐｒｉｓｏｈｌｔｄｆｒｎｕｓｒｔｅｅａｕｅｈａｅｂｅｎｓｕｉｄｕｉｇｔｅｅｅｏｅｅｏｔｃｌｐｏｅｔｅｆｔｅｆｍｓａｉｆｅｔｓｂｔａｅｔｍｐｒｔｒｖｅｔｄｅｓｎｈｎｖｌｐｉｅｍｅｈｄｔｏ．Ｔｈｅｕｔｈｗｈｔｔｅｆｍａｅｙｈｇｒｎｐｒｎｙｉｉｉｌｉｈｖａｄ，ｂｅｉｅｅｒｓｌｓｓｏｔａｈｌｈｓｖｒｉｈｔａｓａｅｃｎｖｓｂｅｌｇｔｗａｅｂｎｉｓｄｓ，ｗｉｈｎｔｔｅｉ－ｈｃｅｓｆｓｂｔａｅｔｍｐｒｔｒｒａｅｏｕｓｒｔｅｅａｕｅ，ｔｅｔａｐｒｎｙｉｃｅｓｓｓｉｈｌｈｒｎｓａｅｃｎｒａｅｌｇｔｙ，ｔｅｒｆａｔｖｎｅｎｈｅａｓｒｔｏｏｆ－ｈｅｒｃｉｅｉｄｘａｄｔｂｏｉｎｃｅｆｐｉｃｅｔｏＯ２ｔｉｌｎｒａｅ，ａｄｔｅｏｔｃｌｂｎａｅｒａｅ．Ｍｅｎｉｅ，ｔｅｓｒａｅｒｕｈｅｓｄｅｒａｅｉｎｆＴｉｈｎｆｍｓｉｃｅｓｉｎｈｐｉａａｄｇｐｄｃｅｓｓａｗｈｌｈｕｃｏｇｎｓｃｅｓｓｆ

钙钛矿磁控溅射镀膜工艺流程

钙钛矿磁控溅射镀膜工艺流程引言：钙钛矿是一种具有优异光电性能的材料，广泛应用于太阳能电池、光电器件等领域。

为了进一步提高钙钛矿薄膜的质量和稳定性，磁控溅射镀膜工艺成为一种重要的制备方法。

本文将详细介绍钙钛矿磁控溅射镀膜的工艺流程。

一、基底处理在进行钙钛矿磁控溅射镀膜前，首先需要对基底进行处理。

常用的基底材料包括玻璃、硅衬底等。

基底处理的目的是提高其表面的光学和电学性能，以增强与钙钛矿薄膜的结合力。

处理方法一般包括清洗、退火和表面活化等步骤。

清洗：将基底浸泡在有机溶剂中，如丙酮或甲醇中，用超声波进行清洗，去除表面的杂质和油污。

退火：经过清洗后的基底在高温下进行退火处理，常用温度为400-500℃，时间为1-2小时。

退火可以去除基底表面的应力和缺陷，提高其结晶度和光学性能。

表面活化：通过在基底表面溅射氩离子束或用酸性溶液进行刻蚀处理，增加基底表面的粗糙度和可湿润性，有利于钙钛矿薄膜的附着和生长。

二、钙钛矿薄膜生长钙钛矿薄膜的生长是通过磁控溅射的方法进行的。

磁控溅射是一种利用磁场控制离子束轨迹的溅射技术，能够获得高质量的薄膜。

材料制备：将钙钛矿材料制备成靶材，常用的钙钛矿靶材有钙钛矿晶粉、钙钛矿陶瓷等。

真空环境：将基底和钙钛矿靶材放入真空腔室中，抽取至高真空状态，一般要求真空度在10-4帕左右。

真空环境可以避免杂质对薄膜生长的影响，并保证薄膜的致密性。

磁控溅射：通过在钙钛矿靶材上施加高频电场和外加磁场，产生离子束并使其垂直轰击靶材表面，使靶材材料溅射到基底上。

离子束的能量和通量决定了薄膜的结构和性能。

三、薄膜后处理钙钛矿薄膜生长后，还需要进行后处理步骤，以提高薄膜的致密性和稳定性。

热处理：将生长好的钙钛矿薄膜进行热处理，常用温度为150-200℃，时间为1-2小时。

热处理可以促进薄膜晶粒的长大和结晶度的提高，提高薄膜的光电性能。

封装保护：将薄膜进行封装保护，常用的封装方式有薄膜涂覆保护剂、真空封装等。

磁控溅射薄膜技术在太阳能电池中的应用

磁控溅射薄膜技术在太阳能电池中的应用第一章概述太阳能电池是一种能够将太阳能转化为电能的装置，广泛应用于环保节能领域。

在太阳能电池的制备过程中，薄膜技术是极具潜力的一种制备技术。

其中，磁控溅射薄膜技术作为一种薄膜制备技术，具有对材料的高纯度、无有机物污染和可控制备厚度等优点，逐渐被应用于太阳能电池的研究之中。

第二章磁控溅射薄膜技术的基本原理磁控溅射薄膜技术是一种常用的薄膜制备技术，它通过气体放电和磁场共同作用下形成的等离子体，通过气体分子和待处理材料产生反应来制备薄膜。

磁控溅射中，待处理材料成为靶材，通过氩气的冲击便于获得点阵紧密、无针孔、致密化的薄膜。

该技术具有良好的反应可控性、纯度高、成本低等特点，因此广泛应用于太阳能电池、光学膜、磁性材料等材料的制备。

同时，磁控溅射薄膜技术还可通过制备非晶态硅、纳米粒子等材料，为太阳能电池制备提供更多选择。

第三章磁控溅射薄膜技术在太阳能电池中的应用近年来，磁控溅射薄膜技术已经广泛应用到太阳能电池中。

磁控溅射技术制备的电极材料，薄膜和质子电池膜，都可以用于太阳能电池的制备中。

磁控溅射技术制备的薄膜具有厚度均匀，成分可控，表面光滑等优点，为太阳能电池的制备提供了坚实的基础材料。

1.基于磁控溅射薄膜技术的太阳能电池的制备在太阳能电池的制备中，磁控溅射技术可以制备出各种新型太阳能电池材料，如纳米结构材料、多层膜材料等，这些材料的热稳定性、光电转换效率均很好，并且在成本方面也具有优势。

此外，该技术还可制备不同材料组分、不同厚度的薄膜，包括钱德拉莫斯基材料等。

这些薄膜可以作为光伏层或光电池中的表壳层或通量层。

近年来，磁控溅射薄膜技术制备的太阳能电池在加工工艺、生产成本、光电转换效率等方面均具有非常优越的特点，促进了太阳能电池的广泛应用。

例如，磁控溅射薄膜技术制备的非晶硅太阳能电池具有高效率、长寿命等优点，逐渐成为了大型太阳能电站和城市光伏系统的主力产品。

2.磁控溅射薄膜技术在太阳能电池的结构优化中的应用在太阳能电池的制备过程中，磁控溅射薄膜技术还可应用于太阳能电池的结构优化中。

磁控溅射制备TiO2光催化薄膜工艺条件的优化

ＣＡＧＴｅｕ，ｉ，ｎ，Ｕｉ，ＵａＨＮｉ－ｎＷＵＸｕｆｇＳＮＪＳＮＹｎｊａｅ
（ｏｅｅｏｔｒｌＳｉｃｎｈｍｉｎｉｅｎ，ｒｉＥｇｅｒｇＵｉｒｉ，ａｂｎ１００，ｈｎ）ＣｌｇＭａｉｓｃｅｅａｄＣｅｃＥｇｅｒｇＨａｎｎｉｅｎｎｖｓｙＨｒｉ５０１Ｃｉａｌｆｅａｎｌａｎｉｂｎｉｅｔ
ｒｔｎｕｓａｅｔ— ｇｔｄｓｎｅｘｇｎａｇｎｒｔ．ｈｅｔｃｎｉｏｓｏｔｉｅｌｈｔｓｕｔｒｇｐｗｒｉａｉａｄｓｈｔｔ－ｔｅｉａｃ，ｏｙｅｒｏａｉＴｅｂｓｏｄｔｎｂａｎｄａｅｔａｐｔｉｏｅｓｏｒｏａｔｒｏｉｅｎ
磁控溅射制备ＴＯ光催化薄膜工艺条件的优化ｉ２
●
１
常铁军，秀芳，武孙
摘
杰，孙
艳．ｒ
（尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，江哈尔滨１００）哈黑龙５０１
要：采用正交实验设计法优化了玻璃基片表面磁控溅射制备ＴＯ光催化活性薄膜的工艺条件，ｉ：以罗丹明Ｂ
ｍｉｅｈｅｕｔｓｏｅｉｆｅｃｅｕｎｅｏｃｎｌｇｃｌａａｔｒｔｄｅｏＴＯ２ｈｎｆｍｓｓｂｔａｅｔ— ｎ．Ｔｅｒｓｌｈｗｔｌｎｅｓｑｅｃｆｔｈｏｏｉａｐｍｅｅｓｓｕｉｄｔｉｉｌｉｕｓｒｔ－ｓｈｎｕｅｒｔｉｏ
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用磁控溅射制备薄膜材料的概述

用磁控溅射制备薄膜材料的概述1.引言溅射技术属于PVD （物理气相沉积）技术的一种，是一种重要的薄膜材料制备的方法。

它是利用带电荷的粒子在电场中加速后具有一定动能的特点，将离子引向欲被溅射的物质制成的靶电极（阴极），并将靶材原子溅射出来使其沿着一定的方向运动到衬底并最终在衬底上沉积成膜的方法。

磁控溅射是把磁控原理与普通溅射技术相结合利用磁场的特殊分布控制电场中的电子运动轨迹，以此改进溅射的工艺。

磁控溅射技术已经成为沉积耐磨、耐蚀、装饰、光学及其他各种功能薄膜的重要手段。

2.溅射技术的发展1852年，格洛夫（Grove）发现阴极溅射现象，从而为溅射技术的发展开创了先河。

采用磁控溅射沉积技术制取薄膜是在上世纪三四十年代开始的，但在上世纪70 年代中期以前，采蒸镀的方法制取薄膜要比采用磁控溅射方法更加广泛。

这是凶为当时的溅射技术140刚起步，其溅射的沉积率很低，而且溅射的压强基本上在Ipa以上但是与溅射同时发展的蒸镀技术由于其镀膜速率比溅射镀膜高一个数量级，使得溅射镀膜技术一度在产业化的竞争中处于劣势溅射镀膜产业化是在1963年，美国贝尔实验室和西屋电气公司采用长度为10米的连续溅射镀膜装置，镀制集成电路中的钽膜时首次实现的。

在1974 年，由J．Chapin 发现了平衡磁控溅射后，使高速、低温溅射成为现溅射技术先后经历了二级、三级和高频溅射。

二极溅射是最早采用，并且是目前最简单的基本溅射方法。

二极溅射方法虽然简单，但放电不稳定，而且沉积速率低。

为了提高溅射速率以及改善膜层质量，人们在二极溅射装置的基础上附加热阴极，制作出三极溅射装置。

然而像这种传统的溅射技术都有明显的缺点：1）．溅射压强高、污染严重、薄膜纯度差2）．不能抑制由靶产生的高速电子对基板的轰击，基片温升高、淀积速率低3）．灯丝寿命低，也存在灯丝对薄膜的污染问题3.磁控溅射的原理：磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径，改变电子的运动方向，提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。

离轴磁控溅射法生长 1-3 维PZT-NFO 纳米复合薄膜

第29卷第4期无机材料学报Vol. 29No. 42014年4月Journal of Inorganic Materials Apr., 2014收稿日期: 2013-07-16; 收到修改稿日期: 2013-10-11基金项目: 国家重大基础研究资助项目(2012CB933104); 国家自然科学基金(61271031); 中央高校科研业务费资助项目(ZYGX2010X009)National Basic Research Program of China (2012CB933104); National Science Fund of China (61271031); Fundamental Research Funds for the Central Universities (ZYGX2010X009)作者简介: 张辉(1987−), 男, 硕士研究生. E-mail: 897751636@ 通讯作者: 白飞明, 教授. E-mail: fmbai@文章编号: 1000-324X(2014)04-0371-06 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2013.13363离轴磁控溅射法生长1-3维PZT-NFO 纳米复合薄膜张辉1, 马永军2, 王艺程1, 文丹丹1, 叶飞3, 白飞明1(1. 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054; 2. 包头市第二热电厂, 包头014030; 3. 大连理工大学材料科学与工程学院, 大连 116024)摘要: 采用90°离轴磁控溅射法, 在MgAl 2O 4(001)单晶基片上自组装生长了Pb(Zr 0.52Ti 0.48)O 3-NiFe 2O 4 (PZT-NFO)复合磁电薄膜, 并研究了基片温度、氩氧比和溅射功率等因素对薄膜结构和性能的影响。

结果表明, 适合生长PZT-NFO 薄膜的条件为基片温度800℃, 氩氧比1:1, 溅射功率160 W 。

钙钛矿薄膜的制备及应用

钙钛矿薄膜的制备及应用
钙钛矿薄膜是一种非常重要的光伏材料，具有优异的光电性能和
潜在的应用前景。

本文将介绍钙钛矿薄膜的制备方法和应用领域，为
读者提供一些相关的知识和参考。

首先，钙钛矿薄膜可以通过不同的制备方法得到，例如溶胶-凝
胶法、蒸发法、磁控溅射法、离子束溅射法等。

其中，溶胶-凝胶法是
比较常用的方法之一，其主要流程包括：先将前驱体材料溶解在适当
的溶剂中，形成溶胶；然后将溶胶陈化，使其逐渐凝胶化成固体；最
后将凝胶进行热处理或者光照处理，生成钙钛矿薄膜。

此外，蒸发法
和磁控溅射法等技术也可以制备钙钛矿薄膜，不同的方法有不同的优
缺点，需要根据具体情况进行选择。

其次，钙钛矿薄膜具有很多应用领域，例如光电器件、太阳能电池、发光二极管等。

其中，太阳能电池是目前应用最为广泛的领域之一，钙钛矿薄膜作为太阳能电池的吸光层，可以将光能转化为电能，
具有高光电转换效率，并且制备成本相对较低，具有很大的市场潜力。

此外，钙钛矿薄膜还可以用于发光二极管，其发光波长范围广，与传
统半导体材料相比，有着更广阔的应用空间。

总之，钙钛矿薄膜是一种具有广泛应用前景的光伏材料，其制备
方法多种多样，需要结合实际情况进行选择，而其应用领域也十分廣泛，已成为光电材料研究的热点。

将来，我们可以通过对钙钛矿薄膜
性能、制备工艺、应用领域等的研究和探索，不断提高其性能和应用
水平，实现更多实际应用。

磁控溅射制备BVO-ITO-YSZ(001)外延薄膜

磁控溅射制备BVO-ITO-YSZ（001）外延薄膜磁控溅射制备BVO/ITO/YSZ（001）外延薄膜近年来，外延薄膜技术在光电子领域中得到了广泛的应用。

外延薄膜是在基底上沉积一层具有特定化学组成和晶体结构的薄膜材料，可用于电子器件、光电器件的制备以及材料表界面性质研究等领域。

在这些应用中，磁控溅射是一种常用的外延薄膜制备技术。

本文将重点介绍磁控溅射制备BVO/ITO/YSZ （001）外延薄膜的研究进展和性能优势。

BVO/ITO/YSZ（001）外延薄膜是一种由铋钒酸铋（BVO）、氧化铟锡（ITO）和氧化锆稳定型氧化钇（YSZ）构成的复合薄膜结构。

这种薄膜具有较高的透明性、导电性和稳定性，被广泛用于高性能显示器件、光电探测器和太阳能电池等领域。

磁控溅射技术通过在磁场作用下将目标材料原子溅射到基底表面，形成预期化学组成和结构的薄膜。

首先，制备BVO/ITO/YSZ（001）外延薄膜的基底选择非常重要。

常用的基底材料包括石英、蓝宝石和硅等。

这些材料具有良好的化学稳定性和热稳定性，能够为薄膜的生长提供良好的基础。

在磁控溅射过程中，目标材料的选择和气氛控制也至关重要。

BVO、ITO和YSZ的选择需要考虑到它们的晶体结构、热稳定性和化学稳定性。

对于BVO和ITO，由于它们的晶体结构不同以及它们之间的晶格匹配问题，磁控溅射制备BVO/ITO/YSZ（001）外延薄膜存在一定的挑战。

此外，气氛控制也对薄膜的生长起到重要作用。

通过合适的气氛控制，可以有效控制薄膜的化学组成和晶体结构，从而获得良好的性能。

制备BVO/ITO/YSZ（001）外延薄膜的磁控溅射工艺主要包括目标选择、工艺参数优化和薄膜结构调控等方面。

目标选择需要考虑化学组成和晶体结构匹配的问题，优化工艺参数则需要通过实验和模拟方法研究调节溅射功率、气压和沉积速率等参数对薄膜性能的影响。

此外，通过调控薄膜生长温度、溅射功率和基底衬底选择等手段，可以有效控制BVO/ITO/YSZ （001）外延薄膜的晶体结构、界面特性和物理性能，使其满足特定应用需求。

利用溅射ITO层增强钙钛矿太阳电池的稳定性研究

利用溅射ITO层增强钙钛矿太阳电池的稳定性研究蒋树刚;张晨轩;刘红燕;刘晔;于威;路万兵【期刊名称】《太阳能学报》【年(卷),期】2024(45)4【摘要】为增强以银为背电极的正置结构有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳电池(PSCs)的长期稳定性,研究利用射频磁控溅射技术在氧化钼层与银背电极之间沉积一层铟锡氧化物(ITO)来对PSCs进行内封装的技术。

为防止ITO层溅射对下方已沉积的钙钛矿层和有机空穴传输层造成损伤,研究ITO层溅射功率和厚度对PSCs 光伏性能的影响,获得优化的ITO层制备工艺,发现在ITO层溅射功率为30 W、厚度为40 nm时所制备的PSCs光伏性能最优。

为进一步提升PSCs性能,对比溅射法和热蒸发法沉积银背电极对PSCs性能的影响,发现与蒸发法相比,采用溅射银背电极的PSCs光伏性能更佳,其光电转换效率可达到17.86%。

PSCs光伏性能的长期稳定性测试和X射线衍射结果分析表明,溅射ITO阻隔层的插入可有效抑制钙钛矿层中的卤素离子与银背电极之间的扩散反应,在不降低PSCs效率的同时可显著改善PSCs稳定性,所制备的PSCs在干燥空气中存放4500h后仍能保持初始效率的95%。

【总页数】7页(P65-71)【作者】蒋树刚;张晨轩;刘红燕;刘晔;于威;路万兵【作者单位】新能源光电器件国家地方联合工程实验室;保定学院汽车与电子工程学院【正文语种】中文【中图分类】TM914.4【相关文献】1.钙钛矿太阳电池活性薄膜层的稳定性研究2.钙钛矿太阳电池中各功能层的光辐照稳定性研究进展3.优化反式平面钙钛矿太阳电池性能的简便方法——利用PEDOT∶PSS与DMSO共混空穴传输层4.机械与电子征稿启事5.ITO/Metal/ITO 叠层电极中Cu/Ag对钙钛矿太阳电池电极性能的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

钙钛矿氧化物薄膜和异质结的外延生长与物性研究

钙钛矿氧化物薄膜和异质结的外延生长与物性研究杨国桢【期刊名称】《量子电子学报》【年(卷),期】2004(21)2【摘要】用激光分子束外延,原子尺度控制的外延生长出多种钙钛矿氧化物薄膜和异质结。

原子力显微镜和高分辨透射电镜测量结果表明,薄膜与异质结的表面和界面均达到原子尺度的光滑。

制备出在可见光波段透过率大于85％的导电氧化物薄膜;物性研究结果表明,随着含氧量的不同, BaTiO3薄膜具有绝缘体、半导体和导体的不同特性。

BaTiO3/SrTiO3超晶格的光学非线性效应比BaTiO3体材增大23倍。

首次在La0.9Sr0.1MnO3/srNb0.01Ti0.99O3(LSMO/SNTO)异质结上,观测到全氧化物p—n结电流和电压的磁调制与正磁电阻效应。

在255K条件下,当外加磁场分别为5和1000 Oe时, LSMO/SNTO p-n结的磁电阻变化率R/R0达到: .46.7％和83.4％;在外加磁场为3T时,在100 K条件下,在LSMO/SNTO多层p-n异质结上观测515％的正磁电阻变化率。

【总页数】7页(P181-187)【关键词】薄膜光学;钙钛矿氧化物;异质结;外延生长;激光分子束外延;原子尺度控制【作者】杨国桢【作者单位】中国科学院物理研究所光物理实验室【正文语种】中文【中图分类】O484.1;O484.41【相关文献】1.钙钛矿镍氧化物外延薄膜研究现状分析 [J], 许海峰;郝保明;丁辉;牛晓飞;金绍维2.Ba1-xSrxTiO3（BST）/钙钛矿型氧化物超导薄膜异质结构的研究及发展 [J], 郭鸣;周松华;3.双钙钛矿氧化物锶铁钼氧薄膜异质结电容性质的研究 [J], 陈立立;张孝青;朱明;王伟4.钙钛矿结构氧化物薄膜的外延生长 [J], 连贵君;李美亚;康晋峰;郭建东;孙云峰;熊光成5.异质外延生长钙钛矿结构氧化物薄膜 [J], 熊光成;连贵君;康晋峰;孙云锋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

溅射功率对直流磁控溅射TiO2薄膜光学性能的影响

溅射功率对直流磁控溅射TiO2薄膜光学性能的影响史新伟;马群超;李杏瑞;姚宁;王晓【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)006【摘要】通过改变溅射功率,使用直流磁控溅射设备,在玻璃衬底上制备了系列TiO2薄膜.分别用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和椭偏光谱仪测试了TiO2薄膜的形貌、结构及厚度.使用紫外-可见分光光度计测试了TiO2薄膜的光学性能.使用TiO2薄膜降解罗丹明B溶液测试了其光催化活性.研究结果表明:溅射功率增大,薄膜的透射谱及吸收谱在紫外出现明显的"红移"现象,光学带隙从3.51 eV减小到3.40 eV.适当提高溅射功率有利于提高TiO2薄膜的光催化活性,当溅射功率为213 W时,薄膜的光催化性能最好.【总页数】6页(P84-89)【作者】史新伟;马群超;李杏瑞;姚宁;王晓【作者单位】郑州大学物理工程学院,河南郑州 450001;郑州大学物理工程学院,河南郑州 450001;郑州大学材料科学与工程学院,河南郑州 450001;郑州大学物理工程学院,河南郑州 450001;郑州大学物理工程学院,河南郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】O433.4;TB34【相关文献】1.直流磁控溅射功率对溅射生长GZO薄膜光电性能的影响 [J], 姚婷婷;王芸;马立云;彭寿;杨勇;李刚;仲召进;张宽翔;蒋继文;金克武;曹欣;吴可凡2.直流磁控溅射功率对ITO薄膜光学性能的影响 [J], 江建勇;耿志挺;郑艺欣;3.氧气流量和溅射功率对脉冲直流磁控溅射制备Nb2O5薄膜性能的影响 [J], 彭寿;李刚;蒋继文;钟汝梅4.直流磁控溅射功率对ITO薄膜光电学性能的影响 [J], 耿志挺;何青;;5.溅射功率对直流磁控溅射法沉积TGZO薄膜性能的影响 [J], 史晓菲;郭美霞;刘汉法;王新峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
离轴磁控溅射生长钙钛矿外延薄膜
离轴磁控溅射法克服了传统磁控溅射二次电子和阴离子反刻蚀的缺
点，改善外延薄膜的质量。

本文从磁控溅射原理出发分析离轴磁控溅射相对于
其他外延薄膜生长方式的优势，介绍了离轴磁控溅射的发展，重点综述离轴法
制备近年来备受关注的YBa2Cu3O1-x ，PbZrxTi1-x 和BiFeO3 系钙钛矿结构外延薄膜的研究进展。

钙钛矿结构过渡金属氧化物材料具有稳定的ABO3 晶体结构，在自然界中分布十分广泛，具有优越的铁电性、铁磁性、压电性、超导性等重要性质，
长期以来是材料领域的一个重要研究方向。

另一方面，一些由于离子半径失
配，化学配比偏离和晶体结构缺陷引起的偏离理想ABO3 结构的类钙钛矿材料具有一些新颖性能，为人们发展新型材料提供了重要的原型材料基础。

相对于
传统的块材，薄膜钙
钛矿材料由于其丰富的纳米效应使其在力学、热学、磁学、光学、电
学、声学等方面表现出一系列特有的性质，实际上，人们已经设计和开发出了
多种不同结构和不同功能的薄膜材料，这些材料在化学分离、化学传感器、人
工器官细胞、水处理等许多领域具有重要的潜在应用价值。

生长钙钛矿型氧化
物薄膜的方法有很多，其中外延生长法利用晶体界面上的二维结构相似性成核
的原理，在单晶片上沿着其原来的结晶轴方向再生长一层晶格完整、且具有不
同的杂质浓度和厚度的单晶层，可以充分发挥甚至超越具有相同相结构单晶材
料的各向异性。

近年来，钙钛矿型外延薄膜的制备技术和工艺有了极大的发展,典型的包
括分子束外延生长(MBE) 、金属有机物气相外延生长MOCVD 和脉冲激光沉积。