射频溅射功率对Mn-Co-Ni-O薄膜结构与性能的影响

TN304%TB43%TN215; 采用射频磁控溅射技术在硅衬底上制备了锰钴镍氧(Mn-Co-Ni-O,MCNO)薄膜并进行了后退火处理.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、光学测试仪器等测试手段对晶体结构、表面形貌及光学性能进行表征.分析了不同射频溅射功率(60～100 W)对MCNO薄膜表面微观形貌、晶体结构和光学性能的影响.结果表明,在60～90 W下获得的薄膜表面致密且均匀,但在100 W下获得的MCNO薄膜表面晶粒尺寸显著增大.物相分析表明,采用射频磁控溅射沉积的MCNO薄膜主要为尖晶石结构,溅射功率对薄膜结晶质量和择优取向具有显著影响,在80 W下获得的MCNO薄膜结晶质量最佳.同时,...

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Published in人工晶体学报 Vol. 51; no. 8; pp. 1361 - 1377
Main Authors 刘丽华, 赵晶晶, 秦彬皓, 杨为家, 王海燕
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 广东省科学院中乌焊接研究所,广州 510651%广东省科学院中乌焊接研究所,广州 510651%五邑大学应用物理与材料学院,江门 529020 01.08.2022
五邑大学应用物理与材料学院,江门 529020
Subjects
结构性能
后退火
光学性能
射频磁控溅射
溅射功率
锰钴镍氧薄膜
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ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2022.08.005

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Abstract TN304%TB43%TN215; 采用射频磁控溅射技术在硅衬底上制备了锰钴镍氧(Mn-Co-Ni-O,MCNO)薄膜并进行了后退火处理.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、光学测试仪器等测试手段对晶体结构、表面形貌及光学性能进行表征.分析了不同射频溅射功率(60～100 W)对MCNO薄膜表面微观形貌、晶体结构和光学性能的影响.结果表明,在60～90 W下获得的薄膜表面致密且均匀,但在100 W下获得的MCNO薄膜表面晶粒尺寸显著增大.物相分析表明,采用射频磁控溅射沉积的MCNO薄膜主要为尖晶石结构,溅射功率对薄膜结晶质量和择优取向具有显著影响,在80 W下获得的MCNO薄膜结晶质量最佳.同时,拉曼光谱测试也表明该MCNO薄膜表现出最强的Mn4+—O对称弯曲振动和最小的压应力.紫外-可见-近红外光谱分析表明,MCNO薄膜的吸光范围主要在可见光-近红外波段,在80～90 W溅射功率下获得的MCNO薄膜在近红外波段表现出更强的吸收峰.射频溅射功率的改变会影响薄膜的厚度和结晶质量,从而对薄膜的光学带隙起到调控作用.光致发光光谱测试不同溅射功率下薄膜的缺陷峰发光强度,且在功率为80 W时沉积的薄膜具有最强紫外发射峰,表明改变溅射功率能够有效改善薄膜缺陷及提高晶体质量.
AbstractList TN304%TB43%TN215; 采用射频磁控溅射技术在硅衬底上制备了锰钴镍氧(Mn-Co-Ni-O,MCNO)薄膜并进行了后退火处理.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、光学测试仪器等测试手段对晶体结构、表面形貌及光学性能进行表征.分析了不同射频溅射功率(60～100 W)对MCNO薄膜表面微观形貌、晶体结构和光学性能的影响.结果表明,在60～90 W下获得的薄膜表面致密且均匀,但在100 W下获得的MCNO薄膜表面晶粒尺寸显著增大.物相分析表明,采用射频磁控溅射沉积的MCNO薄膜主要为尖晶石结构,溅射功率对薄膜结晶质量和择优取向具有显著影响,在80 W下获得的MCNO薄膜结晶质量最佳.同时,拉曼光谱测试也表明该MCNO薄膜表现出最强的Mn4+—O对称弯曲振动和最小的压应力.紫外-可见-近红外光谱分析表明,MCNO薄膜的吸光范围主要在可见光-近红外波段,在80～90 W溅射功率下获得的MCNO薄膜在近红外波段表现出更强的吸收峰.射频溅射功率的改变会影响薄膜的厚度和结晶质量,从而对薄膜的光学带隙起到调控作用.光致发光光谱测试不同溅射功率下薄膜的缺陷峰发光强度,且在功率为80 W时沉积的薄膜具有最强紫外发射峰,表明改变溅射功率能够有效改善薄膜缺陷及提高晶体质量.
Author 秦彬皓
赵晶晶
杨为家
刘丽华
王海燕
AuthorAffiliation 五邑大学应用物理与材料学院,江门 529020;广东省科学院中乌焊接研究所,广州 510651%广东省科学院中乌焊接研究所,广州 510651%五邑大学应用物理与材料学院,江门 529020
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WANG Haiyan
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万方数据期刊 - 香港版
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