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基于氧化物-金属多层膜固态化合方法制备MCNO薄膜
1
作者 赵媛媛 王园园 +4 位作者 王荣新 王志鹏 朱煜 宋贺伦 向阳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期223-232,共10页
红外热成像技术具有高度实用性、灵敏性和可靠性等优点,在航空、医疗等多个领域发挥着重要作用。相较于其他类型的非制冷红外探测器,测微辐射热计(Microbolometer)具有工作范围宽、响应速率快且器件结构简单等优点。相较于非晶硅和氧化... 红外热成像技术具有高度实用性、灵敏性和可靠性等优点,在航空、医疗等多个领域发挥着重要作用。相较于其他类型的非制冷红外探测器,测微辐射热计(Microbolometer)具有工作范围宽、响应速率快且器件结构简单等优点。相较于非晶硅和氧化钒等常见热敏层材料,立方尖晶石结构的过渡金属氧化物锰钴镍氧化物(Mn-Co-Ni-O,MCNO)具有更高的TCR系数。使用磁控溅射法-电子束蒸发复合法在蓝宝石(Al_(2)O_(3))衬底上制备MCNO薄膜,结合XRD、SEM和电学性能测试,分析和探讨了工艺条件对其性能的影响。研究结果表明,在450℃沉积5 h得到厚度为450 nm的MCNO薄膜样品,随后在真空腔内原位退火1 h,再使用管式退火炉在空气氛围中进行60 min 850℃后退火,MCNO薄膜呈现出良好性能,(111)晶相的XRD半峰宽为0.48,晶格常数为8.71A(1A=10^(-10) m),晶粒平均大小为81.7±24 nm。使用四探针法测试MCNO薄膜室温下电阻率为642.19Ω·cm,室温下(295 K)电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance,TCR)系数为-4.20%/K。在6~8.5μm波长范围内,最高吸光度为1.50。研究结果验证了所提出的多层复合方法用于制备MCNO薄膜的可行性,为进一步优化MCNO薄膜组份与掺杂配比以及结构-性能关系提供了新思路。 展开更多
关键词 锰钴镍氧化物 磁控溅射 电子束蒸发 逐层沉积 退火温度 固相合成
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射频溅射功率对Mn-Co-Ni-O薄膜结构与性能的影响
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作者 刘丽华 赵晶晶 +2 位作者 秦彬皓 杨为家 王海燕 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第8期1361-1369,1377,共10页
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... 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Mn^(4+)—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。 展开更多
关键词 锰钴镍氧薄膜 射频磁控溅射 后退火 溅射功率 结构性能 光学性能
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紫外─远红外宽波段NiMn2O4及Mn1.56Co0.96Ni0.48O4光学性质的研究
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作者 张志博 王丁 +4 位作者 邱琴茜 高艳卿 周炜 吴敬 黄志明 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期65-71,共7页
Mn-Co-Ni-O作为一种重要的热探测材料被广泛应用于各类领域。作者使用研磨和烧结的方法制备了NiMn2O4和Mn1.56Co0.96Ni0.48O4块体材料。通过X射线衍射实验研究了两种块体的结晶情况,发现半径较大的Co阳离子的加入会导致块体结晶性变差... Mn-Co-Ni-O作为一种重要的热探测材料被广泛应用于各类领域。作者使用研磨和烧结的方法制备了NiMn2O4和Mn1.56Co0.96Ni0.48O4块体材料。通过X射线衍射实验研究了两种块体的结晶情况,发现半径较大的Co阳离子的加入会导致块体结晶性变差。通过椭圆偏振光谱测试分别获得了NiMn2O4和Mn1.56Co0.96Ni0.48O4在紫外-远红外宽波段的光学常数和介电常数,发现添加离子后二者光学性质(光学常数的强度和峰位)具有一定区别。利用傅里叶光谱仪得到了两种材料的反射光谱,并与用光学常数计算出的数值进行了比较,最后评估了表面粗糙度对反射谱的影响。 展开更多
关键词 锰钴镍氧化物 立方尖晶石 宽波段 光学性质
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