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本论文简要阐述了纳米多层膜的研究意义及其应用。由于其优异的性能,纳米多层膜已成为微电子与光电子领域研究热点之一。 本文在本课题组以前工作的基础上,用加热蒸发和自然氧化方法,用纯铝、纯铬在玻璃基底上制备出4、5、6、7对层的金属/氧化物多层膜,纳米多层膜的总厚度从100nm到230nm;用硅制出各种半导体/氧化物(本征硅/氧化硅、P型硅/氧化硅、N型硅/氧化硅)多层膜。 采用称重法测量薄膜的厚度;并使用三点法(分为层间测法和面上测法)研究常温和低温下多层膜的U-I特性。使用扫描电镜(SEM)观察多层膜的表面形貌和截面,并用能谱(EDS)分析多层膜的成分;使用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)分析多层膜的晶体结构,用分光光度计检测多层膜的光学性能。进而,我们研究加热对多层膜表面形貌和光电性能的影响。 实验结果表明,多层膜在常温和低温仍存在类负阻效应。多层膜U-I曲线检测表明:对层数增加,膜厚增大,均导致U-I曲线的U/I值减小,V1值(截距)的绝对值减小;电极间距增大(面上测法),U/I值增大,V1值的绝对值也增大;Al/Al2O3多层膜和硅/氧化硅多层膜一样,低温下U/I值和V1值的绝对值均高于常温下对应值,而Cr/Cr2O3多层膜则与之相反。多层膜光学性能检测表明:随着波长的增加,多层膜呈现出透过率增强的趋势;对层数增加,厚度增加,平均透过率均减少。加热对硅/氧化硅多层膜性能的影响为:加热后,多层膜透过率增加,出现结晶现象;加热时间长短影响晶粒大小,加热温度高低影响结晶程度;加热后多层膜电阻率明显增大,类负阻效应也更为明显。