Properties of CdTe layers deposited by a novel method -Pulsed Plasma Deposition
CdTe和CdS正成为实现栅极平价的最有前途的薄膜光电材料。电网平价进步的主要挑战是在低制造成本的同时实现高质量。本文报道了一种新的沉积技术,脉冲等离子体沉积(PPD),用于生长的CdTe层的CdS/ZnO/石英和石英衬底上的结果。PPD方法允许在低温下沉积。沉积层的光学带隙为1.50 eV,与文献中报道的CdTe结晶立方相的值完全一致。该膜是高度结晶的,具有主要的立方相、膜的晶粒的随机取向,并且具有4.6 \pm 0.7 nm r.m.s.的极低的表面粗糙度。与传统的热沉积方法(近空间升华和气相传输)相比,低粗糙度允许减少活性吸收体和n型半导体层,导致材料使用和相关沉积问题(如安全性、沉积速率和最终成本)的显著减少
2011-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancy engineering in pulsed laser deposited BaSnO$_3$ thin films on SrTiO$_3$
该研究通过调节PLD生长BaSnO$_3$薄膜的背景氧压引入并追踪氧空位,揭示其对晶格、异质结构薄层电阻及界面金属导电的调控作用。
2025-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Surface and interface study of pulsed-laser-deposited off-stoichiometric NiMnSb thin films on Si(100) substrate
本文详细研究了脉冲激光沉积NiMnSb薄膜在Si(100)衬底上的表面和界面性质随薄膜厚度的变化。当膜的厚度减小到低于35 nm时,观察到多孔层的形成。孔隙率在这一层中的NiMnSb膜厚度的减少而增加。超薄膜的这些形态变化反映在这些薄膜的有趣的输运和磁性。另一方面,有没有组成的不均匀性和表面/界面粗糙度上的薄膜的磁性和输运性质的影响。
2005-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrashort pulsed laser induced complex surface structures generated by tailoring the melt hydrodynamics
我们提出了一种新的方法来剪裁激光诱导的表面形貌后,飞秒脉冲激光照射。该方法采用空间控制的双飞秒激光脉冲,以主动调节流体动力学的微流体运动的熔融层,引起的结构的形成。特别地,所使用的脉冲训练由先前未探索的时空强度组合组成,所述时空强度组合包括具有高斯的一个脉冲和具有通过直接激光干涉图案化(DLIP)产生的周期性调制的强度分布的另一个脉冲。适当地选择脉冲间延迟来揭示微流体熔体流动的贡献,同时发现高斯脉冲和DLIP脉冲的序列显着影响所获得的表面轮廓。结果还表明,双脉冲的空间强度和每个照射点的有效脉冲数可以进一步调制,以控制复杂的表面形貌的形成。背后的复杂图案生成的物理过程进行了解释的多尺度模型相结合的电动激励与熔体流体动力学。我们相信,这项工作可以构成一个重要的一步,生产激光诱导的表面结构的需求,通过定制的熔体微流体现象。
2021-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Epitaxial stabilization of pulsed laser deposited Sr$_{n+1}$Ir$_n$O$_{3n+1}$ thin films: entangled effect of growth dynamics and strain
Ir $^{4+}$层状氧化物中电子关联、晶场分裂和自旋-轨道耦合的微妙平衡可以产生新的电子和磁性相。这一领域的实验进展依赖于这些氧化物的外延膜的合成。然而,具有优异结构质量的层状虹彩晶体的生长是一个巨大的实验挑战。在这里,我们选择性地生长高质量的单相薄膜的Sr $_2$ IrO $_4$,Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$,和SrIrO $_3$在各种衬底上从一个单一的Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$目标通过调整背景氧压力和外延应变。我们证明了薄膜沉积过程中生长动力学和应变之间复杂的相互作用。这种相互作用导致在相同的生长条件下生长在不同衬底上的膜中的不同相的稳定,这不能用简单的动力学模型来解释。我们进一步研究了这三个阶段的热电性能,并提出,弱本地化是负责低温激活电阻率观察SrIrO $_3$压缩应变下。
2018-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Tuning of Magnetic and Electrical Properties in Complex oxide Thin Films Deposited By Pulsed Laser Deposition
锰酸镧,LaMnO(LMO)是一类空穴掺杂(例如La 1-xCaxMnO 3,La 1-xSrxMnO 3)和电子掺杂(例如La 1-xCaxMnO 3)的母体化合物。La 1-xCexMnO 3、La 1-xSnxMnO 3)钙钛矿复合氧化物材料。自旋、晶格、电荷和轨道自由度之间的强相关性是这类材料(通常称为锰氧化物)的标志。这些自由度的竞争和相互作用导致了广泛的有趣的电子行为,包括半金属性,巨磁阻等,虽然已经进行了大量的实验研究的空穴掺杂和电子掺杂的对应物,母系统LMO仍然很少研究。这可归因于难以制造化学计量LMO(无论是块状多晶、单晶还是薄膜)。在LMO薄膜中存在双交换和反铁磁超交换等相互作用,导致了LMO薄膜的铁磁性。本计画的工作是针对化学计量LMO的薄膜的制作与特性,以及其结构、磁性与电学的研究。
2017-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Magnon contribution to the magnetoresistance of iron nanowires deposited using pulsed electrodeposition
铁纳米线的正方形截面内的一个新开发的纳米通道模板,允许容易表征脉冲电沉积生长。作为磁场和温度的函数的磁阻的测量在一个大的参数窗口内进行,允许调查的磁振子贡献的磁阻电沉积铁纳米线。提取了与温度相关的磁振子刚度D(T)的值。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring of rhenium oxidation state in ReOx thin films during reactive HiPIMS deposition process and following annealing
块状三氧化二铼(ReO 3)具有异常高的电导率,并且是纳米尺寸的,具有有前途的催化性能。然而,由于难以稳定处于6+氧化态的ReO 3,纯ReO 3薄膜的生产是具有挑战性的。本文提出了一种在Ar/O2混合气氛中用反应高功率脉冲磁控溅射(r-HiPIMS)方法从金属靶上沉积ReOx(x = 1.6-2.9)薄膜的新方法。薄膜的沉积在气体维持自溅射制度,根据电流波形在r-HiPIMS过程中观察。研究了基片温度、氧氩流量比和250 °C空气中退火3 h对薄膜性能的影响。当在室温下沉积时,所沉积的膜具有X射线非晶结构(a-ReOx),而当在升高的温度(150或250 °C)下沉积时,具有纳米晶体\b{eta} -ReO 2相。在空气中退火时,非晶a-ReOx可以转化为晶格参数为3.75 μ m的晶态ReO 3。当使用升高的衬底温度时,膜的表面形态是致密的,没有可检测到的空隙。根据沉积参数的不同,在膜的表面上观察到不同比例的Re氧化态。所有样品都表现出约10-3 Ohmxcm的电阻率和薄金属膜的典型光学性质。
2022-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic properties of E-Fe_{1-x}Co_xSi thin films deposited via pulsed laser deposition
本文报道了在Si(111)衬底上脉冲激光沉积制备多晶Fe_(1-x)Cox-Si薄膜的方法及其表征。X射线衍射,透射电子显微镜和原子力显微镜显示膜是致密的,非常光滑的,并且具有立方B20晶体结构的单相。铁磁性与显着的磁滞被发现为所有的薄膜,包括名义上纯FeSi薄膜在体FeSi的顺磁性非常弱的对比。对于Fe 1-xCoxSi,这意味着从体的螺旋磁性到薄膜的铁磁性的变化。这些铁磁薄膜是有前途的磁硅化物/硅系统的极化电流的生产,操纵和检测。
2009-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of dynamic and static magnetic properties of pulsed laser deposited La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$ films on SrTiO$_3$(001)
本文对La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$的静磁和磁-动磁性质随厚度的变化进行了全面的研究。利用变温铁磁共振谱(FMR)和超导量子干涉仪(SQUID)对脉冲激光外延生长的La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ / SrTiO $_3$(001)薄膜进行了研究。磁动力学,三个不同的厚度,$d$,制度确定:20 μ C $\lesssim d$ μ C的系统是散装的,一个过渡区8 μ C $\le d \lesssim 20$ μ C的FMR线的宽度和位置取决于厚度和$d=6$ μ C显示显着改变的磁动力学特性,同时仍然显示散装磁化。磁化强度和FMR测量结果与PDMATHAMT 4 uc对应的磁共振体积一致。我们观察到居里温度($T_C$)的减少与厚度减小,这是一致的平均场模型的描述。降低的有序温度也占的磁各向异性常数和共振场的厚度依赖性。该系统的阻尼是强烈的厚度依赖性,并为薄膜占主导地位的厚度依赖性各向异性,产生两个强大的2-磁振子散射接近$T_c$和低温加宽。对于块状样品,大部分加宽可以与归因于块状膜的晶体缺陷/畴边界的磁各向异性的扩展相关联。
2014-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Preparation and magnetoresistance of Ag 2+x Se thin films deposited via Pulsed Laser Deposition
报道了用脉冲激光沉积法在NaCl和MgO单晶衬底上制备厚度在4 ~ 3000 nm之间的Ag 2+ xSe薄膜。薄膜是完全致密的,并显示出良好的横向均匀性与少量的缺陷。薄膜的微观结构对应于纳米镶木地板,由两个不同相的硒化银组成。一个相被确定为Naumannite低温相的硒化银,另一个相的结构没有详细的报道之前,可能代表一个亚稳相。富银膜含有典型尺寸为纳米级的银沉淀物。它们的存在和它们的大小似乎是负责大的和线性的磁阻效应的银丰富的硒化银。
2007-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Boron films produced by high energy Pulsed Laser Deposition
用脉冲激光沉积法在室温下真空中在几种基片上沉积了10 ~ 20 μ m厚的硼薄膜。使用高能量脉冲(>700 mJ)导致即使在10 $^{-4}$ - 10 $^{-3}$ Pa的基础压力下也具有低氧吸收的光滑涂层的沉积。详细的结构分析,通过X-射线衍射和拉曼光谱,允许评估的沉积膜的非晶性质,以及确定的基础压力,防止氧化硼的形成。此外,结晶动力学已经被表征,表明膜结晶度在相对低的温度(800 °C)下已经改善。用布里渊散射谱测定了硼薄膜的弹性特性。最后,利用显微硬度测试探讨了沉积在铝、硅和氧化铝上的硼膜的结合力和硬度。所报道的沉积策略允许生长可靠的硼涂层,为它们在许多技术领域的应用铺平了道路。
2017-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Thickness and temperature dependence of the magnetodynamic damping of pulsed laser deposited $\text{La}_{0.7}\text{Sr}_{0.3}\text{MnO}_3$ on (111)-oriented SrTi$\text{O}_3$
研究了用脉冲激光沉积法在(111)取向SrTi $\text{O}_3$(STO)衬底上生长的10、15和30 nm厚的$\text{La}_{0.7}\text{Sr}_{0.3}\text{MnO}_3$(LSMO)薄膜的磁动力学性质。在100- 300 K温度范围内进行了铁磁共振(FMR)实验,提取了磁动力学阻尼参数$α$作为薄膜厚度和温度的函数。我们发现,阻尼是最低的中间膜厚度为15 nm的$α\approx 2 \cdot 10^{-3}$,其中$α$是相对恒定的温度的函数远低于各自的膜的居里温度。
2016-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Order in Pulsed Laser Deposited (Fe,Ni)5GeTe2 Films
Morgan State University(摩根州立大学);DEVCOM Army Research Laboratory(DEVCOM陆军研究实验室)
研究通过脉冲激光沉积法制备了 (Fe,Ni)5GeTe2 二维铁磁薄膜,发现其具有高结晶纹理和 Curie 温度达 498 K,表现出异常霍尔效应和磁电阻对厚度的依赖性。
2026-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Growth-controlled photochromism in yttrium oxyhydride thin films deposited by HiPIMS and pulsed-DC magnetron sputtering
University of Latvia(拉脱维亚大学);University of Helsinki(赫尔辛基大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院)
本研究通过HiPIMS和脉冲-直流MS制备氧化钇氢化物薄膜,发现生长条件和微结构对光致变色性能有显著影响,脉冲-直流MS薄膜在光致变色对比度和带隙方面表现更优。
2026-02-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.plasm-ph
Mechanisms behind slow photo-response character of Pulsed Electron Deposited ZnO thin films
氧化锌(ZnO)半导体材料具有良好的光电性能,是紫外光探测器的理想材料。基于ZnO纳米结构的光电探测器在紫外光下显示出非常高的光电导性,但它们受到慢光响应时间的困扰,慢到几十个小时,甚至更多。大多数研究认为,大气中的吸附物,如水和氧气在表面上创建电荷陷阱态,并显着增加光电导和响应时间,但也有有限的研究,声称缺陷诱导态作为空穴陷阱中心负责这些问题。然而,其潜在的物理机制仍不清楚。本文研究了吸附态和缺陷态对脉冲电子沉积ZnO薄膜光响应特性的影响。为了区分这两种机制,我们比较了在紫外光和高真空下拍摄的裸ZnO和SiO_2掺杂的ZnO薄膜样品的时间相关的光响应测量。我们表明,在ZnO的光响应的主要机制是吸附/脱附的氧和水分子,即使在高真空下进行测量。当样品被薄SiO2层包裹时,吸附/脱附速率可以显著提高,并且这些分子的影响部分被去除。
2019-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Films of Mn12-acetate by Pulsed Laser Evaporation
薄膜的分子纳米磁体,Mn 12-醋酸盐,已被沉积使用脉冲激光沉积和一种新的变体,矩阵辅助脉冲激光蒸发。用X-射线光电子能谱学、质谱和磁滞回线对薄膜进行了表征。结果表明,在激光能量和/或脉冲频率的增加导致破碎的Mn 12,而其化学和磁性的完整性保持在低激光能量(200 mJ)。这种技术允许制作图案化的分子纳米磁体薄膜系统的基础和应用实验。
2004-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Deposition of Cu2Ta4O12 by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积技术在Si(100)衬底上成功地沉积了Cu2Ta4O 12(CTaO)薄膜。衬底温度、氧分压和靶基距离对CTaO薄膜的晶体结构和表面形貌有很大影响。在一般情况下,在沉积过程中的CTaO的Ta2O5相的形成出现,CTaO生长与不同的取向。我们报告的实验装置,薄膜沉积的细节和薄膜的性质确定的SEM,EDX和XRD。
2003-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Sub-micrometer Periodic Surface Structures via Ultrashort Pulsed Direct Laser Interference Patterning
采用超短激光脉冲(ULP)的直接激光干涉图案化(DLIP)是一种精确而快速的技术,可以在各种材料上制作定制的周期性亚微米结构。在这项工作中,提出了一种实验和理论的方法来研究以前未探索的基本机制,形成前所未有的激光诱导的不锈钢表面形貌后,适当的组合DLIP与ULP。DLIP的目的是通过定义烧蚀区域来确定激光-物质相互作用的初始条件,而双ULP用于通过利用不同吸收和激发水平的相互作用以及由双脉冲中的第一个引起的熔体流体动力学来控制自组装激光诱导的亚微米尺寸结构的重组。提出了一个多尺度物理模型,将干涉周期、偏振方向和入射脉冲数与诱导形貌联系起来。特别强调的是电子激发,弛豫过程和流体动力学效应,是至关重要的生产复杂的形态。结果预计将获得新的知识,激光物质相互作用的DLIP和ULP条件相结合,并使复杂的分层亚微米尺寸的结构,用于各种应用的制造能力增强。
2021-02-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.flu-dyn
Pulsed Laser Deposition of Rocksalt Magnetic Binary Oxides
在这里,我们系统地探索使用脉冲激光沉积技术(PLD)生长三种基本的氧化物,具有岩盐结构,但在环境气氛中的化学稳定性不同:NiO(稳定),MnO(亚稳)和EuO(不稳定)。通过调节激光能量密度,可以在10至750 °C的较宽温度范围内实现外延单相氧化镍薄膜生长。在最低生长温度下,薄膜的面外应变达到1.5%,是750 °C下生长的NiO薄膜的5倍。通过适当调整沉积参数,在MgO衬底上成功沉积了具有长程有序性的MnO薄膜。MnO相的生长受衬底温度和激光能量密度的强烈影响。采用PLD法在最低氧浓度条件下制备了质量良好的EuO薄膜。EuO薄膜的合成在相当低的生长温度下防止热驱动的晶格弛豫,并允许应变膜的生长。总之,PLD是一种快速、可靠的生长岩盐结构二元氧化物的高质量方法,可以满足应用和基础研究的要求。
2019-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of superconducting tantalum nitride thin films using infra-red pulsed laser deposition
本文报道了用1064 nm脉冲激光沉积技术成功制备了超导氮化钽(TaN)薄膜。在MgO(100)单晶和氧化硅(SiO $_{2} $)衬底上沉积的厚度为$ \sim $ 100 nm的薄膜的超导转变温度分别为$\sim $ 8 K和6 K。这些膜的形貌进行了研究,使用原子力和扫描电子显微镜,揭示相当大的面积颗粒自由和光滑的表面,而膜的结构进行了研究,使用标准的$ θ-2 θ$和掠射角X-射线衍射技术。对于生长在MgO上的薄膜,观察到TaN的面心立方相,而生长在SiO $_{2} $上的薄膜表现出面心立方相以及单氮化物六方相。发现沉积在SiO $_{2} $上的TaN的转变温度比沉积在MgO上的TaN对沉积期间的氮气压力更敏感。
2013-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Growth, Properties, and Applications of Pulsed Laser Deposited Nanolaminate Ti3AlC2 Thin Films
最近,纳米层状三元碳化物引起了极大的兴趣,由于同时存在的陶瓷和金属性能。在这里,我们生长纳米层压Ti 3AlC 2薄膜通过脉冲激光沉积在c轴取向的蓝宝石衬底上,令人惊讶的是,发现该膜是高度沿垂直于膜平面的(103)轴取向,而不是(000 l)取向。采用多种表征技术来探索这些薄膜的结构和化学质量,电学和光学性质以及器件功能。80 nm厚的Ti 3AlC 2膜在室温下具有高导电性(电阻率为50微欧姆-cm),并且具有非常低的电阻率温度系数。Ti_3AlC_2(2nm)薄膜在室温下具有相当好的光学透明性和高的导电性(薄层电阻为735欧姆)。扫描隧道显微镜揭示了室温下的金属特性(在费米能级具有有限的态密度)。p型Ti 3AlC 2膜和n-Si的金属-半导体结显示出预期的整流(二极管)特性,与在p-Si上的Ti 3AlC 2的情况下的欧姆接触行为相反。由Ti 3AlC 2膜构成的基于摩擦电纳米发电机的触摸传感装置显示出80 V的非常令人印象深刻的峰-峰开路输出电压。这些观察结果表明,脉冲激光沉积的Ti 3AlC 2薄膜在多个领域中具有优异的应用潜力,例如底部电极、用于高精度测量的电阻器、肖特基二极管、欧姆接触、相当透明的导电体、以及用于能量收集的下一代生物力学触摸传感器。
2020-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tailoring the photovoltaic effect in (111) oriented BiFeO3/LaFeO3 superlattices
研究了脉冲激光沉积BiFeO_3/LaFeO_3超晶格的铁电和光伏特性。对于高浓度的BiFeO 3的铁电状态,同时观察到可切换的光伏响应。相反,对于一定浓度的LaFeO 3,证明了不可切换的光伏效应。超晶格中PV响应的这种调制归因于铁电到顺电的相变,该相变随x的增加而控制。值得注意的是,伴随着PV机制的这种变化,随着x的增加,传导机制的变化似乎也发生了从体积限制到界面限制的传输。
2020-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals Epitaxy of Pulsed Laser Deposited Antimony Thin Films on Lattice-matched and Amorphous Substrates
单原子锑薄膜在相变存储器、纳米光子学和二维材料中的应用最近引起了人们的注意。虽然已经报道了一些有希望的结果,但是Sb薄膜的真正潜力仍然受到可扩展性问题和缺乏可靠的自下而上生产的阻碍。在这里,我们展示了锑薄膜的晶格匹配和非晶衬底上的脉冲激光沉积(PLD)的生长。在Sb $_2$ Te $_3$和SiO $_2$ \Si $_3$ N $_4$衬底上成功制备了C轴离面织构Sb薄膜。在Sb $_2$ Te $_3$上生长的情况下,我们表明,在Sb $_2$ Te $_3$ -Sb界面处形成中间相,该中间相在形成固体耦合中起着至关重要的作用,从而保持外延导致生产高质量的Sb薄膜。采用3 - 4 nm的非晶Sb籽晶层诱导织构和合适的表面终止,用于在非晶衬底上生长Sb薄膜。微调沉积参数,并通过反射高能电子衍射(RHEED)原位监测生长。扫描/透射电子显微镜(S/TEM)揭示了所产生的膜的局部结构,显示了$β$相Sb薄膜的形成。我们的研究结果表明,利用脉冲激光沉积技术可以制备出非常光滑的高质量锑薄膜,其覆盖范围从少层到厚层都是均匀的。我们相信,我们在可扩展和可控的Sb生长方面的工作成果有可能开启相变材料和光电子学研究的研究。
2023-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Photocatalytic Activity of Pulsed Laser Deposited TiO2 Thin Films
采用脉冲激光沉积法(PLD)在铟掺杂氧化锡(ITO)衬底上制备了纳米TiO 2薄膜。X射线光电子能谱学(XPS)结果表明,随着缓冲气体压力(O2:Ar = 1:1)的降低,Ti的2 p芯能级峰向较低的结合能方向移动。这表明在氧不足的条件下产生氧空位。锐钛矿与金红石的比例也被发现是系统的压力依赖。在750 mTorr的沉积压力下,即使在1073 K的衬底温度下也仅观察到金红石相,该衬底温度远高于体金红石到金红石的相变温度。沉积的TiO 2薄膜被制成光电化学(PEC)研究的光阳极。在873 K时,随着沉积压力的降低,平带电位(Vfb)在绝对真空能量标度(AVS)上增加了0.088 eV,从750 mTorr降低到250 mTorr。衬底温度为873 K时制备的薄膜的入射光子-电流转换效率最高,为2.5 ~ 6%。结合XPS和PEC的研究结果,我们得出结论,沉积压力的影响的浓度的氧空位,改变了电子结构的二氧化钛。在光电化学催化性能方面,我们的研究结果表明,通过控制缓冲气体的压力和温度,可以调整TiO 2薄膜的费米能级和结构,使平带电位(Vfb)的能量与电解液中特定的氧化还原物种相匹配.
2007-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
A study on the growth mechanism and the process parameters controlling aluminum oxide thin films deposition by pulsed pressure MOCVD
采用脉冲压力金属有机化学气相沉积(PP-MOCVD)方法,在不同的沉积条件下,在硅衬底上制备了氧化铝薄膜。目前的研究调查的沉积膜的生长机制和薄膜形态的控制,通过改变PP-MOCVD的工艺参数-选择溶剂,浓度和存在的屏蔽。使用仲丁醇铝(ASB)作为铝源,同时使用己烷和甲苯作为溶剂。薄膜在475 ℃下以不同的前体浓度沉积。据观察,溶剂的选择对表面形态没有影响,但它影响沉积速率。无论生长条件如何,提高的沉积速率、相对接近的蒸发焓(ΔH)值和膜的均匀性表明己烷是比甲苯更好的ASB溶剂。本文提出了一种薄膜生长的气相沉积和气相冷凝混合模型,其中五种不同的机理导致了固体薄膜的形成。这些包括在低到达速率下的气相沉积、在高到达速率下的气相沉积、Leidenfrost气溶胶形成、异质颗粒形成和液滴撞击。需要控制的重要参数是前体通量到达速率,其可以通过改变前体浓度、使用具有低ΔH的溶剂以及在衬底上存在屏蔽来控制,这影响膜的表面形态和生长速率。
2016-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Pulsed Laser Deposition of a PBN:65 Morphotropic Phase Boundary Thin Film with Large Electrostriction
采用脉冲激光沉积法在MgO衬底上外延生长了准同型相界Pb_(0.65)Ba_(0.35)Nb_2 O_6(PBN:65)薄膜。之后,发展了一种新的透射光学实验,利用发散入射光测量薄膜样品的电场诱导弯曲角。由此得到了PBN薄膜的电场应变,并以此计算了PBN薄膜的电致伸缩常数。计算结果为0.000875 μ m2/V2,与反射实验结果一致。
2005-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Lattice Strain and Ferroelectric Polarization of Epitaxial BaTiO3 Thin Films on Si(001)
采用脉冲激光沉积法制备了具有大极化的BaTiO_3铁电薄膜。在约300 ℃宽的衬底温度范围内获得高质量的c取向外延膜。沉积温度严重影响生长动力学和热力学平衡,导致在钛酸钡极轴的应变,这可以超过2%的膜厚超过100 nm的高影响。铁电极化与应变成比例,因此沉积温度可以用作定制铁电极化的有效工具。所开发的策略克服了基于衬底选择的传统应变工程方法的主要局限性:它可以应用于包括Si(001)和钙钛矿的特定衬底上的膜,并且它不限于双晶膜。
2018-01-24 cond-mat.mtrl-sci
An integrated approach to doped thin films with strain tunable magnetic anisotropy: Powder synthesis, target preparation and pulsed laser deposition of Bi:YIG
提出了一种制备具有可调磁各向异性的铁磁绝缘体(Bi掺杂钇铁石榴石)薄膜的合成/加工方法。由于所需的磁性能依赖于可控的厚度和成功的掺杂,我们注意到整个合成/加工过程(纳米粉末合成,纳米晶靶制备和脉冲激光沉积(PLD))。用PLD法在(111)取向的钇铝石榴石上沉积了原子级平坦的薄膜。我们显示了一个显着的增强薄膜中的垂直各向异性,引起的应变诱导各向异性。此外,垂直各向异性是可调的,通过减少膜厚度和在3.5 nm的临界厚度的形状各向异性消除。
2016-07-14 cond-mat.mtrl-sci
BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3 heterostructures deposited on Spark Plasma Sintered LaAlO3 Substrates
采用脉冲激光沉积法在抛光的放电等离子烧结LaAlO 3(LAO)多晶衬底上生长了BiFeO 3(BFO)/ La0.7Sr0.3MnO3异质结构薄膜。多晶LAO衬底和BFO薄膜的局部特征在于使用电子背散射衍射(EBSD),这证实了高品质的本地每个衬底晶粒上的外延生长。压电力显微镜被用来成像和开关的压电畴,结果是一致的铁电变体与表面法线的相对取向。这种高通量的合成过程开辟了路线,以广泛调查的电子性能作为复杂的氧化物薄膜合成中的晶体取向的函数。
2014-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Different W cluster deposition regimes in pulsed laser ablation observed by in situ Scanning Tunneling Microscopy
我们报告如何不同的集群沉积制度,可以获得和观察原位扫描隧道显微镜(STM)通过利用沉积参数在脉冲激光沉积(PLD)过程中。利用纳秒脉冲激光烧蚀技术在不同气压的Ar气氛中制备了钨团簇,并将其沉积在Au(111)和HOPG表面。沉积制度,包括集群沉积-扩散-聚集(DDA),集群熔化和合并和集群注入观察,取决于背景气体的压力和目标到衬底的距离,影响的动能的烧蚀物种。因此,这些参数可以很容易地用于表面改性的集群轰击,沉积的支持集群和生长的薄膜具有不同的形貌。团簇在不同衬底上的迁移率的变化及其对聚集和生长机制的影响也进行了研究。
2007-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Ultrahigh capacitive energy storage in highly oriented BaZr(x)Ti(1-x)O3 thin films prepared by pulsed laser deposition
报道了在La0.7Sr0.3MnO3/MgO衬底上脉冲激光沉积(100)高度织构BaZr(x)Ti(1-x)O3(x = 0.3,0.4和0.5)弛豫铁电薄膜的结构、光学、温度和频率依赖的介电和储能性能,使该化合物成为可扩展电子器件的潜在无铅电容储能材料。对于所有三种组合物,在环境条件下,在IOkHz下实现约1400 - 3500的高介电常数和<0.025的低介电损耗。超高存储和可恢复的静电能量密度高达214 +/- 1和156 +/- 1 J/cm 3,分别被证明在一个持续的高电场的~3 MV/cm的效率为72.8 +/-0.6%,在最佳的30%锆取代的钛酸钡组合物。
2017-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electrical and magnetic studies of Co:SnO2 and (Co,Mo):SnO2 films prepared by pulsed laser deposition
在这里,我们报告的结构,光学,电学和磁学性能的Co掺杂和(Co,Mo)共掺杂的SnO2薄膜沉积在r切蓝宝石衬底上的脉冲激光沉积。沉积期间的衬底温度保持在500 ℃。X射线衍射分析表明,无论掺杂浓度和掺杂元素如何,未掺杂和掺杂的薄膜都是沿[101]方向择优取向的晶体。光学研究表明,Mo的存在下,反转的蓝移的趋势观察到的Co掺杂的薄膜。对于所研究的Co和Mo掺杂浓度,Mo的掺入并不有助于增加膜的导电性或增强Co掺杂膜的铁磁有序性。
2013-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Pulsed-laser beam profiling for deposition of high-T_c YBCO films
采用YAG:Nd^{3+}激光束的特殊形状,可以提高脉冲激光沉积YBa_2Cu_3 O_{7-δ}薄膜的均匀性和T_c。相当非化学计量组成的靶和倾斜切割的衬底已经变成高质量薄膜生长所必需的。利用速度滤波器成功地从激光诱导等离子体中去除了红外辐射从靶面喷射出的多个液滴和固体颗粒。
1999-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pulsed laser deposition of highly c-axis oriented thin films of BSTS topological insulator
报道了用脉冲激光沉积(PLD)技术生长高度c轴取向的拓扑绝缘体(TI)BiSbTe 1.5Se 1.5(BSTS)薄膜。调整各种生长参数,如衬底温度、沉积室中的氩气压力和靶到衬底的距离,以获得化学计量和体绝缘TI薄膜所必需的优化条件。这些薄膜是高度c轴取向,并表现出所有四个拉曼模式的R-3 m空间群的特性。沉积的薄膜的质量进行了研究,使用X射线衍射的结晶度,拉曼光谱的晶格动力学,使用扫描电子显微镜的形态学研究和成分分析,使用能量色散X射线光谱。电阻与温度的测量证实了所制备的薄膜的体绝缘性质和磁阻数据表现出弱反局域化的现象与一个大的相位相干长度。
2019-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring mechanical properties and electrical conductivity of flexible niobium carbide nanocomposite thin films
碳含量为0至99原子%的柔性NbC纳米复合薄膜在室温下,在Si(100)和聚苯乙烯衬底上,通过非反应磁控溅射从纯Nb和C靶沉积,而不向衬底施加偏压。HRTEM图像显示,该薄膜表现出纳米复合结构的NbC纳米晶体(2至15 nm的大小)嵌入在无定形碳基体。通过简单地调节等离子体中的Nb通量,我们可以监测薄膜中的晶粒尺寸和游离碳相的百分比,这反过来又允许定制薄膜的机械性能和电导率。结果表明,由~8 - 10%游离碳组成的薄膜具有较高的硬度和弹性回复率,分别约为23GPa和85%,在22 ℃时的电导率为2.2 × 106S/m。这项研究表明,这种非反应性溅射方法在低温下沉积硬,弹性和导电的纳米复合薄膜,这是特别有用的温度敏感的聚合物或塑料基板上的纳米和微电子应用的薄膜制备的潜力。
2014-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Plackett-Burman experimental design for pulsed-DC-plasma deposition of DLC coatings
研究了脉冲直流化学气相沉积工艺参数对马氏体钢基体上沉积类金刚石碳(DLC)涂层的沉积速率、力学性能和残余应力的影响。为此,Plackett-Burman实验设计和Pareto图被用来确定最重要的工艺参数,如沉积时间,甲烷流量,腔室压力,功率,脉冲频率,衬底粗糙度和钛薄膜的厚度。通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对预先用氩等离子体清洁的基底表面和DLC涂层进行了表征。采用纳米压痕法和帽状研磨法分别测定了类金刚石薄膜的力学性能(弹性模量和硬度)和残余应力。最后,对不同工艺参数的相对影响的原因进行了讨论.
2015-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Carbon-atom wires produced by nanosecond pulsed laser deposition in a background gas
sp-hybridized碳原子的导线吸引了人们的兴趣,碳科学的基础方面和他们的吸引力的功能特性。已经报道了通过物理气相沉积的合成提供富含sp的碳膜,但仍需要进一步开发和详细理解。在这里,碳原子线(CAWs)的合成已经实现了纳秒脉冲激光沉积(PLD)expoliting时发生的烧蚀等离子体被限制在背景气体中的强烈的非平衡条件。沉积薄膜的表面增强拉曼散射(SERS)光谱表明,碳原子线与主要的$sp^2$无定形碳混合在一个$sp-sp^2$杂化材料。通过改变沉积参数,研究了sp-碳相沉积的最佳条件,从而提出了碳丝形成的基本机理。我们的概念验证可能会为碳原子线和$sp-sp^2$结构的定向制造开辟新的前景。
2016-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Detachment limited interlayer transport processes during SrTiO3 pulsed laser epitaxy
本文结合原位X射线反射率与动力学蒙特卡洛模拟,揭示SrTiO3脉冲激光外延中瞬态岛通过解附限制的层间输运进行熟化,并证明解附能垒主导恢复时间常数。
2025-09-23 cond-mat.mtrl-sci
p-(001)NiO/n-(0001)ZnO heterostructures grown by pulsed laser deposition technique
本文用 PLD 制备 NiO/ZnO 异质结构,揭示取向、畴结构与形貌差异,并证明仅 (001)NiO/(0001)ZnO 具有 p-n 结整流特性。
2024-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Catalytic precursor dissociation in Hot-Wire CVD and comparing a-Si:H growth under continuous and pulsed silane flow conditions
Department of Metallurgical Engineering and Materials Science, Indian Institute of Technology Bombay(印度孟买印度理工学院冶金工程与材料科学系)
本文通过动力学模型研究热丝化学气相沉积中硅烷的催化解离机制,发现脉冲硅烷流相比连续流能显著提高a-Si:H薄膜厚度并改善电学性能。
2026-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Effect of annealing on the magnetic properties of zinc ferrite thin films
研究了用脉冲激光沉积法在SrTiO $_3$单晶上制备的锌铁氧体薄膜的磁性能。X射线衍射结果表明,随着应变的存在,薄膜的高度取向的单相生长。与体相反铁磁有序相比较,沉积态薄膜表现出铁磁有序,在5 K时矫顽场为1140 Oe.在零场冷却磁化曲线中观察到的宽的最大值(在$\approx$ 105 K处)表明沉积态薄膜的宽的晶粒尺寸分布。在氩气和氧气气氛中退火后,已观察到磁化和阻断温度的降低,其中的变化被发现是依赖于退火温度。
2017-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Effect of crystallographic texture on dealloying kinetics and composition of nanoporous gold surface
本研究通过对比{111}织构与随机取向的Ag70Au30薄膜脱合金行为,发现织构可显著减缓Ag流失并抑制韧带粗化,展示了微观结构工程对纳米多孔金属性能的调控潜力。
2025-10-07 cond-mat.mtrl-sci
A hybrid pulsed laser deposition approach to grow thin films of chalcogenides
提出混合脉冲激光沉积方法,利用有机硫前驱体解决蒸气压不匹配问题,成功生长多种高质量硫属化物薄膜并改善结晶度与粗糙度,为硫化物薄膜技术应用开辟新机会。
2023-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring between network rigidity and nanosecond transient absorption in a-GexAs35-xSe65 thin films
在这封信中,我们报告的纳秒(ns)脉冲激光诱导的瞬态吸收(TA)在a-GexAs 35-xSe 65薄膜通过调整非晶网络从软到硬的第一个观察到显着减少。我们的研究结果提供了直接的实验证据的自陷激子机制,其中捕获的激子发生通过键重排。两者合计,具有比自由度更多约束的刚性无定形网络不能经历任何这样的键重排,并且导致较弱的TA。然而,我们也表明,激励通量可以有效地利用作为一个简单的工具,以解除足够的限制,引入大TA,即使在刚性网络。除此之外,我们还表明,TA是可调的网络刚度,因为它蓝移时,平均协调从2.35增加到2.6。
2015-09-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Growth of a textured quasicrystalline phase in Ti-Ni-Zr films prepared by pulsed laser deposition
研究了Ti-Ni-Zr块体合金中已知二十面体相的薄膜制备与基体温度的关系。在室温至350 $^\circ$ C的温度范围内,通过脉冲激光沉积在蓝宝石衬底上沉积膜。通过掠入射和$θ$-2 $θ$ X射线衍射、透射电子衍射和成像对形态和结构进行修饰。用电子探针显微分析法分析了化学成分。用二次中性质谱研究了组分的深度变化。我们表明,脉冲激光沉积在275 $^\circ$ C使得形成1 m厚的薄膜的Ti-Ni-Zr准晶织构的纳米晶。
2020-09-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Growth Engineering of SrNbO3 Perovskite Oxide by Pulsed Laser Deposition and Molecular Beam Epitaxy
本文通过电子束辅助氧化物MBE结合PLD制备的SrTiO3缓冲层成功生长SrNbO3外延薄膜,解决了钙钛矿氧化物MBE生长中价态失配和K取代导致的界面问题。
2024-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring c-axis orientation in epitaxial Ruddlesden-Popper Pr$_{0.5}$Ca$_{1.5}$MnO$_{4}$ films
对Pr $_{0.5}$ Ca $_{1.5}$ MnO $_4$及其薄膜多晶型的层状Ruddlesden-Popper强关联锰氧化物的兴趣是由高于室温的电荷轨道有序的高温激发的。我们报告的定制的c轴取向生长在SrTiO $_3$(STO)衬底上的外延RP-PCMO薄膜具有不同的取向,以及使用的CaMnO $_3$(CMO)缓冲层。STO(110)上的薄膜显示沿[100]方向的c轴的面内取向。在STO(100)上,面内c轴的两个可能方向导致马赛克状准二维纳米结构,其由RP、岩盐和钙钛矿结构单元组成。通过使用CMO缓冲层,实现了具有c轴离面的RP-PCMO外延膜。不同的物理气相沉积技术,即离子束溅射(IBS),脉冲激光沉积(PLD)以及金属有机气溶胶沉积(MAD)的应用,以区分生长条件的影响和内在的外延性能。对于所有的沉积技术,尽管其非常不同的生长条件,表面形态,晶体结构和取向的薄膜揭示了高水平的相似性,通过X射线衍射,扫描和高分辨率透射电子显微镜验证。我们发现,对于不同的外延关系的薄膜中的应力可以通过修改的界面化学放松。通过电阻率测量估计的膜中的电荷排序发生在接近于预期的散装材料中的温度。
2020-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Superconducting Mg-B films by pulsed laser deposition in an in-situ two-step process using multi-component targets
利用脉冲激光烧蚀产生的Mg-B等离子体,采用两步原位法制备了超导薄膜。靶由Mg和MgB 2粉末的混合物组成,以补偿Mg的挥发性,从而确保膜中的高Mg含量。薄膜在室温至300摄氏度的温度下沉积,然后进行低压原位退火。已经使用了各种基板,并且应用了各种方式来增加膜中的Mg含量。薄膜的零电阻转变温度为22-24 K,电阻率发生了急剧的转变。
2001-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Growth control of highly textured Bi2Te3 thin films by pulsed laser deposition
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
通过优化脉冲激光沉积参数,实现了高质量Bi₂Te₃薄膜的制备,展示了其在自旋电子学中的应用潜力。
2025-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Pt bottom electrode texture selection on the tetragonality and physical properties of Ba0.8Sr0.2TiO3 thin films produced by pulsed laser deposition
本研究通过脉冲激光沉积制备Ba0.8Sr0.2TiO3薄膜,发现Pt底电极的(111)织构增强薄膜四方性,并影响介电、铁电及漏电流等物理性能。
2025-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Pulsed Laser Deposition of epitaxial titanium diboride thin films
采用脉冲激光烧蚀技术在蓝宝石衬底上外延生长了二硼化钛薄膜。薄膜的结构特性进行了研究,在生长过程中通过反射高能电子衍射(RHEED)和异位通过X射线衍射技术,这两种测量表明一个良好的晶体取向的TiB2膜在平面和沿c轴。通过原子力显微镜成像观察到平坦表面。室温下的电阻率比单晶体的电阻率高五倍。该薄膜在高温下也非常稳定,这对于在二硼化镁薄膜的生长中使用该材料作为缓冲层是非常有希望的。
2003-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Critical influence of target-to-substrate distance on conductive properties of LaGaO3/SrTiO3 interfaces deposited at 10-1 mbar oxygen pressure
我们研究了脉冲激光沉积的LaGaO 3/SrTiO 3在10-1毫巴的氧气背景压力,展示了关键的效果的目标到衬底的距离,dTS,对界面薄层电阻,Rs。通过逐渐减小dTS,界面从绝缘转变为金属。LaGaO 3羽流的分析证明了羽流传播动力学对界面性质的重要作用。这些结果表明,在10-1毫巴的氧压下的导电界面的生长,一个实验条件,其中良好的氧合异质结构与减少的氧缺陷的含量是预期的。
2012-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characterisation of p-type ZnS:Cu transparent conducting films fabricated by high-temperature pulsed laser deposition
采用脉冲激光烧蚀法,在惰性气体中,在静止和旋转的衬底上制备了掺铜硫化锌(ZnS:Cu)薄膜,并对其光电性能进行了研究。Cu $_x$ Zn $_{1-x}$ S膜表现出与其它主要p型透明导电材料相当的导电性和透明度,对于x = 0.33的铜含量合金化的膜,峰值导电率为49.0 Scm $^{-1}$,空穴迁移率为1.22 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。最导电的膜显示在可见光范围内的透明度为71.8 $\%$,在100 nm的厚度,和带隙被发现在3.22-3.52 eV的范围内,这表明与铜含量的强负相关。富硫快速热退火对合成的化合物的影响的报告,可靠地显示增加的导电性和载流子迁移率的膜。使用一个固定的基板生长的薄膜具有大的空间厚度分布和显示子带隙吸收,这是讨论相对于不均匀的铜替代。发现在450 $^\circ$ C下沉积的膜在退火之前和之后处于锌钛矿相,没有发生向纤锌矿结构的相变。
2017-11-20 cond-mat.mtrl-sci