自主实验已成为加速材料发现速度的有效方法。尽管自主合成仪器在分子和聚合物科学、混合材料溶液处理和纳米颗粒领域已变得流行,但用于物理气相沉积的自主工具的例子却很少,但对半导体行业却很重要。在这里,我们报告了一种自主工作流程的设计和实施,用于溅射沉积具有受控成分的薄膜,利用由 Python、光发射光谱 (OES) 和贝叶斯优化算法定制控制的高度自动化溅射反应器。我们将通过 X 射线荧光测量的薄膜成分建模为在 N 2 和 Ar 气氛中从元素 Zn 和 Ti 靶共溅射期间监测的等离子体发射线的线性函数。由 OES 提供信息的贝叶斯控制算法通过最小化所需和测量的光发射信号之间的绝对误差来导航溅射功率空间以制造具有用户定义成分的薄膜。我们通过自主制造 Zn x Ti 1 − x N y 薄膜验证了我们的方法,这些薄膜与目标阳离子成分的偏差相对为 ± 3.5%,即使对于 15 纳米的薄膜也是如此,这表明所提出的方法可以可靠地合成具有特定成分的薄膜,并且人为干扰最小。此外,所提出的方法可以扩展到更困难的合成实验,其中等离子体强度线与压力呈非线性关系,或者元素粘附系数与基板温度密切相关。
在这里,我们报告了Inn纳米线太阳能电池的第一个实验证明,该电池是通过以1.78 eV的带隙能量溅射来沉积的。通过在N -Inn/ P -SI结构中添加无定形Si(A -SI)缓冲液,我们在保持其材料质量的同时,提高了所得设备的光伏性能。我们首先通过DC溅射在Si(100)上优化了Si的沉积,获得了带隙能量为1.39 eV的无定形材料。然后,我们研究了A-SI缓冲层(0 - 25 nm)对Inn纳米线对Si(100)底物的结构,形态,电气和光学性质的厚度的影响。使用15 nm缓冲液N -Inn/A-Si/P-Si纳米线异质结式太阳能电池表现出令人鼓舞的短路电流密度为17 mA/cm 2,开路电压为0.37 V,填充因子为35.5%,指向2.3%以下2.3%以下(Am 1 Sun)(AM 1.5G)(AM 1.5G)。这些工作降低了距离溅射的A-SI的组合,可以用作潜在的钝化层,而纳米结构的活性层的光捕获增强可提高溅射的III-nitride设备的光伏效率。
我们长期以来一直致力于提供高品质产品,并精确控制纯度和微观结构,这是溅射靶材最有价值的两个特性。通过我们的研发努力,我们做出了多项创新改进,为我们的客户带来了诸多好处。这些好处包括减少膜内颗粒的产生、延长溅射寿命、提高 Rs 的均匀性以及在靶材的整个使用寿命期间保持一致的溅射性能。
在本研究中,我们利用偏振相关角分辨光电子能谱 (ARPES) 研究了六方 MnTe (0001) 块体单晶的电子能带结构。样品通过混合化学计量量的细粉 Mn 和 Te 来制备,并在 10 -5 pa 的真空石英安瓿中密封。我们通过固相反应法生长 MnTe 单晶并将其切割成 (0001) 面。为了获得干净的表面,我们对样品进行了溅射和退火。我们使用 2kV 的束流能量进行溅射,退火温度为 330 摄氏度。通过反复的溅射和退火循环,我们最终得到了干净的表面。通过俄歇电子能谱检查表面的杂质,并通过尖锐的六方低能电子衍射 (LEED) 斑点确认了长程有序。偏振相关 ARPES 实验是在配备 ASTRAIOS 电子分析仪的 HiSOR BL-9A 上进行的。我们将光子能量设置为 40 eV,温度设置为 200K。入射光的偏振方向由波荡器磁铁配置控制。
如果没有各种薄膜涂层应用方法,现代技术将难以想象。在各种切削工具(钻头、刀具、铣床等)上沉积硬化涂层可以减少磨损并延长其使用寿命。在不同光学部件表面沉积薄膜,可以获得具有所需参数的产品。对于微电子技术来说,涂层厚度从几纳米到几十微米不等。磁控溅射目前被广泛用于涂覆各种材料的薄膜。在此过程中,靶材阴极在真空室中被工作气体的离子溅射,从而在零件上沉积薄膜涂层 [1 – 5] 。磁控溅射系统 (MSS) 的主要缺点是所生产涂层中原子的能量成本很高 [6,7]。但是,如果阴极处于液相,则可以将涂层涂覆率提高 10 倍,并将能源成本降低 1/4,同时保持涂层质量。涂层形成率与典型的真空电弧蒸发 [ 1 ] 相当。阴极材料利用率低(不高于 40%)是采用固相阴极的 MSS 的另一个缺点。采用液体阴极的 MSS 可以将材料利用率提高到几乎 100%,从而大大降低经济成本并实现无浪费生产。本研究的目的是根据从液相溅射的锡阴极的实验数据来选择加工模式并评估阴极溅射系数和放电参数。阴极溅射是使用经过改装的永磁磁控溅射系统进行的,以便
摘要:本文介绍了采用脉冲反应磁控溅射法制备的氧化锌涂层的微观结构、光学、电学和纳米机械性能的研究结果。在金属、浅介质和深介质溅射模式下沉积了三组 ZnOx 薄膜。结构研究表明,在金属模式下沉积的薄膜为纳米晶,具有金属锌和氧化锌的混合六方相,晶粒尺寸分别为 9.1 和 6.0 nm。相反,在两种介电模式下沉积的涂层均具有纳米晶 ZnO 结构,平均晶粒尺寸小于 10 nm。此外,在介电模式下沉积的涂层在可见光波长范围内的平均透射率为 84%,而在金属模式下沉积的薄膜是不透明的。电性能测量表明,沉积态薄膜的电阻率在 10 − 4 Ω cm 至 10 8 Ω cm 范围内。以金属模式沉积的涂层硬度最低,为 2.2 GPa,耐刮擦性在所有溅射涂层中最低,而以深介电模式溅射的薄膜具有最佳的机械性能。所得硬度为 11.5 GPa,是迄今为止文献中报道的未掺杂 ZnO 的最高硬度之一。
• 通过溅射或 MBE 在 bcc CoFe 或 Fe 磁性电极上,或在非晶态 CoFeB 电极上生长,然后进行退火以重结晶电极,从而形成质地非常好的 MgO 屏障。