导读:本文包含了氧化钽薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Ta_2O_5薄膜,热处理,光学常数,禁带宽度
氧化钽薄膜论文文献综述
王利栓,杨霄,刘丹丹,姜承慧,刘华松[1]（2018）在《离子束溅射氧化钽薄膜光学特性的热处理效应》一文中研究指出主要研究了离子束溅射制备的氧化钽薄膜在大气氛围下热处理对其光学特性的影响规律。实验中热处理温度范围的选择为150~550℃,间隔为200℃。研究中分别采用介电常数的CodyLorentz色散模型和振子模型对氧化钽薄膜的能带特性(1~4 eV)和红外波段(400~4 000 cm~(-1))的微结构振动特性进行了表征。研究结果表明,在150℃和350℃之间出现热处理温度转折点,即热处理温度高于此值时消光系数增加。Urbach能量的变化与消光系数趋势相同,而禁带宽度的变化与消光系数恰好相反。通过红外微结构振动特性分析,薄膜中仍存在亚氧化物的化学计量缺陷。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年03期）
李俊青[2]（2018）在《氧化钽薄膜的制备及表征》一文中研究指出随着科技的进步,纳米材料逐步进入人们的视野,为了提高产品的性能,人们对影响性能的因素-材料的结构,进行了深入研究。氧化钽,作为宽带隙金属氧化物,具有良好的光电性能,成为本文的首选。经过调研发现,人们对氧化钽的研究大多集中在电学方面,对磁性的研究很少。而对于Ta_2O_5薄膜在室温下显现铁磁性的原因也是众说纷纭。为了对这一问题做出合理解释,本文采用了磁控溅射的手法制备出氧化钽,并采用XRD、FE–SEM、EDS、MPMS和PPMS等设备对其形貌和磁性机理等进行了研究。具体结果如下:(1)采用二次阳极氧化的方法制备出了有序多孔的氧化铝(AAO),然后以氧化铝为基底,采用磁控溅射的方法制备出有序多孔Ta_2O_5薄膜。由于不同的条件下,制备出的样品不同,所以本文研究了不同氧气流量、不同基温、不同溅射时间对样品的影响。结果显示,基底温度对样品的制备没有很大的影响。通过SEM对样品的形貌表征,发现随着溅射时间的增加,Ta_2O_5薄膜的孔径减小,厚度增加。并得到了制备纯的有序多孔Ta_2O_5薄膜的最佳条件。(2)研究了样品的磁性与制备条件之间的关系。通过MPMS和PPMS表征,发现在室温下Ta_2O_5薄膜具有铁磁性。随着氧气流量的增多,样品的磁性先增大后减小。施加垂直于膜表面磁场的样品的磁性要远远大于施加平行于膜表面磁场的样品的磁性,这一结果说明Ta_2O_5薄膜具有磁各向异性。与此同时,随着溅射时间的增加,样品的饱和磁化强度逐渐减小。(3)研究了样品的磁性与退火环境之间的关系。为了研究氧空位对样品的磁性是否产生影响。对样品进行了退火处理及PL谱的测试。分别测试了不同的退火环境,不同的退火时间对样品的影响。在空气、真空中进行退火,并与未处理的样品进行比较,结果表明经真空退火后样品的磁性增加,经空气退火后样品的磁性减弱。这一结果与PL谱相符合,说明Ta_2O_5薄膜的磁性与氧空位有关。为了再次证实这一结论,将样品在空气退火不同的时间。结果显示,随着退火时间的增加,样品的磁性逐渐减弱,与前者相符。并对样品的磁性与温度关系进行了测试和拟合,得出Ta_2O_5薄膜的铁磁性是符合自旋波理论的,其磁性的起源是与铁、钴、镍类似的。文章最后,对Ta_2O_5薄膜的铁磁性机理进行了解释。其磁特性不仅与材料特殊的多孔结构有关,还与捕获一个电子的氧空位密切相关。利用这一特性可在实验过程中,通过控制氧空位的多少实现对Ta_2O_5薄膜磁性的定量调控,制备符合条件的样品。(本文来源于《河北师范大学》期刊2018-03-19）
王昆[3]（2017）在《热处理对电弧源沉积氧化钽薄膜特性的影响研究》一文中研究指出采用电弧源技术制备氧化钽薄膜,在氧气环境下对其进行热处理工艺,对比热处理前后样品特性的改变。结果显示,500℃热处理后,膜层化学计量比改变,氧元素增加,透过光谱略微漂移,膜层折射率出现不同变化,表面粗糙度略微增加,均源于热处理工艺中膜层内部粒子迁移和表面氧元素注入所致。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2017年08期）
刘华松,杨霄,王利栓,姜玉刚,季一勤[4]（2017）在《离子束溅射氧化钽薄膜的光学带隙特性》一文中研究指出Ta_2O_5薄膜是可见光到近红外波段中重要的高折射率薄膜材料之一。本文针对离子束溅射制备Ta_2O_5薄膜的光学带隙特性开展了实验研究工作,基于Cody-Lorentz模型表征了薄膜的光学带隙特性,重点针对薄膜的禁带宽度和Urbach带尾宽度与制备参数之间的相关性进行研究。研究结果表明:在置信概率95%以上时,对Ta_2O_5薄膜禁带宽度影响的制备参数,权重大小依次为氧气流量、基板温度、离子束电压;而对Ta_2O_5薄膜Urbach带尾宽度影响的制备参数,权重大小依次为基板温度和氧气流量。对于Ta_2O_5薄膜在超低损耗激光薄膜和高损伤阈值激光薄膜领域内应用,本文的研究结果给出了同步提高薄膜的禁带宽度和降低带尾宽度的重要工艺参数选择方法。(本文来源于《光学精密工程》期刊2017年01期）
蒋浩[5]（2016）在《基于氧化钽薄膜阻变器件制备及特性研究》一文中研究指出随着半导体技术的日益革新,存储器领域也飞速发展。现如今闪存的短板日益显露,需要性能更强大的存储器件才能满足社会的需求。因此新型存储器的出现与发展也变得极为重要。应运而生的新型存储器有铁电存储器(FeRAM)、磁存储器(MRAM)、相变存储器(PRAM)、阻变存储器(RRAM)。其中,阻变存储器因具有读写速度快、功耗低、与传统的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺兼容性好等特点成为人们关注的重点。二元氧化物氧化钽薄膜因具有具有较好的endurance特性成为阻变存储器发展的重点研究对象之一。本论文主要对基于氧化钽薄膜的阻变存储器进行研究和分析,其中通过在器件中插入一层钛薄膜使器件的性能得到提升。我们通过对氧化钽薄膜的氧分压和厚度,钛层插入的位置以及不同测试条件对器件进行优化,得到性能较好的结构:Ta/Ti(1nm)/Ta Ox/Pt,其中TaO_x的氧分压为5%、厚度是10nm。该结构在测试条件为Vset=2v、Vreset=-2v、Icc=5mA时的性能最优,并且相比于不加钛的结构:Ta/TaO_x/Pt,在endurance以及uniformity等方面的性能均有较大提高。为了分析钛层的作用又对Ta/TaO_x/Pt、Ta/Ti(1nm)/Ta Ox/Pt、Ta/Ti(2nm)/TaO_x/Pt叁个样品进行实验分析,发现加钛样品的自限流现象明显且较为稳定,并且随着钛层厚度的增加自限流的电流量降低。证明钛层在Set过程中捕捉氧离子形成氧化钛层并起到串联电阻的作用,在Reset过程中充当氧源,为氧化钽薄膜提供足够的氧离子,完成细丝的断裂。由于钛的夺氧能力比钽强,因此这种功能结构的稳定性好。又对这种储氧层与阻变层的迭加结构建立起相关模型,为后续的氧化钽阻变器件的研究提供理论基础。最后将该模型扩展到氧化钽迭层结构的阻变器件当中,首先对不加钛的迭层结构进行测试,发现样品的性能不佳,为了优化性能将钛层引入该结构,得到了Ta/Ti/TaO2-x/Ta2O5-x/Pt结构,该结构与不加钛样品(Ta/TaO2-x/Ta2O5-x/Pt)比较,在endurance以及uniformity性能上得到显着提高。成功地将模型应用到迭层结构中,验证了模型的实用性。以上通过对氧化钽基阻变存储器的分析,相信会对RRAM的性能优化以及后续产业化的应用提供一定的理论意义。(本文来源于《天津理工大学》期刊2016-02-01）
曲铭浩,胡跃辉,冯景华,谢耀江,王立富[6]（2009）在《高介电氧化钽薄膜制备与介电性能分析》一文中研究指出在较低衬底温度下,通过磁控溅射得到的非晶态Ta2O5薄膜,在氧气氛750℃条件下进行化学热退火,得到晶化的Ta2O5薄膜,其相对介电常数为34.3,漏电流密度小于10-7A/cm2。电容量测试时,为了较好地消除高温退火时产生的SiO2的介质层对电容测试值的影响,用不同厚度氧化钽薄膜为介质层做成金属-绝缘体-金属(MIM)结构的电容器,对这些电容器的电容测试数据,进行Sigmoidal拟合,得到极限电容,从而计算出Ta2O5薄膜的介电常数。(本文来源于《陶瓷学报》期刊2009年02期）
张幸福,魏爱香,侯通贤[7]（2008）在《氧化钽薄膜的结构、成份和介电性能研究》一文中研究指出采用直流磁控反应溅射技术制备氧化钽薄膜,重点研究了溅射气体中Ar:O2比例和退火温度对样品的结构、成份和介电性能的影响。XRD、XPS和介电谱分析表明:Ar:O2比例对薄膜的结晶性能和薄膜中O/Ta原子比有较大影响,但对薄膜的介电性能没有明显的影响。900℃退火后,XRD谱中出现明显的β-Ta2O5(001)和(200)衍射峰;介电损耗谱表明介质的损耗是由微弱的电导产生的,漏电电流在损耗中占主导地位。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2008年03期）
陶涛[8]（2008）在《氧化钽薄膜材料的制备及其生物化研究》一文中研究指出生物材料仅在表面的几个原子层的范围内与生物体发生作用,材料表面的成分与结构、表面形貌、亲疏水性、荷电性、表面能等物理化学状态决定着材料的抗凝血性能。因此寻找一种无机生物材料并对其进行生物化表面改性,是有效改善和提高与血液直接接触的一类生物材料的抗凝血性能的重要途径之一。钽系材料生物无毒性,钽及其氧化物薄膜在生物医学领域已经有了一定的研究和应用,如人造骨、血管支架等。通过调整氧化钽的制备工艺,薄膜具有较宽的表面性质调节范围,在此基础上对其进行生物化表面改性,用于研究材料学因素与材料表面抗凝血性能的关系。本论文采用脉冲非平衡磁控溅射沉积技术制备了不同结构、成分、物理性质和机械性能的氧化钽薄膜,重点研究了反应气体(O_2)与工作气体(Ar)的流量比(O_2:Ar)的变化对薄膜结构和性能的影响。为了在表面获得羟基官能团,对氧化钽薄膜进行高频低压等离子体氢化处理,并采用紫外辐照的方法在薄膜表面产生更多的羟基官能团,最后通过硅烷偶联固定白蛋白(BSA)的方法,使薄膜具有良好的抗凝血性能的材料表面。使用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、接触角测试仪、扫描电子显微镜(SEM)等方法对表面改性前后的氧化钽薄膜进行分析和表征,通过体外血小板粘附实验和动物体内实验对改性前后的氧化钽薄膜材料进行抗凝血性能及生物相容性评价。研究结果表明:脉冲非平衡磁控溅射技术沉积的氧化钽薄膜为非晶态,经高真空800℃、60min退火后,转变为相应晶态的氧化钽薄膜,薄膜表面与水的接触角介于82-90°之间,具有一定的疏水性。综合考虑薄膜的表面状态、物理及机械性能,优化出O_2:Ar流量比为0.2的氧化钽薄膜进行表面生物分子固定。等离子体氢化处理导致氧化钽薄膜表面粗糙度增大、疏水性增加。FTIR及薄膜表面与水的接触角结果分析表明,等离子体氢化后用紫外辐照处理的薄膜表面具有一定数量的羟基(-OH),并显着提高了薄膜表面的亲水性。XPS结果表明,硅烷偶联接枝白蛋白处理后的薄膜表面固定了一定量的白蛋白。体外血小板粘附实验结果表明:高频低压等离子体氢化表面改性对改善氧化钽薄膜的抗凝血性能没有积极贡献;紫外辐照2h后,氧化钽薄膜的抗凝血性能有所提高;表面硅烷偶联固定白蛋白以后,氧化钽薄膜的血液相容性具有一定程度的改善。初步动物体内实验结果表明:在钛金属基体上沉积氧化钽薄膜,并通过硅烷偶联固定白蛋白后,样品表现出优良的生物相容性;高频低压等离子体氢化处理对氧化钽薄膜表面生物相容性的提高没有积极贡献;沉积在金属钛表面未经表面改性的氧化钽薄膜具有良好的生物相容性;(Ta-O)、(Ta-O+氢化)及(Ta-O+氢化+APTES+BSA)工艺的氧化钽薄膜均没有产生血栓,表明其与血管内壁具有良好的组织和生物相容性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2008-05-01）
杜纪富,展长勇,黄宁康[9]（2007）在《动态离子束混合沉积氧化钽薄膜的微观分析》一文中研究指出用动态离子束混合技术在铁基材料表面上制备氧化钽薄膜。用Ar~+束溅射沉积薄膜的同时,分别用100 keV,2×10~(17)/cm~2的O~+离子或100 keV,8×10~(16)/cm~2的Ar~+进行辐照。对两种工艺下生成的氧化钽薄膜进行了XPS、AES及RBS分析研究,结果发现,Ar~+辐照下制备的氧化物薄膜主要由符合化学剂量比的Ta_2O_5化合物组成,引入的碳污染少。O~+辐照下制备的薄膜生成了低价的氧化钽,引入了大量的碳污染。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2007年06期）
郭培涛,薛亦渝,张光勇,王汉华,马中杰[10]（2007）在《氧化钽薄膜表面形貌和光学性能的研究》一文中研究指出本文采用电子束蒸发配以Kaufman离子源产生的氧离子辅助沉积了Ta2O5薄膜,用原子力显微镜(AFM)表征了薄膜的表面形貌、表面粗糙度,探讨了Ta2O5薄膜在此工艺下的表面质量。用分光光度计测试了不同厚度下薄膜的透射率,计算出了其折射率。实验及分析结果表明:所制备的Ta2O5薄膜表面平整度高,是弱吸收薄膜,随薄膜厚度的增加短波截止波长向长波方向略有漂移;折射率随膜厚的变化不大,此制备工艺的可重复性强,制备薄膜性能稳定;薄膜表面粗糙度随膜厚的增加而增加,但是增加不大,所制备Ta2O5薄膜是理想光学薄膜;离子束的加入,使得薄膜表明形貌变化更加复杂,打破了热蒸发制备薄膜的柱状生长模式。(本文来源于《真空》期刊2007年05期）
氧化钽薄膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着科技的进步,纳米材料逐步进入人们的视野,为了提高产品的性能,人们对影响性能的因素-材料的结构,进行了深入研究。氧化钽,作为宽带隙金属氧化物,具有良好的光电性能,成为本文的首选。经过调研发现,人们对氧化钽的研究大多集中在电学方面,对磁性的研究很少。而对于Ta_2O_5薄膜在室温下显现铁磁性的原因也是众说纷纭。为了对这一问题做出合理解释,本文采用了磁控溅射的手法制备出氧化钽,并采用XRD、FE–SEM、EDS、MPMS和PPMS等设备对其形貌和磁性机理等进行了研究。具体结果如下:(1)采用二次阳极氧化的方法制备出了有序多孔的氧化铝(AAO),然后以氧化铝为基底,采用磁控溅射的方法制备出有序多孔Ta_2O_5薄膜。由于不同的条件下,制备出的样品不同,所以本文研究了不同氧气流量、不同基温、不同溅射时间对样品的影响。结果显示,基底温度对样品的制备没有很大的影响。通过SEM对样品的形貌表征,发现随着溅射时间的增加,Ta_2O_5薄膜的孔径减小,厚度增加。并得到了制备纯的有序多孔Ta_2O_5薄膜的最佳条件。(2)研究了样品的磁性与制备条件之间的关系。通过MPMS和PPMS表征,发现在室温下Ta_2O_5薄膜具有铁磁性。随着氧气流量的增多,样品的磁性先增大后减小。施加垂直于膜表面磁场的样品的磁性要远远大于施加平行于膜表面磁场的样品的磁性,这一结果说明Ta_2O_5薄膜具有磁各向异性。与此同时,随着溅射时间的增加,样品的饱和磁化强度逐渐减小。(3)研究了样品的磁性与退火环境之间的关系。为了研究氧空位对样品的磁性是否产生影响。对样品进行了退火处理及PL谱的测试。分别测试了不同的退火环境,不同的退火时间对样品的影响。在空气、真空中进行退火,并与未处理的样品进行比较,结果表明经真空退火后样品的磁性增加,经空气退火后样品的磁性减弱。这一结果与PL谱相符合,说明Ta_2O_5薄膜的磁性与氧空位有关。为了再次证实这一结论,将样品在空气退火不同的时间。结果显示,随着退火时间的增加,样品的磁性逐渐减弱,与前者相符。并对样品的磁性与温度关系进行了测试和拟合,得出Ta_2O_5薄膜的铁磁性是符合自旋波理论的,其磁性的起源是与铁、钴、镍类似的。文章最后,对Ta_2O_5薄膜的铁磁性机理进行了解释。其磁特性不仅与材料特殊的多孔结构有关,还与捕获一个电子的氧空位密切相关。利用这一特性可在实验过程中,通过控制氧空位的多少实现对Ta_2O_5薄膜磁性的定量调控,制备符合条件的样品。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
氧化钽薄膜论文参考文献
[1].王利栓,杨霄,刘丹丹,姜承慧,刘华松.离子束溅射氧化钽薄膜光学特性的热处理效应[J].红外与激光工程.2018
[2].李俊青.氧化钽薄膜的制备及表征[D].河北师范大学.2018
[3].王昆.热处理对电弧源沉积氧化钽薄膜特性的影响研究[J].黑龙江科技信息.2017
[4].刘华松,杨霄,王利栓,姜玉刚,季一勤.离子束溅射氧化钽薄膜的光学带隙特性[J].光学精密工程.2017
[5].蒋浩.基于氧化钽薄膜阻变器件制备及特性研究[D].天津理工大学.2016
[6].曲铭浩,胡跃辉,冯景华,谢耀江,王立富.高介电氧化钽薄膜制备与介电性能分析[J].陶瓷学报.2009
[7].张幸福,魏爱香,侯通贤.氧化钽薄膜的结构、成份和介电性能研究[J].人工晶体学报.2008
[8].陶涛.氧化钽薄膜材料的制备及其生物化研究[D].西南交通大学.2008
[9].杜纪富,展长勇,黄宁康.动态离子束混合沉积氧化钽薄膜的微观分析[J].功能材料与器件学报.2007
[10].郭培涛,薛亦渝,张光勇,王汉华,马中杰.氧化钽薄膜表面形貌和光学性能的研究[J].真空.2007