导读:本文包含了氮化铜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:Cu_3N,3d过渡金属,磁控溅射,可见光探测器
氮化铜薄膜论文文献综述
赵杨华[1]（2016）在《磁控溅射制备3d过渡金属掺杂氮化铜薄膜及其应用研究》一文中研究指出本文研究了 3d过渡金属掺杂对氮化铜薄膜的结构和光学特性的影响,并重点关注了 Mn掺杂带来的特殊变化。然后利用钒、铬和锰掺杂来改良氮化铜薄膜磁学性能,得到了 Cr掺杂对氮化铜薄膜的磁性贡献最大。最后基于锰掺杂氮化铜带来的特殊光电特性,我们将其应用于可见光探测,得到了一种基于氮化铜的新型可见光探测器。最后基于氮化铜薄膜在一次性光存储领域的应用,采用致密的氧化物层来改善一次性光存储的容量。本文的工作主要有以下四个方面的内容:一、采用磁控溅射方法制备了 3d过渡金属(Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Zn)掺杂氮化铜薄膜,Sc、Ti、V的掺入减少了参与反应的Cu,偏向于富氮的结构生长,掺入Cr、Mn、Fe金属,它们的3d电子更多,此时掺杂氮化铜还保留着(111)峰,而Co,Ni的掺杂使得氮化铜完全保持着(111)择优生长,并且(111峰)变得更强,因为Co和Ni拥有最多的3d电子,给Cu提供电子变成离子键,增强了氮化铜成键能力。掺杂3d过渡金属对氮化铜的光电特性有不同的影响,总的来说,3d电子越多的金属掺杂使得氮化铜薄膜更加趋于导体性质,带隙减小,导电性变好,其中唯独锰掺杂表现出异常情况,锰掺杂之后反而趋向于增加带隙和电阻,对可见光的反应更明显。二、为探索磁性过渡金属掺杂对氮化铜薄膜磁性的影响,我们成功制备了(100)择优生长的纯的氮化铜薄膜和钒、铬、锰掺杂氮化铜薄膜,并且从理论计算的角度分析了掺杂之后氮化铜的结构和磁性变化。结果表明,过渡金属掺杂之后氮化铜薄膜的晶格常数都会变大,晶格膨胀,表面形貌发生了不同的变化,钒和铬掺杂的光学带隙从1.5 eV减小到1.22 eV,锰掺杂氮化铜薄膜的光学带隙增加到1.56 eV,带隙的增加可归因于富氮的生长条件和莫斯布尔斯坦效应。根据理论计算结果,磁性过渡金属体心掺杂比替代掺杂更容易改善氮化铜的磁学性能。其中铬体心掺杂氮化铜展现出最大的磁性矢量0.2656μ B。叁、针对锰掺杂带来的特殊光学性质和电学性质变化,我们第一次设计了基于锰掺杂氮化铜的可见光探测器。制备的锰掺杂氮化铜薄膜表现为为晶体结构,并且能够很好的吸收可见光,其光学带隙为1.47 eV,大于纯氮化铜薄膜的值1.29 eV。令人满意的是基于锰掺杂的氮化铜薄膜的光探测器展示了良好的可见光响应,大于2倍的响应度,超快的反应速率(上升和延迟时间都小于0.1 s),优于未掺杂氮化铜薄膜的可见光探测器。首次发现的这种光电特性反应了响应度和响应速度之间良好的平衡,表明锰掺杂氮化铜薄膜在未来光电探测领域拥有良好的应用前景。四、我们设计和制备了一种添加A1203的氮化铜薄膜新型一次性光存储器件。首先在玻璃基底上制备了 111择优生长的氮化铜薄膜。然后采用射频溅射沉积了一层100 nm厚的A1203保护层,通过一个自制的掩膜版(不同尺寸大小的“IAM”掩膜图样)进行激光辐射,激光照射导致氮化铜分解成的铜金属和氮化铜在光反射率上有着明显的差异而记录信息。A1203保护层的加入明显减小了激光照射分解的颗粒团聚,通过溶液溶解后,电子显微镜观测发现分解颗粒明显减小,这样使得信息存储密度有明显的提升,采用A1203改善光存储密度可以为进一步研究改良氮化铜一次性光存储器件的存储容量提供一些启示。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2016-09-12）
杨建波[2]（2015）在《3d过渡金属掺杂氮化铜薄膜的制备及应用研究》一文中研究指出氮化铜晶体是典型的反叁氧化铼(ReO3)结构的立方晶体,N原子位于立方体的8个顶点,Cu原子位于立方体边长的中点位置。常温下,氮化铜是处于亚稳态的黑褐色固体,加热到300℃以上时会发生分解反应生成Cu和N2。在氮化铜的晶体结构中,由于Cu原子没有很好的占据立方体的体心位置,使其存在一个体心空位。如果向氮化铜晶体的体心空位中掺入其他的元素,会使氮化铜的热光电性质发生很大的改变,对于氮化铜的应用研究起到很大的促进作用。本文采用了射频磁控溅射法在硅基底制备氮化铜薄膜,分别研究了3d过渡金属元素V、Fe、Co、Ni掺杂的氮化铜薄膜,并研究了氮化铜薄膜在集成电路领域的应用。将不同浓度V掺杂的氮化铜薄膜进行对比分析,讨论了其晶体结构、表面形貌、光学性质、电阻率和力学性质的变化与V掺杂浓度之间的关系。将相同浓度的Fe、Co、Ni掺杂的氮化铜薄膜进行对比分析,讨论了其晶体结构、表面形貌、光学性质和电阻率的与3d过渡金属元素之间关系。其主要结论和成果如下:氮化铜薄膜中掺杂元素的掺杂浓度有一个上限,这个上限应远低于理论值的20%。对于V的掺杂浓度在本实验中应在1.3%~1.85%之间。随着钒浓度的升高,氮化铜薄膜的择优生长取向由(111)向(100)转变,晶体颗粒越来越小,薄膜表面越来越平整,薄膜的电阻率则是是迅速减小。同时,钒掺杂可以增强氮化铜薄膜对光波的吸收率,改善薄膜的力学性质,增强其硬度和耐磨性。通过将Fe,Co,Ni这叁种金属的掺杂对比,发现氮化铜薄膜的结构变化,表面特性和光电学性质的改变都与掺杂元素的电子分布特点有一定的关联。同时,我们还发现Ni掺杂的氮化铜薄膜还具有一定的荧光特性。利用氮化铜薄膜的低温热分解性质,设计出的基于氮化铜薄膜的电路板具有制造方法简单,成本低,操作便利,易于实现自动化,对环境友好的优点。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2015-03-01）
王海文[3]（2014）在《氮化铜薄膜及其钨掺杂的结构与性能研究》一文中研究指出氮化铜薄膜在光存储材料、电子元器件以及高速集成电路等不同领域具有潜在的应用价值,其特殊的结构、热学、电学、光学性能日益受到人们的重视。本文采用中频磁控溅射方法,以高纯铜靶和钨含量为20w.t%的铜钨合金靶为靶材、氩气和氮气为溅射气体,制备了氮化铜和W掺杂氮化铜薄膜,并对薄膜进行了真空退火。通过XRD、XPS、AFM、台阶仪等表征方法研究了偏压和氮气比例对薄膜表面形貌、微观结构、膜基结合强度、耐腐蚀性能等的影响规律,并研究了不同温度下的真空退火对Cu3N薄膜及CuWxNy薄膜热稳定性的影响规律,实验结果表明：(1)Cu3N薄膜主要沿(100)晶向择优生长,XPS的检测结果与XRD结果相对应。随着沉积薄膜过程中脉冲偏压的负向增大,Cu3N薄膜的沉积速率整体上呈上升趋势；表面趋于致密光滑,粗糙度降低；硬度逐渐增大；电阻率呈下降趋势。Cu3N薄膜与T2紫铜基体的膜基结合强度要高于Al合金基体和锌基合金基体,且薄膜与T2紫铜基体的膜基结合强度随脉冲偏压的负向增大而逐渐增强。在T2紫铜基体上制备的Cu3N薄膜要比A1合金基体和锌基合金基体上制备的薄膜更耐腐蚀；Cu3N薄膜沉积时间越长,耐腐蚀性越强；随偏压的负向增大,薄膜的耐腐蚀性先增强后减弱。对Cu3N薄膜在不同温度下退火处理后,XRD谱线显示薄膜随着退火温度的升高薄膜结晶程度越来越高,当退火温度达到600℃时,薄膜才开始分解,这点可以说明本实验制备的Cu3N薄膜的热稳定性要好于其他研究者的研究成果。(2)XPS结果表明CuWxNy薄膜中氮含量远少于Cu3N薄膜,随着氮气比例的不断增大,(CuWxNy薄膜的沉积速率先增大后减小,而且薄膜整体沉积速率不高；低氮气比例的薄膜表面形貌更加均匀平整；随氮气比例的增大,CuWxNy薄膜与T2紫铜基体的膜基结合强度整体上呈上升趋势。通过X射线衍射分析,不同氮气比例条件下制备的CuWxNy薄膜均为非晶结构。对薄膜进行不同温度的退火处理,发现薄膜仍然为稳定的非晶结构；但是当退火温度升高到600℃时,薄膜开始分解并析出铜,且未发现钨。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-05-01）
赵晋阳[4]（2014）在《氮化铜薄膜的光存储应用研究》一文中研究指出氮化铜薄膜是一种亚稳态的半导体材料，它是以共价键结合的，它的晶体是反叁氧化铼型简立方的结构，氮化铜薄膜还具有较好的光电性能，它具有低温热分解的特性、较高的电阻率、无毒且原材料的价格便宜,在常温下的空气中很稳定的特点，这使它成为近年来微电子半导体和光存储等领域中新型的应用材料。光存储是受到光存储器的表面介质影响的，在光存储器上面有许多凹凸不平的小坑，当光照射到上面会出现不同的反射，计算机接收后转化为0和1的二进制信号就是光存储的原理。因此，针对氮化铜薄膜的这些特性进行光存储器的设计、制备及性能研究是非常有意义的。本文首先对基于氮化铜薄膜的光存储器的进行了设计，它们分别是基于氮化铜薄膜的一次写入型光盘、基于氮化铜薄膜的一次写入型双面光盘和基于氮化铜薄膜的一次写入型。然后，研究了它们利用磁控溅射的方法进行制备的具体过程。最后，对基于氮化铜薄膜的一次写入型光盘的样品进行了记录数据和读取数据的性能研究，对记录数据前后的光存储器进行了记录信息前后X射线衍射谱(XRD)分析、记录信息前后扫描电子显微镜图(SEM)分析和记录信息前后X射线能谱（EDS）分析，实验结果显示其具有良好的可行性和实用性，说明本论文对氮化铜薄膜的光存储应用研究是非常有意义的。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2014-02-01）
龚鹏,范真,丁建宁,程广贵,袁宁一[5]（2013）在《氮化铜薄膜制备中氮气比例对其结构及微观力学性能的影响》一文中研究指出采用射频磁控溅射方法在玻璃基底上制备氮化铜薄膜,研究了氮氩混合气体中的氮气比例对薄膜择优生长取向、表面晶粒尺寸和微观力学性能的影响。结果表明:低氮气比例时,薄膜的纳米力学性能比较差;随着氮气比例的增加,氮化铜薄膜的择优生长晶面从(111)晶面转变为(100)晶面,晶粒尺寸变小,显微硬度增加,弹性模量则是先增加,后减小。(本文来源于《表面技术》期刊2013年05期）
李晓峰,李兴鳌[6]（2013）在《氮化铜薄膜的掺杂研究及进展》一文中研究指出由于氮化铜薄膜潜在的光存储应用前景,成为近十年来研究的热点材料之一,许多研究小组开始了对氮化铜薄膜掺杂展开了研究。本文综述了3d型过渡金属及其他原子掺杂对氮化铜薄膜结构和性能的影响,鉴于此对其应用前景进行了展望。(本文来源于《广州化工》期刊2013年04期）
李晓峰[7]（2013）在《磁控溅射制备氮化铜及锰掺杂氮化铜薄膜的研究》一文中研究指出氮化铜薄膜具有良好的光电性能，其具有低温热分解性、高电阻率,且无毒、原材料价格便宜,常温下在空气中非常稳定的特点。本文采用射频反应磁控溅射制备氮化铜薄膜，研究其在不同溅射功率下薄膜的结晶、光学、电学等性质与薄膜结构、溅射功率的关系，进一步探究了制备硅基底氮化铜薄膜制备的最优化条件，并进一步的分析了其更深层的变化规律和机理。为进一步改进制备氮化铜的工艺，甚至掺杂改性提供方向。我们借用X射线衍射仪对所得的氮化铜薄膜的样品进行结构表征；用扫描电子显微镜对样品的表面形貌进行观测、分析；采用了四探针测电阻率的方法分析了薄膜的电阻率；最后使用紫外可见分光光度计测量薄膜的反射光谱以分析其的光学特性,进一步分析了的研究了制备的薄膜样品的电学性质。该论文还通过磁控溅射对锰掺杂氮化铜的制备、对其结构、电学性质、力学性质、光学性质和磁学性质进行了研究。通过制备条件选择氮化铜最优结构，为锰掺杂条件的确定奠定了基础，XRD分析表明，所有这些材料组成了氮化铜晶体的反ReO3结构并表现出[111]择优取向。比较不同锰含量掺杂Cu_3N薄膜的电阻率和光学性质，可以得出薄膜的光电性能、显微硬度和Mn掺杂样品的磁特性会随着锰的沉积发生改变。分析了锰掺杂氮化铜薄膜磁性变化的原因，要想找到确切能提高锰掺杂氮化铜的高效工艺条件还需要以后进一步的工作研究。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2013-02-01）
白秋飞[8]（2012）在《磁控溅射制备氮化铜薄膜及其掺杂研究》一文中研究指出Cu_3N薄膜是一种以共价键结合的亚稳态半导体材料,具有热分解温度低、电阻率高、在红外和可见光波段反射率低等特点,成为近年来光存储和微电子半导体等领域中备受瞩目的新型应用材料。Cu_3N晶体为反叁氧化铼(anti-ReO_3)型简立方结构,由于Cu原子并未占据Cu_3N晶胞的体心位置,其它原子填充到其体心空位,将引起薄膜光学和电学性质的显着变化。本论文采用反应直流磁控溅射法在不同氮气流量下制备了Cu_3N薄膜,采用磁控双靶反应共溅射法制备了Ni掺杂的Cu_3N薄膜。用XRD、EDS、SEM、UV-VIS、表面轮廓仪、四探针和显微硬度仪等现代材料分析技术,研究了氮气流量和Ni掺杂对Cu_3N薄膜结构和性能的影响。结果表明:(1)氮气流量的改变影响了Cu_3N薄膜的晶体结构和择优生长取向。当氮气流量增高时,薄膜由Cu_3N (111)晶面择优生长转变为(100)面择优生长;薄膜的沉积速率在氮气流量为15sccm时有极大值,电阻率随流量的增长呈U型变化,显微硬度也受到一定影响。实验表明,5～10sccm的氮气流量是生长良好择优取向Cu_3N薄膜的最适宜流量条件。(2)Ni的掺入并未影响Cu_3N薄膜晶体结构和沿(111)晶面的择优生长,但使(111)衍射峰强度减弱,并向小角度偏移,薄膜晶格常数和晶粒尺寸变大、表面形貌更为粗糙,Ni的过量掺杂会导致薄膜无法形成Cu_3N相。紫外-可见反射谱表明,Ni的掺杂使薄膜在红外和可见光区域的反射率显着降低,与热分解后的铜镍合金膜有较大差异,显示出作为光存储材料的良好性质。此外,薄膜的电阻率也随Ni的掺入而迅速减小,实现从半导体向导体的过渡。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2012-02-01）
李兴鳌,杨建平,左安友,高雁军,袁作彬[9]（2010）在《基底温度对直流磁控溅射制备氮化铜薄膜的影响研究》一文中研究指出采用反应直流磁控溅射镀膜法,在氮气分压为0.9Pa、不同基底温度下、玻璃基底上制备了纳米多晶Cu3N薄膜,并研究了基底温度对薄膜结构和性能的影响。结果表明,当基底温度为100℃及以下时,薄膜以[111]方向择优生长为主;在150℃及200℃时,薄膜以[100]方向择优生长为主;250℃时开始出现Cu的[111]方向生长,300℃时已完全不能形成Cu3N晶体,只有明显的Cu晶体。随基底温度的升高,薄膜的沉积速率在13～28nm/min呈U型变化,低温和高温时较高,150℃时最低;薄膜的电阻率显着降低;薄膜的显微硬度先升后降,100℃时显微硬度最大。(本文来源于《材料导报》期刊2010年04期）
肖剑荣,蒋爱华[10]（2009）在《氮化铜薄膜的研究》一文中研究指出氮化铜(Cu3N)薄膜是一种新型的电、光学材料,它具有典型的反叁氧化铼结构,由于Cu原子没有很好地占据(111)晶格面的紧密位置,在薄膜中掺杂之后,薄膜的电、光学性质会发生显着变化。Cu3N在较低温度下会分解为Cu和N2。介绍了Cu3N的制备方法,总结了该膜制备方法和工艺参数对薄膜结构的影响,分析了在不同N2分压下薄膜由(111)晶面转向(100)晶面择优生长和薄膜定向生长的原因,讨论了薄膜的电学、光学、热学等物理性质及其在相关方面的应用,并对该膜的物理性质与结构之间的关系作了简要分析。(本文来源于《材料导报》期刊2009年21期）
氮化铜薄膜论文开题报告
（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：
氮化铜晶体是典型的反叁氧化铼(ReO3)结构的立方晶体,N原子位于立方体的8个顶点,Cu原子位于立方体边长的中点位置。常温下,氮化铜是处于亚稳态的黑褐色固体,加热到300℃以上时会发生分解反应生成Cu和N2。在氮化铜的晶体结构中,由于Cu原子没有很好的占据立方体的体心位置,使其存在一个体心空位。如果向氮化铜晶体的体心空位中掺入其他的元素,会使氮化铜的热光电性质发生很大的改变,对于氮化铜的应用研究起到很大的促进作用。本文采用了射频磁控溅射法在硅基底制备氮化铜薄膜,分别研究了3d过渡金属元素V、Fe、Co、Ni掺杂的氮化铜薄膜,并研究了氮化铜薄膜在集成电路领域的应用。将不同浓度V掺杂的氮化铜薄膜进行对比分析,讨论了其晶体结构、表面形貌、光学性质、电阻率和力学性质的变化与V掺杂浓度之间的关系。将相同浓度的Fe、Co、Ni掺杂的氮化铜薄膜进行对比分析,讨论了其晶体结构、表面形貌、光学性质和电阻率的与3d过渡金属元素之间关系。其主要结论和成果如下:氮化铜薄膜中掺杂元素的掺杂浓度有一个上限,这个上限应远低于理论值的20%。对于V的掺杂浓度在本实验中应在1.3%~1.85%之间。随着钒浓度的升高,氮化铜薄膜的择优生长取向由(111)向(100)转变,晶体颗粒越来越小,薄膜表面越来越平整,薄膜的电阻率则是是迅速减小。同时,钒掺杂可以增强氮化铜薄膜对光波的吸收率,改善薄膜的力学性质,增强其硬度和耐磨性。通过将Fe,Co,Ni这叁种金属的掺杂对比,发现氮化铜薄膜的结构变化,表面特性和光电学性质的改变都与掺杂元素的电子分布特点有一定的关联。同时,我们还发现Ni掺杂的氮化铜薄膜还具有一定的荧光特性。利用氮化铜薄膜的低温热分解性质,设计出的基于氮化铜薄膜的电路板具有制造方法简单,成本低,操作便利,易于实现自动化,对环境友好的优点。
（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。
氮化铜薄膜论文参考文献
[1].赵杨华.磁控溅射制备3d过渡金属掺杂氮化铜薄膜及其应用研究[D].南京邮电大学.2016
[2].杨建波.3d过渡金属掺杂氮化铜薄膜的制备及应用研究[D].南京邮电大学.2015
[3].王海文.氮化铜薄膜及其钨掺杂的结构与性能研究[D].大连理工大学.2014
[4].赵晋阳.氮化铜薄膜的光存储应用研究[D].南京邮电大学.2014
[5].龚鹏,范真,丁建宁,程广贵,袁宁一.氮化铜薄膜制备中氮气比例对其结构及微观力学性能的影响[J].表面技术.2013
[6].李晓峰,李兴鳌.氮化铜薄膜的掺杂研究及进展[J].广州化工.2013
[7].李晓峰.磁控溅射制备氮化铜及锰掺杂氮化铜薄膜的研究[D].南京邮电大学.2013
[8].白秋飞.磁控溅射制备氮化铜薄膜及其掺杂研究[D].南京邮电大学.2012
[9].李兴鳌,杨建平,左安友,高雁军,袁作彬.基底温度对直流磁控溅射制备氮化铜薄膜的影响研究[J].材料导报.2010
[10].肖剑荣,蒋爱华.氮化铜薄膜的研究[J].材料导报.2009