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墨砚斋

木虫 (初入文坛)

[求助] SOL-GEL方法制BST薄膜相关问题已有2人参与

使用溶胶凝胶法制备BST薄膜,在硅片上覆膜时,质量已经可以很好,一般110-120℃/10s干燥,300℃/5min预晶化,650℃/10min晶化。但是,为了测量薄膜电学性能,在硅片上覆了一层金作为电极,相同工艺下,薄膜的质量简直变成惨不忍睹……求助各位大神,什么原因啊?是薄膜会对温度上升速度敏感性很高吗?
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墨砚斋

木虫 (初入文坛)

自己顶下,别沉了,在线等
2楼2014-10-14 09:53:45
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer


【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
非常可能的是,使用溶胶凝胶法制备BST薄膜,与金膜相互不润湿和亲和。
3楼2014-10-14 21:37:28
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caoxiafei

专家顾问 (著名写手)

研发工程师-Topcon/HJT电池

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
墨砚斋: 金币+5, 有帮助 2014-11-04 17:02:58
我之前做过,直接在硅片上做,薄膜开裂严重,SEM可明显观察到裂纹,薄膜漏电;这时应该将金电极做的越小越好;如果测底解决薄膜裂纹的问题,应该在硅片上制备缓冲层,比如说TiO2、镍酸镧等,防止BST开裂,性能就会好一些!
4楼2014-10-17 15:17:09
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在天涯

铁杆木虫 (知名作家)

把金做底电极?薄膜质量很差极可能是金脱落了。首先要保证金在高温下烧结不脱落
5楼2014-10-29 14:59:13
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墨砚斋

木虫 (初入文坛)

引用回帖:
4楼: Originally posted by caoxiafei at 2014-10-17 15:17:09
我之前做过,直接在硅片上做,薄膜开裂严重,SEM可明显观察到裂纹,薄膜漏电;这时应该将金电极做的越小越好;如果测底解决薄膜裂纹的问题,应该在硅片上制备缓冲层,比如说TiO2、镍酸镧等,防止BST开裂,性能就会好 ...

如果在硅片上镀了Pt电极,也需要加缓冲层吗?加缓冲层一般就是用来防止薄膜开裂吗?
6楼2014-11-04 17:17:11
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墨砚斋

木虫 (初入文坛)

引用回帖:
5楼: Originally posted by 在天涯 at 2014-10-29 14:59:13
把金做底电极?薄膜质量很差极可能是金脱落了。首先要保证金在高温下烧结不脱落

金是不是脱落了我没看出来,因为不加膜烧的话金也就变成淡黄色偏灰色的感觉,而且一点都不反光了,所以我现在已经换成镀Pt的了,这个可以承受的温度比较高。
7楼2014-11-04 17:19:36
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墨砚斋

木虫 (初入文坛)

引用回帖:
3楼: Originally posted by peterflyer at 2014-10-14 21:37:28
非常可能的是,使用溶胶凝胶法制备BST薄膜,与金膜相互不润湿和亲和。

这个应该不算是那种情况,因为Si/Ti/Au的基底,在空烧的情况下就已经不光整了。
8楼2014-11-04 17:22:22
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caoxiafei

专家顾问 (著名写手)

研发工程师-Topcon/HJT电池

引用回帖:
6楼: Originally posted by 墨砚斋 at 2014-11-04 17:17:11
如果在硅片上镀了Pt电极,也需要加缓冲层吗?加缓冲层一般就是用来防止薄膜开裂吗?...

首先,关注的是沉底与薄膜材料膨胀系数的问题,如果膨胀系数差别较大,是薄膜开裂的主要原因时,加缓冲层可降低膨胀应力对薄膜的影响。
其次,漏电通道的截止,有时候由于薄膜晶粒总是纵向生长的,形成纵向的晶界;电极材料,如Au,可沿着境界导通衬底;加致密的缓冲层,可以有效的阻挡这种晶界金属丝导通导致的漏电。
再次,加缓冲层,可增大薄膜的晶粒,提高薄膜的结晶质量;因为缓冲层材料具有与薄膜材料相同的晶格结构,这样就为后续的薄膜生长提供了外延生长条件,降低晶粒的生长的活化能,提高薄膜材料的结晶度。
最后,缓冲层材料有利于薄膜的掺杂,有时候由于掺杂源以溶质的形式掺入溶胶中,会严重影响溶胶的稳定性和均匀性,预先在缓冲层材料中引入掺杂源,通过高温扩散的情况,可以实现薄膜材料的均匀掺杂。
当然缓冲层的功能还有很多,我这里之列了其中4种。
另外,在低温条件下溅射法制备的Au或Pt薄膜沉底,可能会有较小的晶粒或较大应力,在退火过程中,晶粒会再结晶长大,薄膜的应力也会释放,如果这时再做其他薄膜的话,肯定会性能产能较大影响的。
9楼2014-11-04 20:06:52
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墨砚斋

木虫 (初入文坛)

引用回帖:
9楼: Originally posted by caoxiafei at 2014-11-04 20:06:52
首先,关注的是沉底与薄膜材料膨胀系数的问题,如果膨胀系数差别较大,是薄膜开裂的主要原因时,加缓冲层可降低膨胀应力对薄膜的影响。
其次,漏电通道的截止,有时候由于薄膜晶粒总是纵向生长的,形成纵向的晶界 ...

非常感谢~!3Q~!
10楼2014-11-13 16:39:17
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