【正文】 故n 取2。表1 退火工藝與Ga 和As 原子量比關(guān)系表GaAs 薄膜的吸收光譜圖6 不同溫度下退火2h GaAs 薄膜的吸收光譜 GaAs 是直接帶隙半導(dǎo)體材料，其吸收系數(shù)α 與禁帶寬度Eg之間存在以下關(guān)系: ( αhν) n = A( hν － Eg) 。由于在退火過程中，薄膜表面溫度較高，砷會升華［17］，退火溫度升高，升華速度加快。 ( b) 300 ℃。這與文獻(xiàn)［16］中的現(xiàn)象相似。隨著退火溫度的升高，顆粒尺寸增大，當(dāng)退火溫度為300 ℃時(shí)，顆粒呈橢球狀，分布均勻，退火溫度達(dá)到400 ℃時(shí)，顆粒呈不規(guī)則塊狀，分布不均勻。圖3 分步電沉積法制備薄膜的XRD 圖譜圖4 Ga /As 薄膜在于不同溫度退火2 h 的XRD 圖譜SEM 與EDS 分析圖5( a) 、( b) 、( c) 分別為所沉積薄膜在200 ℃、300 ℃、400 ℃下退火2 h 的FESEM 和EDS 圖像。并且( 111) 方向上衍射峰最強(qiáng)，GaAs 沿( 111) 方向擇優(yōu)生長。、53． 9176。當(dāng)退火溫度為300 ℃和400 ℃時(shí)( 圖4( b) 、圖4( c) ) ，GaAs 的衍射峰很明顯，峰位主要位于2θ≈27． 3176。圖4 是薄膜在不同溫度下退火2 h 后所得樣品的XRD 圖譜。圖3( b) 是沉積在Ga 層上面的As 層的XRD 圖譜。、45． 2176。其中圖3( a) 是在FTO 玻璃上單沉積一層Ga 的XRD圖譜，出現(xiàn)3 個(gè)Ga 的主要衍射峰，峰位分別位于2θ≈30． 2176。Ga 與As 發(fā)生反應(yīng)形成GaAs。沉積時(shí)間均為15min。參比電極為212飽和甘汞電極( SCE) 。 最后用去離子水沖洗干凈，氮?dú)獯蹈?。FTO 使用前先用氯仿在超聲波作用下清洗30min，清除表面有機(jī)物和油漬。配制0． 03 M As2O3 +1． 4M HCl 的水溶液作為沉積As 層的前驅(qū)液。實(shí)驗(yàn)步驟 將Ga 溶入濃鹽酸中來配制GaCl3溶液，加入少量H2O2可以提高溶解速度［15］。 采用帶有EDS 能譜儀的JSM6700 型場發(fā)射掃描電子顯微鏡對薄膜的微觀形貌進(jìn)行測試。 采用瑞士萬通Autolab /PGSTAT302 電化學(xué)工作站( 如圖1) 進(jìn)行薄膜的電化學(xué)沉積。目前關(guān)于分步電沉積法制備GaAs 的研究較少，本文利用分步電化學(xué)沉積法以及適當(dāng)?shù)耐嘶鸸に?，以FTO 玻璃為基底，成功制備了GaAs 薄膜，并對其晶體結(jié)構(gòu)、形貌、光學(xué)性能以及形成機(jī)理做了研究。盡管關(guān)于電共沉積GaAs 的報(bào)道很多，但是由于Ga 相對As 的析出電位較負(fù)，共沉積時(shí)得到的As 量較少［14］，而且制備中需要同時(shí)控制的參數(shù)較多，共同沉積難度較大。Murali［12］采用脈沖電沉積法成功制備出GaAs 薄膜。楊等［11］采用電共沉積的方法分別在酸性和堿性溶液中制備出了GaAs 薄膜。但這些方法存在備復(fù)雜、工藝成本高的缺點(diǎn)。s) ［23］，而且還具有耐熱、耐輻射及對磁場敏感等特性［4］，通常被用來制造微波器件、發(fā)光器件［5］，是一種很好的太陽能電池材料。同時(shí)對其形成機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明: GaAs 薄膜為面心立方晶系，沿( 111) 方向擇優(yōu)生長。 例如GaAs 納米薄膜的分步電沉積制備相關(guān)內(nèi)容如下采用分步電化學(xué)沉積法，在FTO 玻璃基底上成功制備出GaAs 薄膜。3．3 電化學(xué)沉積電沉積法是在含有金屬離子和非金屬離子氧化物或非金屬水溶液中，通過恒電壓，在不同電極表面合成金屬或化合物薄膜，電沉積法通?？芍频幂^為致密的納米薄膜。比如最典型成膜物質(zhì)_ 月旨肪酸，它具有親水基團(tuán)的頭一COOH和疏水基團(tuán)的尾一(CH：)。當(dāng)固體基板一次或多次侵入并拔出該溶液時(shí)，基體表面便會形成單層的或多層的分子薄膜。3．2 LB膜技術(shù) 能形成L—B膜的材料，大都是表面活性分子，即雙親分子。溶膠一凝膠法是一種經(jīng)濟(jì)、方便、有效的薄膜制備方法。其中，化學(xué)方法主要包括sol—gel法、L—B膜法、電沉積法、化學(xué)汽相沉積(CVD)等，而物理方法則主要包括低能團(tuán)簇束沉積法、真空蒸發(fā)法、濺射沉積、分子束與原子束外延技術(shù)和分子自組裝技術(shù)等。因此，可以利用該納米薄膜制作出相應(yīng)的氣敏感應(yīng)器件。納米薄膜的巨磁電阻效應(yīng)指的是納米磁性薄膜的電阻率受材料磁化狀態(tài)的變化而呈現(xiàn)顯著改變的現(xiàn)象。納米薄膜磁學(xué)特性主要來自納米薄膜的磁性各向異性。研究表明，納米薄膜的電學(xué)特性不僅與納米薄膜的厚度有關(guān)，而且還與納米薄膜中顆粒的尺寸有關(guān)。當(dāng)調(diào)制波長不是很小時(shí)，多層膜中的子層材料基本保持其本征的材料特點(diǎn)，即薄膜的塑『生主要取決于基體本身的變形能力；但是，當(dāng)調(diào)制波長減小至nm量級，多層膜界面含量增加時(shí)，各單層膜的變形能力增加，同時(shí)裂紋擴(kuò)展的分支也增多，但是，這種裂紋分支又很難從一層薄膜擴(kuò)展至另一層薄膜，因此，納米多層薄膜的韌性增大。(3)韌性 納米薄膜，特別是納米多層膜的增韌機(jī)制可歸結(jié)為裂紋尖端鈍化、裂紋分支、層片拔出以及沿界面的界面開裂等諸多因素。首先，從結(jié)構(gòu)上看，多層膜的晶粒很小，原子排列的晶格缺陷的可能性較大，晶粒內(nèi)的晶格點(diǎn)陣畸變和晶格缺陷很多，這畸變和缺陷使得晶粒內(nèi)部的位錯(cuò)滑移阻力增加；此外，多層膜相鄰界面結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，不同材料的位錯(cuò)能各異，這也導(dǎo)致界面上位錯(cuò)滑移阻力增大；最后，納米薄膜晶界長度也比傳統(tǒng)晶粒的晶界要長得多，這也使晶界上的位錯(cuò)滑移障礙變得顯著。(2)耐磨性 研究表明，多層納米膜的調(diào)制波長越小，其磨損臨界載荷越大，抗磨損力越強(qiáng)。此外，納米多層膜的硬度還與薄膜的組分、組分的相對含量有關(guān)。對于納米薄膜來說，特征尺寸A為膜的厚度。2．2 力學(xué)性能(I)硬度 位錯(cuò)塞積理論認(rèn)為，材料的硬度 與微結(jié)構(gòu)的特征尺寸A之間具有近似的Hall—Petch關(guān)系式[o=oo+(A／,4o)式中， 為宏觀材料的硬度；A。這種激子效應(yīng)將連同納米薄膜的小尺寸效應(yīng)、宏觀量子尺寸效應(yīng)、量子限域效應(yīng)一道使得強(qiáng)光場中介質(zhì)的極化強(qiáng)度與外加電磁場的關(guān)系出現(xiàn)附加的2次、3次乃至高次項(xiàng)?！　?2)光學(xué)非線性 弱光強(qiáng)的光波透過宏觀介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)中的電極化強(qiáng)度常與光波的電場強(qiáng)度具有近似的線性關(guān)系。薄膜在可見光區(qū)具有高透光率和低吸收率。ＺｎＯ：Ｂ納米薄膜為多晶六方釬鋅礦結(jié)構(gòu)，且沿著ｃ軸取向擇優(yōu)生長。利用逐點(diǎn)無約束最優(yōu)化法軟件ＰＵＭＡ（ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ?。酰睿悖铮睿螅簦颍幔椋睿澹洌恚椋睿椋恚椋幔簦椋铮睢。幔穑穑颍铮幔悖瑁┯?jì)算薄膜的厚度和光學(xué)常數(shù)?！　±米贤猓梢姡t外分光光度計(jì)（ＨｉｔａｃｈｉＵ４１００）測量薄膜的光學(xué)透過率，用Ｘ射線衍射儀（ＸＲＤ，Ｒｉｇａｋｕ?。裕裕摇。桑桑桑┓治霰∧さ奈锵嘟Y(jié)構(gòu)。濺射系統(tǒng)的本底真空度為６１０－４?。校?，濺射氣體為高純Ａｒ氣（純度為９９．９９９％），濺射氣壓保持在１Ｐａ左右。靶材是由ＺｎＯ和Ｂ２Ｏ３粉末（純度均為９９．９９％）經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的陶瓷靶（ＺｎＯ：３ｗｔ％ Ｂ２Ｏ３）。ＺｎＯ的摻雜（尤其是ｐ型摻雜）是其研發(fā)中的瓶頸［１１］，攻克這一難題的關(guān)鍵在于弄清楚摻雜ＺｎＯ的能帶結(jié)構(gòu)和光譜特性，因此摻雜ＺｎＯ的結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性研究具有重要的科學(xué)意義。摻雜ＺｎＯ［４］（摻Ｂ、Ａｌ、Ｇａ和Ｉｎ等）具有與ＩＴＯ相比擬的電學(xué)和光學(xué)性能，以及價(jià)廉、無毒和易制備等優(yōu)勢，是一種有競爭力的透明導(dǎo)電薄膜材料。ｃｍ）等優(yōu)點(diǎn)［１］，廣泛應(yīng)用于薄膜太陽電池、平板顯示器