有机分子束外延技术与研究进展

本介绍了超高真空分子束外延生长有机薄膜的技术及基研究进展,讨论了外延材料的纯化过程和杂质对外延薄膜的影响;从理论和实验观点评论了薄膜的生长性质和膜的有序结构。超高真空有机分子束外延技术是一种多用途的高技术,可以生长有机、无机、有机／无机混和的薄膜结构。这种薄膜结构是示来光学和电子器件有希望应用的新一类工程材料。     

氧化物分子束外延技术及其在关联材料电子态研究中的应用

氧化物分子束外延薄膜和异质结生长技术近年来迅速发展,人们已实现以单原子层的精度来精确生长多种复杂量子材料,有力地推动了铜氧化物高温超导电性、二维电子气、氧化物电子学和自旋电子学器件等领域的研究.文章介绍了氧化物分子束外延的技术关键,并以La1-xSrxMnO3薄膜为例,介绍了钙钛矿结构的氧化物薄膜生长和刻画.特别是文章作者通过建立超高真空下的原位样品传送系统,可把薄膜样品直接传送到角分辨光电子能谱仪中,实现了薄膜的原位电子结构测量.所测得的La1-xSrxMnO3的电子结构与能带计算结果较为相符.而此类立方结构的、不可解理材料的电子结构,过去往往是无法直接测量的.     

分子束外延

对于新器件的需要推动了半导体材料的研究。这种器件能够改进系统的性能。新的材料工艺能产生新器件和新技术。分子速外延(M.B.E)是一种比较新的薄膜生长技术,它是从阿瑟早先对热原子和分子束与固体表面相瓦作用的质镜研究发展起来的。高质量半导体薄膜是在超高真空系统中要求的原子和分子束投射到热的晶体衬底上生长的。这     

低温Si(111)-7×7表面Pb纳米薄膜的生长模式与沉积速率的依赖关系

本文利用超高真空腔室中的分子束外延手段在低温Si(111)衬底上外延生长Pb纳米薄膜.分析了不同沉积速率下Pb纳米薄膜的尺寸、台阶高度等参数变化情况,研究了不同条件下薄膜的形貌特性,并据此提出Pb纳米薄膜在不同沉积速率下的生长模式差异.     

高气压反射式高能电子衍射仪监控脉冲激光外延氧化物薄膜

在超高真空分子束外延（MBE）生长技术中，反射式高能电子衍射仪（RHEED）能实时显示半导体和金属外延生长过程，给出薄膜表面结构和平整度的信息，成为MBE必备的原位表面分 析仪.为了研究氧化物薄膜如高温超导（YBa₂Cu₃O₇） 、铁电薄膜（Sr_1-xBa_x TiO₃）及它们的同质和异质外延结构的生长机理，获得高质量的符合各种应用 需要的氧化 物多层薄膜结构，在常规的制备氧化 关键词： 高温超导薄膜 RHEED     

用激光分子束外延在Si衬底上外延生长高质量的TiN薄膜

采用激光分子束外延技术,利用两步法,在Si单晶衬底上成功地外延生长出TiN薄膜材料.原子力显微镜分析结果显示, TiN薄膜材料表面光滑,在10 μm×10 μm范围内,均方根粗糙度为0842nm.霍耳效应测量结果显示,TiN薄膜在室温条件下的电阻率为36×10^-5Ω·cm,迁移率达到5830 cm²/V·S,表明TiN薄膜材料是一种优良的电极材料.X射线θ—2θ扫描结果和很高的迁移率均表明,高质量的TiN薄膜材料被外延在Si衬底 关键词： 激光分子束外延 TiN单晶薄膜 外延生长     

在a-平面蓝宝石衬底上分子束外延生长的ZnO和ZnMgO材料结构和光学性质(英文)

氧化锌材料是新一代宽禁带光电子半导体材料,我们通过等离子体分子束外延设备,在a plane的蓝宝石衬底生长了高质量的氧化锌外延材料。在生长过程中用反射高能电子束衍射仪(RHEED),在位地研究了生长时材料薄膜的表面形貌。通过调节ZnMgO材料镁的组份,生长了禁带宽度可调的宽禁带材料。用紫外-可见透射光谱研究了ZnO,Zn0.89Mg0.11O和Zn0.80Mg0.20O薄膜材料的透射和吸收光谱性质,观察到Zn0.89Mg0.11O,Zn0.80Mg0.20O材料的吸收边的蓝移现象等。以上说明了我们用分子束外延生长 收稿日期:2003 07 22·09·　　第1期StructuralandOpticalCharacterizationofZnOandZnMgOFilmsona-planesapphiresbyMolecularBeamEpitaxy2004年设备成功的生长了高质量的氧化锌和组份渐变的ZnMgO薄膜材料。     

一种有机量子阱结构的光致发光特性

利用高真空有机分子束沉积系统，将两种有机材料，叔丁基联苯基呃二唑（PBD）和8－羟基喹啉铝（Alq),以交替沉积的方式形成一种周期性多异质结结构。从这种结构的能带图上看，类似于无机半导体中的I型量子阱结构，我们称之为有机量子阱结构。这种结构的光致发光（PL）谱线和Alq薄膜的PL谱线相比，峰值向高能量方向偏移了20nm，峰值半高宽窄化了25nm,并对其结果进行了分析     

分子束外延

1.前言 “分子束外延”是最近才出现的一种新技术。是由贝尔实验室发明的一种在高真空中外延生长半导体晶体的新方法(主要是Ⅲ一Ⅴ族的GaAs,GaP)。最初见于J.R.Arthur等人1969年发表的“用分子束淀积法外延生长GaAs,GaP,GaAs_xP_(1-x)薄膜的论文。它是在高真空中,使组成化合物的两至三种元素的“分子束”喷射到衬底晶体上,生长出该化合物半导体单晶薄膜。 分子束外延法与气相、液相外延方法不同,它是在高真空中即最纯条件下生长晶体。因而是研究晶体生长机理,确定晶体生     

分子束外延生长GaN薄膜中的一种早期位错结构

利用高分辨电子显微术，对在GaP基体上由分子束外延生长六角GaN晶体薄膜中的晶体缺陷结构进行了研究．实验中发现了GaN薄膜外延生长过程中产生的一种典型早期刃型位错结构．此晶体缺陷位于一大块GaN晶粒内部，其外观类似于一段（1120）晶界．它由一条（1120）高能孤立晶界段及其两端的两个1/6［1120］不完全刃型位错组成．从大晶格失配材料之间分子束外延生长的机理上对这种缺陷结构的形成进行了解释． 关键词：     

非线性光学中的新型有机和聚合分子材料

近年来的研究成果表明在非线性光学中一些有机和聚合分子材料与相应的无机晶体、半导体如LiNbO₃、GaAs等相比较,具有许多优越性。本文介绍了一些有机和聚合分子材料的非线性光学效应,包括模拟,离散和双稳现象及其潜在的应用。然后描述了几种这类晶体与薄膜材料的制备技术,其中LB膜沉积是制备超薄有机聚合膜的有效方法。     

C60分子在Si（111）-7×7表面分子束外延生长的STM研究

在超高真空中采用分子束外延(molecular beam epitaxial)技术进行C₆₀分子在硅（111）-7×7表面的生长,并利用扫描隧道显微镜进行原位研究.室温下,相对于无层错半胞（unfaulted half unit cell）,C₆₀更易于吸附在有层错半胞（faulted half unit cell）.表面台阶处的电子悬挂键密度最高,通过控制温度和时间进行退火处理后,C₆₀分子会向着台阶的方向扩散并聚集.测量分子在不同吸附位 关键词： 60分子')" href="#">C₆₀分子 分子束外延 Si(111)-7×7 超高真空扫描隧道显微镜     

分子束外延生长GaN薄膜的新方法

GaN是一种宽禁带半导体材料,非常适合于制作从蓝光到近紫外波段的光电器件,它也是Ⅱ-V族含氮化合物中研究得最充分的材料,近年来在国际上受到很大重视.在材料制备方面初步解决了p型掺杂的困难,从而制成了高功率的发光二极管. 目前生长GaN比较成功的方法是使用有机气体氮源的金属有机物化学汽相淀积.但它所生成的是纤锌矿(六角)结构,而且是生长在蓝宝石衬底上.生长温度也高达1000℃.要使得GaN材料有可能实用,需要采用低温生长的分子束外延(MBE)技术,并在GaAs,Si等半导体衬底上生长出闪锌矿(立方)结构的GaN薄膜.这样才有可能最终解决p型…     

化学束外延（CBE）技术

化学束外延是最近几年发展起来的一种新的外延技术．本文在把化学束外延与分子束外延和金属有机物化学气相淀积比较的基础上，介绍了化学束外延的基本原理、生长动力学过程和它的突出优点，同时总结了该技术在半导体材料和光电器件制备方面的应用，最后简要指出了目前它存在的不足之处．     

国际薄膜物理及应用会议将在1991年4月召开

在中国物理学会的支持下,上海物理学会将于1991年4 月15—17日在上海举办国际薄膜物理及应用会议(’91 TFPA).会议的内容为: 1.薄膜物理:包括薄膜的形成方法,薄膜的结构分析和物理特性等; 2.薄膜材料:包括金属、有机材料、无机材料和复合材料等; 3.应用:包括在光学、集成光学、光电子学、信息存贮和显示、微电子学、传感器、磁学、超导器件、热器件、太阳电池、表面钝化和摩擦学、装饰及其他方面的应用; 4.制备、检验和分析:包括真空涂敷、溅射、化学气相沉积(CVD或MOCVD)、分子束外延、溶液沉积、监测和分析技术、过程控制、薄膜性质…     

湿法刻蚀对Si基片孔点阵及ZnO外延薄膜周期形貌的影响

利用射频等离子体辅助分子束外延法,在刻有周期性孔点阵结构的Si衬底上生长了ZnO二维周期结构薄膜,系统研究了湿法化学刻蚀对孔形点阵Si(100),Si(111)基片表面形貌的影响,以及两种初底上ZnO外延薄膜的结晶质量与周期形貌的差异.X射线衍射及扫描电子显微测试结果表明：Si (111)衬底上生长出的ZnO二维周期结构薄膜具有较好的结晶质量与较好的周期性表面形貌.该研究结果为二维周期结构的制备提供了一种新颖的方法. 关键词： ZnO 分子束外延 Si 湿法刻蚀     

2.0 μm 波段Sb基多量子阱材料的制备

采用分子束外延外延生长技术,优化InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱点材料的生长速率、生长温度和束流比等生长参数,获得了高质量的多量子阱材料。室温光荧光谱表明,材料的发光波长为2.0 m左右。该结果表明,通过优化生长条件和结构参数制备的量子阱材料,可以获得良好的结构质量和光学特性。所制备的器件室温条件下输出功率22 mW,阈值电流300 mA。     

基于深紫外激光-光发射电子显微技术的高分辨率磁畴成像

基于磁二色效应的光发射电子显微镜磁成像技术是研究薄膜磁畴结构的一种重要研究手段,具有空间分辨率高、可实时成像以及对表面信息敏感等优点.以全固态深紫外激光(波长为177.3 nm;能量为7.0 eV)为激发光源的光发射电子显微技术相比于传统的光发射电子显微镜磁成像技术(以同步辐射光源或汞灯为激发源),摆脱了大型同步辐射光源的限制;同时又解决了当前阈激发研究中由于激发光源能量低难以实现光电子直接激发的技术难题,在实验室条件下实现了高分辨磁成像.本文首先对最新搭建的深紫外激光-光发射电子显微镜系统做了简单介绍.然后结合超高真空分子束外延薄膜沉积技术,成功实现了L10-FePt垂直磁各向异性薄膜的磁畴观测,其空间分辨率高达43.2 nm,与利用X射线作为激发源的光发射电子显微镜磁成像技术处于同一量级,为后续开展高分辨磁成像提供了便利.最后,重点介绍了在该磁成像技术方面取得的一些最新研究成果:通过引入Cr的纳米"台阶",成功设计出FePt的(001)与(111)双取向外延薄膜;并在"台阶"区域使用线偏振态深紫外激光观测到了磁线二色衬度,其强度为圆二色衬度的4.6倍.上述研究结果表明:深紫外激光-光发射电子显微镜磁成像技术在磁性薄膜/多层膜体系磁畴观测方面具备了出色的分辨能力,通过超高真空系统与分子束外延薄膜制备系统相连接,可以实现高质量单晶外延薄膜制备、超高真空原位传输和高分辨磁畴成像三位一体的功能,为未来磁性薄膜材料的研究提供了重要手段.     

高温液滴外延生长先进光电材料

分子束液滴外延生长三维纳米结构不仅适用于晶格失配,也适用于晶格匹配材料系统。在高温条件时,这种技术制备的结构具有相对高的光学和电学性能,也表现出丰富多彩的形貌特征,包括量子环、量子点分子和纳米孔等。将着重介绍高温液滴外延生长技术的最新进展,同时讨论这种技术应用在光电材料领域的前景和挑战。     

分子束外延设备的微机控制系统

分子束外延设备是发展分子束外延技术的大型仪器.它用于生长新型的薄膜材料,以研究新材料、新器件、新效应.国产分子束外延设备经过几年的努力,已达到较高水平,但是要提高其性能,特别是为生长超晶格材料,计算机的控制是不可缺少的.我们为国产的分子束外延设备研制了第一台微机控制系统. 微机控制系统解决了分子束外延设备最重要的两个部分的控制劫能:八个加热炉的炉温控制和五个加热炉快门的开、关控制.此处采用APPLE-II微机作为主控制机.系统框图如图1所示. 一、基本设计思想及技术指标1.温度的控制 对湿度的控制,实质上是对加热电源(恒…