薄SiO_2膜厚度的椭偏测量方法

应用常规椭偏方法测量膜厚小于 ３００Ａ的薄ＳｉＯ２膜厚度时，由于膜的折射率对已知参数比较敏感，因而测量误差较大．本文给出一种薄ＳｉＯ２膜厚度的椭偏测量方法，引入等效入射角的概念，用曲线拟合求交点的办法精确确定了膜的折射率和厚度．     

硅—二氧化硅超晶格：探索硅基发光材料的一条新途径

理论上认为，由于Ｓｉ／ＳｉＯ２超晶格中硅层（阱层）的电子和空穴都受到极强的量子限制效应，硅层能带有可能从体硅的间接带隙转变为直接带隙，从而发光效率大大提高．实验上，在非晶Ｓｉ／ＳｉＯ２超晶格中观察到在可见光波段的室温光致发光和明显的量子限制效应现象．晶体Ｓｉ／ＳｉＯ２超晶格研究也取得了初步的结果．     

用低能离子溅射剥层和高能离子背散射组合方法进行薄膜原位分析

介绍了将离子枪组合于卢瑟福背散射分析靶室中构成Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ／ＲＢＳ原位分析实验装置,用低能离子溅射剥层与高能离子背散射组合对薄膜样品进行成分和深埋层分析方法．给出了对样品分析的三个例子．对Ａｕ／Ｓｉ样品的分析着重讨论了Ａｕ在Ａｒ＋溅射剥层时的溅射速率;对Ｓｉ／Ｇｅ Ｓｉ／Ｓｉ和ＷＳｉｘ／ＳｉＯ２／Ｓｉ样品的深埋层分析,提高了样品分析的深度分辨率．讨论了这一Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ／ＲＢＳ组合分析方法的优缺点和在薄膜材料研究中可能的应用 关键词：     

玻璃基片上SiO_2膜层厚度的测量方法

钠钙玻璃基片在液晶显示器件（ＬＣＤ） 等制造业中得到了广泛的应用。为防止基片中的碱金属离子扩散到器件的工作介质中,进而影响其化学稳定性和使用寿命,一般要在基片表面镀上一定厚度的ＳｉＯ２ 膜层,以便起到阻挡层的作用。基于Ｐ 蚀刻剂对ＳｉＯ２ 膜层和基片有显著不同的蚀刻速度,提出了一种测量玻璃基片上的ＳｉＯ２ 膜层厚度的方法,即：利用表面轮廓仪,在测量三个不同的蚀刻数据后,计算出ＳｉＯ２ 膜层的厚度。以用射频溅射法制备的ＳｉＯ２ 膜层为样品进行了测量,具体的实验数据证实了该方法的可靠性和有效性     

对Bi-2212超导体中的Raman谱指认

本文对Ｂｉ２－ｘＰｂｘＳｒ２ＣａＣｕ２Ｑδ（ｘ＝０￣０．５）系列样吕以及在真空下不同温度退火的Ｂｉ１．６Ｐｂ０．４Ｓｒ２ＣａＣＵ２Ｏδ样品进行了Ｘ射线衍射和Ｒａｍａｎ谱实验研究。测量表明,随着退火温度的升高,ａ,ｂ,ｃ轴晶格常数增加,与Ｏ（１）ＣｕＢｇ模式相关的２９４ｃｍ＾－１的峰强减少,峰位红移。研究结果进一步表明,４６４ｃｍ＾－１和６３０ｃｍ＾－１峰分别与Ｏ（３）ＢｉＡ１ｇ和Ｏ（２）ＳｒＡ１ｇ     

第2系列ZrO2(Y2O3)薄膜的慢正电子研究

用慢正电子技术研究了在溅射时不加偏压,衬底加热３００℃,纯Ａｒ气氛下制备的用Ｙ２Ｏ３稳定的ＺｒＯ２薄膜材料（简称ＹＳＺ薄膜）,发现了ＹＳＺ薄膜在不同深度处的缺陷分布情况,退火温度对ＹＳＺ薄缺陷影响,简要讨论了致密、优质ＹＳＺ薄的制备方法。     

稀土离子Eu3+掺杂Y2SiO5晶体的光谱和结构研究

用５１４．５ｎｍ、４８８．０ｎｍ的Ａｒ＾＋激光和４４１．６ｎｍ的Ｈｅ－Ｃｄ激光激发Ｅｕ＾２＋：Ｙ２ＳｉＯ５晶体的获得了一系列窄带荧光谱线,其中双重谱线结构源于Ｅｕ３＾＋离子发光中在该材料中占据两种不等价的非对称光学格位,测得了Ｅｕ＾３＋：Ｙ２ＳｉＯ５的Ｘ射线多晶衍射谱的面间距数据;计算了晶格常数和晶在角度,通过和非掺杂Ｙ２ＳｉＯ５晶体数据的比较,探讨了Ｅｕ＾２＋和Ｙ２ＳｉＯ５格位的相互影响。     

SiGe／Si应变层超晶格的结构和光散射特性

ＳｉＧｅ／Ｓｉ应变层超晶格是一种亚稳态结构。在高温下，原子互扩散导致异质界面展宽；同时，由晶格失配引起的应变会发生弛豫。这两种现象都将导致超晶格结构的变化。本文证明，利用拉曼散射光谱可以定量地反映这一变化。（１）我们首先把界面陡峭超晶格中折叠纵声学（ＦＬＡ）声子的色散关系和散射强度的理论计算推广到界面展宽的情形。然后，我们分析了测量得到的在不同温度下退火的超晶格样品的ＦＬＡ声子散射谱。通过测量谱和计算结果的比较，得到了不同退火温度下异质界面的展宽或扩散长度。我们也从理论上证实并且在实验上观察到：ＬＦＡ声子在超晶格布里渊区边界的能带分裂随异质界面的展宽而减小。（２）我们定量地分析了ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格中光学声子的散射谱随退火温度的变化。考虑到原子互扩散引起的合金组份变化以及应变弛豫两大因素，我们发现，对上述合金型ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格，在８００℃下退火１０分钟，超晶格中由于原子互扩散引起的界面展宽是非常严重的。相比之下，晶格弛豫的大小与材料的生长条件有关。对较低温度（４００℃）下生长的超晶格，晶格弛豫量并不大，仅为１６％。这一结果也得到了Ｘ－射线衍射谱的支持。（３）我们讨论了与ＳｉＧｅ／Ｓｉ应变层超晶格的结     

Bi2222相单晶生长的相关问题研究

从名义组份Ｂｉ２．４Ｓｒ２ＰｒＣｕ２Ｏｙ生长出一种新的Ｂｉ２２２２相单晶，其实际组份测定为Ｂｉ２Ｓｒ１．５Ｐｒ２．５Ｃｕ２Ｏｙ．用Ｘ射线衍射对单晶的结构进行了表征，并且研究了该单晶生长中Ｂｉ２２０１和Ｂｉ２２１２相的交生等相关问题．另外，如果从名义组份为Ｂｉ２．４Ｓｒ１．５Ｐｒ２．５Ｃｕ２Ｏｙ出发，得到的却是Ｐｒ２ＣｕＯ４单晶．     

掺杂对铁黄合成过程及铁黄形态的影响

针对碱法铁黄制备过程，研究了掺杂Ｃｒ（ＮＯ３）３，ＺｎＳＯ４，ＭｇＳＯ４，ＭｎＳＯ４、Ｎａ２ＳｉＯ３，分散剂和柠檬酸钠等对铁黄形态和合成过程的影响。研究结果表明，掺杂不但可以改变铁黄粒子的形貌和过程速率，而且部分阳离子会进入晶格导致铁黄粒子结构变化，表现在铁黄粒子的晶胞常数的变化和热特性变化等方面。     

非晶Si/SiO2超晶格结构的交流电致发光

设计并用磁控溅射方法制备了非晶Si/SiO     

非晶Si/SiO2超晶格的制备及其光谱研究

用磁控溅射方法在玻璃基底上制备了非晶Si/SiO₂超晶格.利用透射电子显微镜 (TEM) 和X射线衍射技术对其结构进行了分析,结果表明,超晶格中Si层大部分区域为非晶相,局域微区呈现有序结构,其厚度由1.8—3.2nm变化,SiO₂层厚度为4.0nm.并采用多种光谱测量技术,如吸收光谱、光致发光光谱和Raman光谱技术,对该结构的光学性质进行了系统研究.结果表明,随纳米Si层厚度的减小,光学吸收边以及光致荧光峰发生明显蓝移,Raman峰发生展宽,即观测到明显的量 关键词：     

Tunable photoluminescence and electroluminescence of size-controlled silicon nanocrystals in nanocrystalline-Si/SiO2 superlattices

We present photoluminescence and electroluminescence of silicon nanocrystals deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) using nanocrystalline silicon/silicon dioxide (nc-Si/SiO₂) superlattice approach. This approach allows us to tune the nanocrystal emission wavelength by varying the thickness of the Si layers. We fabricate light emitting devices (LEDs) with transparent indium tin oxide (ITO) contacts using these superlattice materials. The current-voltage characteristics of the LEDs are measured and compared to Frenkel-Poole and Fowler-Nordheim models for conduction. The EL properties of the superlattice material are studied, and tuning, similar to that of the PL spectra, is shown for the EL spectra. Finally, we observe the output power and calculate the quantum efficiency and power conversion efficiency for each of the devices.     

The effect of post‐growth thermal annealing on the emission spectra of GaAs/AlGaAs quantum dots grown by droplet epitaxy

We fabricated GaAs/AlGaAs quantum dots by droplet epitaxy, and obtained the geometries of the dots by scanning transmission electron microscopy. Post‐growth thermal annealing is essential for the optical activation of quantum dots grown by droplet epitaxy. We measured the emission energy shifts of the dots and the underlying superlattice by post‐ growth thermal annealing, and specified the emission from dots by selectively etching the structure down to a low layer of quantum dots. We studied the influence of the degree of annealing on the optical properties of the dots from the peak shifts of the superlattice, since the superlattice has a uniform and well‐defined geometry. (© 2012 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Study of the interaction of argon and nitrogen ions with the silicon dioxide surface

Angular dependences of the sputtering yield, surface layer composition, and changes in the mass spectra of residual atmosphere upon irradiation of silicon dioxide with argon and nitrogen ions are measured. It is found that the sputtering yield of SiO₂ bombarded by N ₂ ⁺ ions is almost two times higher than for Si. The sputtering yields of SiO₂ and Si irradiated with Ar ions are identical, although the binding energy of atoms in SiO₂ is almost two times higher than in Si. An analysis of the surface composition and residual atmosphere near the sample during its irradiation suggests that a chemical reaction is involved in SiO₂ sputtering. Molecules of SiO and NO gases form in the surface layer, whose subsequent desorption increases the SiO₂ sputtering rate.     

用离子束溅射淀积的氧化物薄膜的折射率

介绍了用于波长为1550nm光通讯波分复用／解复用滤光片的离子束溅射的Ta2O5和SiO2薄膜在法里－珀罗多层膜中的折射率的实时所 方法及拟合方法及拟合结果，给出了它们的淀积时间，淀积速率和计算的光学厚度，分析了这些结果的可靠性。     

SiO/SiO_2超晶格结构界面发光的研究

利用热蒸发技术在硅衬底上制备了层厚不同的SiO/SiO2超晶格样品.对其光致发光谱进行研究发现,随着SiO/SiO2超晶格中SiO层厚度的增加,发光峰在400～600 nm之间移动.研究表明,样品的发光中心来自于SiO/SiO2界面处的缺陷发光(界面态发光).即在样品沉积的过程中,在SiO/SiO2的界面处由于晶格的不连续性,会形成大量的Si-O悬挂键,这些悬挂键本身相互结合可以形成一定数量的缺陷,同时由于O原子容易脱离Si原子的束缚而产生扩散,因此,这些悬挂键可以与扩散的O原子结合,随着SiO层厚度的增加,在SiO/SiO2的界面处先后出现WOB(O3<≡Si-O-O·),NOV(O3≡Si-Si≡O3),E'中心(O≡Si·),NBOHC(O3≡Si-O·)等缺陷,这些缺陷在SiO层厚度增大的过程中对发光先后起到主导作用,从而使得发光峰产生红移.     

第一性原理研究厚度和空位缺陷对Si/SiO2界面电子结构与光学性质的影响

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,在局域密度近似（LDA）下研究了Si纳米层厚度和O空位缺陷对Si/SiO2界面电子结构及光学性质的影响．电子结构计算结果表明：在0.815~2.580nm的Si层厚度范围内,Si/SiO2界面结构的能隙随着厚度减小而逐渐增大,表现出明显的量子尺寸效应,这与实验以及其他理论计算结果一致;三种不同的O空位缺陷的存在均使得Si/SiO2界面能隙中出现了缺陷态,费米能级向高能量方向移动,且带隙有微弱增加．光学性质计算结果表明：随着Si纳米层厚度的减小,Si/SiO2界面吸收系数产生了蓝移;O空位缺陷引入后,界面光学性质的变化主要集中在低能区,即低能区的吸收系数和光电导率显著增加．可见,改变厚度和引入缺陷能够有效地调控Si/SiO2界面体系的电子和光学性质,上述研究结果为Si/SiO2界面材料的设计与应用提供了一定的理论依据．     

第一性原理研究厚度和空位缺陷对Si/SiO2界面电子结构与光学性质的影响

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,在局域密度近似（ LDA）下研究了Si纳米层厚度和O空位缺陷对Si／SiO2界面电子结构及光学性质的影响．电子结构计算结果表明：在0.815～2.580nm的Si层厚度范围内, Si／SiO2界面结构的能隙随着厚度减小而逐渐增大,表现出明显的量子尺寸效应,这与实验以及其他理论计算结果一致;三种不同的O空位缺陷的存在均使得Si／SiO2界面能隙中出现了缺陷态,费米能级向高能量方向移动,且带隙有微弱增加．光学性质计算结果表明：随着Si纳米层厚度的减小, Si／SiO2界面吸收系数产生了蓝移; O空位缺陷引入后,界面光学性质的变化主要集中在低能区,即低能区的吸收系数和光电导率显著增加．可见,改变厚度和引入缺陷能够有效地调控Si／SiO2界面体系的电子和光学性质,上述研究结果为Si／SiO2界面材料的设计与应用提供了一定的理论依据．     

Solid state cathodoluminescence based on tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum and its quenching mechanism

A novel solid state cathodoluminescence(SSCL) device(the device has a structure of ITO/SiO2/Alq3/SiO2/Al) is fabricated using organic materials as the fluorescent film sandwiched between two SiO2 layers.When alternating current(AC) voltage is applied to this device,uniform emissions are observed.When the voltage is 50 V,a longer wavelength emission(522 nm) is obtained,but the shorter wavelength emission(465 nm) is dominant when the voltage is 76 V.The origins of these emissions are discussed.The interface f...