注入Si中的稀土离子Er3+的光学特性

用离子注入方法,将稀土离子Er3+注入到n-Si单晶中,通过对其低温(77K)光致发光光谱的测量,研究其光学特性.结果表明,注入剂量控制在1×1012cm-2～1×1015cm-2范围,退火温度控制在900℃～1100℃时,样品的主要发光峰值位于1.54μm左右.研究了样品的光致发光光谱随注入剂量、退火温度的变化关系,给出峰值在1.54μm附近的未分辨开的谱线的半宽为16.4meV.     

埋氧注氮工艺对部分耗尽SOI PMOSFET顶栅氧的辐射硬度的影响

研究了埋氧注氮对部分耗尽SOI PMOSFET顶栅氧的总剂量辐射硬度所造成的影响。注入埋氧的氮剂量分别是8×1015 , 2×1016 和1×1017cm-2。实验结果表明，辐照前，晶体管的阈值电压随氮注入剂量的增加向负方向漂移。在正2V的栅偏压下，经5×105 rad(Si)的总剂量辐照后，同埋氧未注氮的晶体管相比，埋氧注氮剂量为8×1015 cm-2的晶体管呈现出了较小的阈值电压漂移量。然而，当注氮剂量高达2×1016 和 1×1017cm-2时，所测大多数晶体管的顶栅氧却由于5×105 rad(Si)的总剂量辐照而受到了严重损伤。另外，对于顶栅氧严重受损的晶体管，其体-漏结也受到了损伤。所有的实验结果可通过氮注入过程中对顶硅的晶格损伤来解释。     

稀土铒离子注入多孔硅的发光

稀土离子Er注入多孔硅中.在350keV能量,1×1012~1×1015/cm2剂量范围内,注入后的多孔硅仍保持明亮的可见光发射.退火后,在近红外区测到1.54μm附近Er3+的特征发射.其发射强度比硅单晶对照样品明显增强,实验表明这增强作用来源于多孔硅的表面发光层.电化学制备过程中在表面层中带入的O、C、F等多种杂质可能是Er3+发光增强的原因.     

氢钝化对硅纳米晶发光强度的影响

通过热蒸发方法在单晶硅衬底上沉积了SiO/SiO₂超晶格样品,在氮气保护下对样品进行高温退火,得到硅纳米晶/SiO₂超晶格结构。随后将该结构样品分别注入3.0×1014和3.0×1015 cm-2两种剂量的H+。通过对样品的光致发光光谱的分析发现,H+注入后未经过二次退火的样品发光强度急剧下降;二次退火后的样品,随着退火温度的升高,发光强度逐渐增强;注入足够剂量的H+,其发光强度可以远远超过未注入时的发光强度。研究表明,样品发光强度的变化取决于样品内部缺陷面密度的改变,而缺陷面密度是由氢离子的注入剂量和注入后再退火的温度等因素决定的。     

碳化硅中氦离子高温注入引入的缺陷及其退火行为的光谱研究

对氦（He）离子高温（600 K）注入6H-SiC中的辐照缺陷,在阶梯温度退火后演化行为的拉曼光谱和室温光致发光谱的特征进行了分析.这两种方法的实验结果表明,离子注入所产生晶格损伤的程度与注入剂量有关;高温退火导致损伤的恢复,不同注入剂量造成的晶格损伤需要不同的退火温度才可恢复.在阶梯温度退火下呈现出了点缺陷的复合、氦-空位团的产生、氦泡的形核、长大等特性.研究表明：高温（600 K）注入在一定剂量范围内是避免注入层非晶化的一个重要方法,为后续利用氦离子注入空腔掩埋层吸杂或者制备低成本、低缺陷密度的绝缘层 关键词： 6H-SiC 离子注入 拉曼光谱 光致发光谱     

离子辐照产生的空位型缺陷对Si中B原子热扩散的影响

使用二次离子质谱仪分析了附加的空位型缺陷对单晶Si中注入B原子热扩散的影响. Si中B原子是通过30keV B离子室温注入而引入的, 注入剂量为2×10¹⁴cm^－2. Si中附加的空位型缺陷通过两种方式产生: 一是采用40或160keV He离子注入单晶Si到剂量5×10¹⁶cm^－2,并经800°C退火1h; 二是采用0.5MeV F或O离子辐照单晶Si到剂量5×10¹⁵cm^－2.结果显示, 不同方式产生的附加的空位型缺陷均能抑制注入的B原子在随后热激活退火中发生瞬间增强扩散效应, 并且抑制的效果依赖于离子的种类和离子的能量. 结合透射电子显微镜和卢瑟福背散射分析结果对以上抑制效应进行了定性的讨论.     

Cs(8S -4F)-Ar，H2的碰撞能量转移

利用脉冲激光器双光子激发Cs-H2（或Ar）样品池中的Cs原子至8S态,研究了Cs(8S)+M→Cs(4F)+M ,(M= H2,Ar)碰撞能量转移和Cs(4F)+H2→CsH+H反应过程,建立了二能级模型的速率方程组。在不同的Ar密度下测量直接8S→6P与敏化4F→5D积分荧光强度比,得到8S→4F转移速率系数5.3×10-12cm3s-1和4F态的猝灭速率系数4.4×10-13cm3s-1。用相同的方法测得Cs－H2中8S→4F的转移速率系数为1.0×10-9cm3s-1,而4F态的猝灭速率系数1.3×10-10cm3s-1比Cs－Ar中大得多,它是反应与非反应速率系数之和。利用实验数据确定非反应速率系数为8.3×10-11cm3s-1,得出Cs（4F）与H2的反应截面为(2.0±0.8)×10-16cm3s-1。与已有的其它实验结果比较,Cs各激发态与H2的反应活动性顺序为7P>4F>6D>8S。     

高能Pb离子辐照注碳SiO2的红外谱研究

室温下，先用120keV的C离子注入二氧化硅薄膜样品至剂量2.0×1017、5.0×1017或8.6×1017ions/cm2，再用950MeV的Pb离子分别辐照至剂量5.0×1011、1.0×1012或3.8×1012 ions/cm2，然后测量样品的傅里叶变换红外(FTIR)光谱. 通过分析测量得到的傅里叶变换红外谱，发现Pb离子辐照在注碳SiO₂样品中可引起大量的Si－C和Si (C)－O－C等化学键的形成，大剂量Pb离子辐照可在大剂量注碳的SiO₂中产生分子CO₂. 大量的Si－C键的存在和分子CO₂的形成，预示着高能Pb离子辐照在注碳SiO₂样品中有可能形成了纳米Si团簇和/或SiC晶粒.     

He+ 辐照剂量对钨纳米丝生长的影响

采用低能(50eV)大流强的He+ 辐照多晶钨材料,辐照温度1420±50K,辐照剂量从1.0×1024ions/m2逐渐增加到1.0×1027ions/m2,用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、称重等手段分析辐照后钨样品表面微观结构的形貌改变及质量损失的情况,系统的研究了He+ 辐照剂量对钨纳米丝生长的影响.结果表明,随着He+ 辐照剂量的增加,钨纳米丝的厚度最终达到饱和,由于辐照后钨表面存在致密的钨纳米丝层,进而导致到达钨纳米丝层底部的He+ 数量和能量降低,从而导致钨纳米丝生长速率显著降低,且当钨纳米丝生长速率和和钨纳米丝的侵蚀速率相等时,钨纳米丝生长将会达到平衡.     

太阳核心中7Be电子俘获几率的计算

在太阳核心的条件下 ,7Be原子被完全电离 .所以 ,重新计算的7Be和8B太阳中微子流强分别约为 4 0 0× 1 0 9cm- 2 ·s- 1和 6 1 8× 1 0 6 cm- 2 ·s- 1,而标准太阳模型预言的7Be和8B太阳中微子流强则分别是 4 80× 1 0 9cm- 2 ·s- 1和 5 1 5×1 0 6 cm- 2 ·s- 1.这将进一步增大在SuperKamiokande太阳中微子实验上中微子流强的实验测量值与理论预计值之间的差异 .     

锆离子注入锆-4合金缺陷的慢正电子研究

采用慢正电子束多普勒展宽谱研究了Zr离子注入Zr-4合金产生的缺陷及其退火回复行为，发现经过大于离子注入剂量为1×10¹⁶cm^-2的样品所产生的缺陷在注入过程中已经回复，而对剂量为1×10¹⁵cm^-2样品做300℃退火处理，其缺陷基本回复，得出合金缺陷回复能较低的结论. 考虑到材料的缺陷含量越高，其抗腐蚀性能越差，在辐照环境下通过给材料保持一定温度，即可使其缺陷得到较好回复，从而提高材料的抗腐蚀性能.     

吐昔烯衍生物的电荷传输性质

使用密度泛函理论在B3LYP/6-31G**理论水平理论研究吐昔烯(TR)及含不同支链的7个衍生物分子的电荷传输性质。结果表明,吐昔烯及其7个衍生物的空穴传输速率常数在2.71×1012 s-1到1.80×1013 s-1之间,介于六氮杂苯并菲109 s-1和苯并菲1013 s-1之间。8个分子的电子传输速率常数位于1.16×1012 s-1到7.48×1012 s-1之间,大于苯并菲1011 s-1,小于六氮杂苯并菲1013 s-1。在吐昔烯刚性盘上引入羟基和烷氧基,没有改变空穴和电子传输速率常数的数量级。我们计算得到TR(OH)3(OC8H17)3和TR(OC5H11)3的空穴传输速率分别为9.74×10-2 cm2.v-1.s-1和3.78×10-1 cm2.v-1.s-1,与实验测得的两个化合物TR(OH)3(OC10H21)3和TR(OC8H17)3的空穴传输速率接近。     

预注入对Si1-xCx合金形成的影响

室温下在单晶Si中注入(0.6—1.5)at%的C原子,部分样品在C离子注入之前在其中注入²⁹Si⁺离子产生损伤,然后在相同条件下利用高温退火固相外延了Si_1-xC_x合金,研究了预注入对Si_1-xC_x合金形成的影响.如果注入C离子的剂量小于引起Si非晶化的剂量,在950℃退火过程中注入产生的损伤缺陷容易与C原子结合形成缺陷团簇,难于形成Si_1-xC关键词： 离子注入 固相外延 1-xC_x合金')" href="#">Si_1-xC_x合金     

离子注入ZnO薄膜的拉曼光谱研究

室温下,用80 keV N⁺和400 keV Xe⁺离子注入ZnO薄膜,注入剂量分别为5.0×10¹⁴—1.0×10¹⁷/cm²和2.0×10¹⁴—5.0×10¹⁵/cm².利用拉曼散射技术对注入前后的ZnO薄膜进行光谱测量和分析,研究了样品的拉曼光谱随离子注入剂量的变化规律.实验结果发现,未进行离子注入的样品在99,435 cm<     

预注入对Si_(1-x)C_x合金形成的影响

室温下在单晶Si中注入 (0 6— 1 5 )at%的C原子 ,部分样品在C离子注入之前在其中注入2 9Si 离子产生损伤 ,然后在相同条件下利用高温退火固相外延了Si1 -xCx 合金 ,研究了预注入对Si1 -xCx 合金形成的影响 .如果注入C离子的剂量小于引起Si非晶化的剂量 ,在 95 0℃退火过程中注入产生的损伤缺陷容易与C原子结合形成缺陷团簇 ,难于形成Si1 -xCx 合金 ,预注入形成的损伤有利于合金的形成 .随着C离子剂量的增大 ,注入产生的损伤增强 ,预注入反而不利于Si1 -xCx 合金的形成 ,但当注入C原子的浓度超过固相外延的溶解度时 ,预注入的影响可以忽略 .退火温度升高到 10 5 0℃ ,无论预注入还是未预注入样品 ,C含量低的合金相仍然保留 ,而C含量高的合金相大部分消失 .     

1MeV Si+衬底加温注入Al0.3Ga0.7As/GaAs超晶格和GaAs的晶格损伤研究

用卢瑟福背散射／沟道技术研究了１ＭｅＶＳｉ⁺在衬底加温和室温下以不同剂量注入Ａｌ_0.3Ｇ_0.7Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和ＧａＡｓ后的晶格损伤。在衬底加温下，观察到Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和ＧａＡｓ都存在一个动态退火速率与缺陷产生速率相平衡的剂量范围，以及两种速率失去平衡的临界剂量。超晶格比ＧａＡｓ更难以损伤，并且它的两种速率失去平衡的临界剂量也大于ＧａＡｓ中的相应临界剂量，用热尖峰与碰撞模型解释了晶格损伤积累与注入剂量和衬底温度的关系。用ＣＮＤＯ／２量子化学方法计算了ＧａＡｓ和Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓ中化学键的相对强度，并根据计算结果解释了注入过程中Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和ＧａＡｓ中晶格损伤程度的差别。 关键词：     

Ti-2Al-2.5Zr合金He离子辐照效应研究

 在Ti-2Al-2.5Zr合金中注入能量为75 keV的He离子，注入剂量分别为5×10¹⁶cm^-2，1×10¹⁷ cm^-2。通过显微硬度测量和剖面电子显微观察，研究了He离子对Ti-2Al-2.5Zr合金力学性能和显微组织的影响。结果表明:样品的显微硬度随He离子注量的增加而升高，在温度为350和550 ℃的Ar气中退火后硬度有所下降。剖面电子显微观察发现有位错环和He气泡生成，退火后He气泡有长大、缺陷有回复的趋势。辐照产生的位错环是辐照后硬度升高的直接原因，其退火发生回复又引起硬度随退火温度的升高而降低。     

氧离子注入纳米金刚石薄膜的微结构和电化学性能研究

在纳米金刚石薄膜中注入剂量为1012cm-2的氧离子,并进行700,800,900和1000?C的真空退火处理,系统研究薄膜的微结构和电化学性能结果表明,氧离子注入未退火(O120)和氧离子注入1000?C退火(O121000)电极的电势窗口分别为4.60 V和3.61 V,远大于其他电极的电势窗口,并且这两个样品的电极传质效率较高,说明氧离子注入和高温退火有利于提高电极的传质效率.红外光谱测试表明,样品O120和O121000的表面没有碳氢基团终止层,而其他样品均含有氢终止层,说明氧离子注入和高温退火破坏了薄膜表面含碳氢基团的氢终止层,提高了薄膜的电化学性能Raman光谱测试结果表明,金刚石含量较高、内应力较小和非晶石墨相无序化程度较大的样品具有较好的电化学性能;并且薄膜晶界处的非晶碳的团簇数量或者尺寸减小,样品的电化学性能提高.     

离子注入法形成的LiTaO3平板光波导的特性分析

用能量为２．８ＭｅＶ、剂量为１．４×１０１６ｉｏｎ／ｃｍ２的Ｈｅ＋在室温（３００Ｋ）下注入到晶体材料ＬｉＴａＯ３中，形成了离子注入平板光波导。用棱镜耦合法观察和测量了ＬｉＴａＯ３波导导模的分布，并对退火前后的ＬｉＴａＯ３波导的折射率分布进行了计算和比较。利用背散射／沟道技术分析了由于Ｈｅ＋的注入而引起的波导表面的损伤。     

Ce~(3+)注入对超晶格中硅纳米晶光致发光强度的影响

研究了铈离子注入和二次退火等因素对硅纳米晶(nc-Si)发光强度的影响.利用电子柬蒸发以及高温退火得到nc-Si/SiO2超晶格结构.随后将该结构样晶分别注入2.0×1014cm2和2.0×1015cm-2剂量的铈离子(Ce3+),再分别以不同温度对其进行二次退火,获得多种样品.通过对样品光敏发光光谱的分析发现,Ce3+注入后未经过二次退火的样品发光强度急剧下降.二次退火后的样品,随着退火温度的升高,样品的光致发光灶度逐渐增强,但当温度超过600℃时,发光强度反而下降,600℃为二次退火的最佳退火温度.注入适当剂量的Ce3+,其发光强度可以超过未注入时的发光强度,Ce3+的注入存在饱和剂量.研究表明,样品发光强度的变化受到铈离子注入剂量和注入后二次退火温度等因素的影响,并且存在着Ce3+到nc-Si的能量传递.