非故意掺杂4H-SiC外延材料本征缺陷的热稳定性

采用电子顺磁共振（ESR）和低温光致发光（PL）技术,研究了退火温度对低压化学气相沉积法（LPCVD）制备的非故意掺杂 4H-SiC材料中本征缺陷稳定性的影响.结果发现,当退火时间为10 min和30 min时,本征缺陷浓度均随着退火温度的升高而增大,当退火温度达到1573 K时材料中本征缺陷浓度达到最大,继续升高退火温度将使材料中本征缺陷浓度迅速降低.退火温度对材料中本征缺陷的影响主要是由于退火中本征缺陷的稳定化过程及本征缺陷之间发生强烈的相互作用引起的. 关键词： 高温退火 本征缺陷 电子顺磁共振谱 光致发光     

掺杂纳米硅薄膜中电子自旋共振研究

研究了掺杂纳米硅薄膜(nc∶Si∶H)中的电子自旋共振(ESR)及与之相关的缺陷态.样品是用等离子体增强化学气相沉积方法制成,为两相结构,即纳米晶粒镶嵌于非晶本体之中.对掺磷的nc-Si∶H样品,测量出其ESR信号的g值为1.9990—1.9991,线宽ΔH_pp为(40—42)×10^-4T,ESR密度Nss为10¹⁷cm^-3数量级.对掺硼的nc-Si∶H样品,其ESR信号的g值为2.0076—2.0078,ΔH_{关键词： 纳米硅薄膜 微结构 电子自旋共振}     

电子自旋共振及其在非晶硅中的应用

一、引 言 固体缺陷上如有未配对的电子存在,就可以利用末配对电子的自旋顺磁性,进行电子自旋共振(ESR)谱的测量.通过自旋密度估算缺陷密度;由ESR谱线的位置、形状及线宽等了解缺陷的种类,缺陷上电子和电子的相互作用或缺陷上电子与晶格的相互作用等缺陷的性质;特别是对于那些具有精细结构和超精细结构ESR谱线的缺陷来说,ESR测量可以有力地提供有关缺陷结构的微观信息. 本文首先简述了电子自旋共振测量的基本原理.然后结合蒸发制备的非晶硅,讨论ESR谱仪操作参数的选取,并给出有关非晶硅的g值、自旋密度、线形、横向弛豫时间及纵向弛豫…     

氢化非晶锗碳薄膜中的自旋缺陷态

本文应用原位电子自旋共振(ESR)技术研究了射频反应溅射法制备的氢化非晶锗碳(a-Ge_1-xC_x:H)薄膜中自旋缺陷态的种类、密度、温度依赖关系和热力学动态行为。在分解ESR谱的过程中,发现了它的不对称成分,并对此进行了定量分析和微观机理的探讨。 关键词：     

连续波电子自旋共振的二维相关谱

在数学相关分析的基础上,建立了获得连续波电子自旋共振（continuous-wave electronspin resonance, CW-ESR）的二维相关谱的方法. 对光照产生的2-甲基-2-亚硝基-丙烷(2-methyl-2-nitrosopropane, MNP)的自捕捉自由基的一系列CW-ESR谱进行相关分析处理,首次得到了同步和异步的二维电子自旋共振（2D ESR）相关谱. 这种利用数学相关分析方法所得到的2D ESR相关谱将为扩大CW ESR的应用领域及获取更多的有用信息开拓新的途径.     

用微米级LaNi5为催化剂生长的碳管的ESR谱研究

用微米级LaNi₅合金粉末为催化剂, 以乙炔为原料, 采用化学气相沉积(CVD)法合成了多壁碳纳米管. 在100~290 K温度下测量了41 μm≤d≤150 μm粒径催化剂制备的不同直径分布的碳纳米管的电子自旋共振（ESR）谱,研究了测量温度、微米级催化剂粒径及制备过程的氢气氛对生成的碳纳米管的ESR谱线型、g因子、线宽的影响. 发现碳纳米管的g因子随其直径的增大而增大,分别为2.040 0（催化剂粒径41 μm≤d≤50 μm, 碳纳米管的直径分布为10 nm到20 nm）和2.089 8（催化剂粒径100 μm≤d≤150 μm,碳纳米管的直径分布为70 nm到120 nm）. 发现小管径纳米管的ESR谱图有一个峰, 而大管径纳米管的ESR谱图有两个峰A和B, 且随测量温度的升高, 峰B强度增大.     

多铁材料MnSb2O6中自旋涨落的ESR研究

具有手性晶体结构的MnSb₂O₆其基态为螺旋磁序,对外磁场有着响应丰富的铁电性.本文通过助熔剂法制备了高质量MnSb₂O₆单晶.电子自旋共振谱(ESR)的结果表明其共振场具有类似铁磁材料的各向异性温度依赖关系.这一结果表明MnSb₂O₆基态的螺旋磁序在外磁场中形成了随磁场方向转动的圆锥磁序相(conical phase).对共振峰半高宽的进一步拟合得到一个意外小的临界指数,这表明MnSb₂O₆中的磁矩具有二维特征并且存在着较强的竞争相互作用.     

储锂硅材料的ESR谱研究

采用了电化学方法制备储锂硅材料,并用电子自旋共振(ESR)方法进行研究. 实验结果表明, 储锂前的硅ESR行为符合居里自旋的ESR特征, ESR信号主要来源于硅材料中的晶格缺陷、 表面悬空键等局域化自旋中心. 储锂后硅材料中产生了泡利自旋,居里自旋的强度比储锂前增大2～3倍. 此外,对硅和储锂硅ESR谱线的g因子和ΔH_pp随温度的变化情况也进行了分析. 硅材料电化学储锂时,与锂离子中和的电子主要参与形成Li-Si共价键,对ESR信号贡献很小.     

BaCl2中Eu2+的电子自旋共振研究

制备和用X射线分析BaCl₂:Eu微晶的结构,并测量它的电子自旋共振(ESR)谱,结构分析和ESR谱都表明,替代Ba²⁺的Eu²⁺离子是处在轴对称的正交晶场中;并用抽对称的自旋哈密顿量和晶场哈密顿量对ESR实验数据进行拟合,求得在正交对称的BaCl₂中的Eu²⁺的自旋哈密顿参数;还发现Eu替代Ba²⁺的掺杂浓度的饱和值为0.34mol％。 关键词：     

溶液自由基ESR谱的计算机模拟

根据溶液自由基电子自旋共振(ESR)原理,用高级BASIC语言编写了溶液自由基谱的模拟程序。自由基的ESR能级用一级近似求解,谱线的线型采用洛仑兹和高斯型的混合线型函数,程序规定体系中核自旋量子数可从1/2到7/2,不等性核的数目最多可达10组,每组中等性核的数目原则上不受限制。通过二萘嵌苯阳离子自由基和硝基苯负离子自由基谱模拟二个例子加以说明,模拟结果是满意的。     

氢氟酸刻蚀对Ni/6H-SiC接触性质的作用

采用浓度为10%的氢氟酸（HF）刻蚀6H-SiC单晶片,研究了HF刻蚀时间对Ni/6H-SiC接触性质的影响．经24?h刻蚀的SiC基片在溅射Ni层后,其接触表现良好线性的电流-电压（I-V）曲线．低于这个腐蚀时间的接触具有明显的势垒,但在大于1000℃快速退火后,也得到了良好线性的I-V曲线．X射线衍射（XRD）和俄歇能谱（AES）深度元素分析表明Ni₂Si和C是快速退火后的主要产物．XRD和低能反射电子能量损失谱表明表层的C 关键词： 欧姆接触 SiC 富碳层 互扩散     

退火对非故意掺杂4H-SiC外延材料386 nm和388 nm发射峰的影响

10 K条件下,采用光致发光(PL)技术研究了不同退火处理后非故意掺杂4H-SiC外延材料的低温PL特性.结果发现,在370—400 nm范围内出现了三个发射峰,能量较高的峰约为3.26 eV,与4H-SiC材料的室温禁带宽度相当.波长约为386 nm和388 nm的两个发射峰分别位于~3.21 eV和~3.19 eV,与材料中的N杂质有关.当退火时间为30 min时,随退火温度的升高,386 nm和388 nm两个发射峰的PL强度先增加后减小,且退火温度为1573 K时,两个发射峰的PL强度均达到最大. 关键词： 光致发光 退火处理 能级 4H-SiC     

Relationship of annealing time and intrinsic defects of unintentionally doped 4H-SiC

With annealing temperature kept at 1573 K, the effects of annealing time on stability of the intrinsic defects in epitaxial unintentionally doped 4H-SiC prepared by low pressure chemical vapour deposition have been studied by electron spin resonance (ESR) and low temperature photoluminescence. This paper reports the results shown that annealing time has an important effect on the intrinsic defects in unintentionally doped 4H-SiC when annealing temperature kept at 1573 K. When the annealing time is less than 30 min, the intensity of ESR and photoluminescence is increasing with annealing time prolonged, and reaches the maximum when annealing time is 30 min. Then the intensity of ESR and photoluminescence is rapidly decreased with the longer annealing time, and much less than that of as-grown 4H-SiC when annealing time is 60 min, which should be related with the interaction among the intrinsic defects during the annealing process.     

4H-SiC同质外延的绿带发光与缺陷的关系

利用室温光致发光谱(PL)对CVD法生长的4H-SiC同质外延特性进行研究,发现有绿带发光(GL)特性.用扫描电子显微镜(SEM) 、二次离子质谱(SIMS)和X射线光电子谱(XPS)技术获得了4H-SiC样品纵截面形貌和元素相对含量分布.结果表明,GL与4H-SiC晶体中碳空位(V_C)及络合体缺陷相关,V_C和缓冲层的扩展缺陷(点缺陷和刃位错等)是GL微观来源.GL的半峰宽(FWHM) 反映了参与复合发光的V_C及其络合缺陷能级分散的程度.室温下获得的样品GL强度和光谱波长度可用于分析4H-SiC外延中缺陷分布和晶体质量. 关键词： 绿带发光 4H-SiC同质外延 晶体缺陷     

6H-SiC（0001）-6[KF（]3[KF）]×6[KF（]3[KF）]R30°重构表面的同步辐射角分辨光电子能谱研究

利用同步辐射角分辨光电子能谱（SRARPES）对6H-SiC（0001）-6[KF（]3[KF）]×6[KF（]3[KF）] R30°重构表面的电子结构和表面态进行了研究.通过鉴别价带谱中来自于体态的信息,可以推断出重构表面的费米能级位于体态价带顶之上（2.1±0.1）eV处.实验测出的体能带结构与理论计算的结果较为符合.在重构表面上发现三个表面态,分别位于结合能-0.48 eV（S₀）,-1.62 eV（S₁）和-4. 关键词： 角分辨光电子能谱 碳化硅（SiC） 电子结构 表面态     

N型4H-SiC同质外延生长

利用水平式低压热壁CVD (LP-HW-CVD) 生长系统,台阶控制生长和衬底旋转等优化技术,在偏晶向的4H-SiC Si(0001) 晶面衬底上进行4H-SiC同质外延生长,生长温度和压力分别为1550℃和10⁴ Pa,用高纯N₂作为n型掺杂剂的4H-SiC原位掺杂技术,生长速率控制在5μm/h左右.采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM),傅里叶变换红外光谱(FTIR)和Hg/4H-SiC肖特基结构对同质外延表面形貌、厚度、掺杂浓度以及均匀性进行了测试.实验结果表明,4H-SiC同质外延在表面无明显缺陷,厚度均匀性1.74%, 1.99% 和1.32%(σ/mean),掺杂浓度均匀性为3.37%,2.39%和2.01%.同种工艺条件下,样品间的厚度和掺杂浓度误差为1.54%和3.63%,有很好的工艺可靠性. 关键词： 4H-SiC 同质外延生长 水平热壁CVD 均匀性     

Pr0.7(Sr1-xCax)0.3MnO3多晶体系中的小极化子性质

采用基于柠檬酸体系的溶胶-凝胶法制备了Pr_0.7（Sr_1-xCa_x）_0.3MnO₃系列的多晶块材, 同时还用脉冲激光沉积技术（PLD）在SrTiO₃（100）衬底上外延生长了同一系列的薄膜, 系统研究了它们的晶格结构和电输运行为. 多晶和薄膜样品都具有正交晶格结构, 电输运行为在居里温度T_Ｃ以上的高温顺磁相都很好 关键词： 0.7（Sr_1-xCa_x）_0.3MnO₃')" href="#">Pr_0.7（Sr_1-xCa_x）_0.3MnO₃ 绝热小极化子模型 双交换作用 Jahn-Teller晶格畸变     

Simulation of near-infrared photodiode detectors based on β-FeSi2/4H-SiC heterojunction

In this paper, we propose the near-infrared p-type β-FeSi₂/n-type 4H-SiC heterojunction photodetector with semiconducting silicide (β-FeSi₂) as the active region for the first time. Optoelectronic characteristics of the photodetector are simulated using a commercial simulator at room temperature. The results show that the photodetector has a good rectifying character and a good response to the near-infrared light. Interface states should be minimized to obtain a lower reverse leakage current. The response spectrum of the β-FeSi₂/4H-SiC detector, which consists of a p-type β-FeSi₂ absorption layer with a doping concentration of 1×10¹⁵ cm^-3 and a thickness of 2.5 μm, has a peak of 755 mA/W at 1.42 μm. The illumination of the SiC side obtains a higher responsivity than that of the β-FeSi₂ side. The results illustrate that the β-FeSi₂/4H-SiC heterojunction can be used as a near-infrared photodetector compatible with near-infrared optically-activated SiC-based power switching devices.     

沉积条件对ZnTe/ZnTe:Cu薄膜结构及CdTe电池性能的影响

用共蒸发法沉积了ZnTe/ZnTe:Cu复合多晶薄膜,通过XRD,XPS,C-V,I-V等研究了沉积温度对薄膜结构、Cu浓度分布及电池性能的影响.结果表明,沉积温度对薄膜的结构影响不明显,薄膜呈立方相,经185 ℃退火后出现了六方相.对薄膜的剖析发现,Cu浓度分布呈现先上升到一极大值而后快速下降的趋势, 100 ℃沉积的ZnTe/ZnTe:Cu薄膜,ZnTe层起到了阻止Cu扩散作用,用这种薄膜制作的太阳电池X_D较大 关键词： ZnTe多晶薄膜 沉积温度 薄膜结构 器件性能