光学材料 光学晶体、液晶

O722 2005053902 Hg1-xCdxTe／Cd1-zZnzTe的X射线反射率及半峰全宽的动 力学研究=X-ray reflectivities and FWHM of Hg1-x CdxTe／Cd1-zZnz Te materials[刊,中]／王庆学(中科院上海 技物所半导体材料与器件研究中心．上海(200083)),杨建 荣…∥光学学报．-2005,25(5)．-712-716 用X射线动力学理论计算了Hg1-xCdxTe／Cd1-zZnzTe 本征反射率曲线,研究了组分、膜厚分别对本征反射率和 半峰全宽的影响。结果表明Hg1-xCdxTe和Cd1-zZnzTe的 本征反射率和半峰全宽与材料组分和厚度有明显的依赖 关系,且该依赖关系取决于X射线在材料中的散射和吸收 的相对强弱。薄膜的厚度也是直接影响本征摇摆曲线峰 形、半峰全宽和反射率的重要因素,当薄膜厚度小于穿透 深度时,表征本征反射率曲线的各个参量均与薄膜厚度有 直接的关系。对于(333)衍射面,碲镉汞材料厚度大于7 μm后,本征反射率和半峰全宽将不再发生明显变化。图6 参13(杨妹清)     

HgCdTe组分不均性对X射线反射率的影响

本征反射率是X射线衍射摇摆曲线计算机模拟的基础。用X射线动力学理论研究了组分不均匀对HgCdTe材料X射线反射率的影响。研究结果表明,横向组分不均匀性直接影响摇摆曲线的峰形,峰值反射率和半峰全宽随组分不均匀的增大而分别减小和增大,且与组分不均匀性的均方差近似成指数关系,但其积分反射率却基本保持不变;采用多层模型对具有线性组分梯度的HgCdTe半导体材料反射率的计算结果则表明,纵向组分梯度除导致反射率峰值强度下降外,还会引起摇摆曲线产生单边干涉效应,摇摆曲线的半峰全宽和干涉峰间距随组分梯度的增加而增大,而干涉峰间距与干涉周期之间的关系则随组分梯度的增加其偏离线性的程度增大。     

Zn1-xCdx S合金薄膜的结构和光学性质

采用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)技术,在普通石英衬底上制备出不同Cd组分(0．02,0．44,0．59,0．83,0．91)的Zn1-xCdxS合金薄膜材料。X射线测量表明样品为单一取向的纤锌矿结构,并且随着x的增加衍射峰位基本成线性地从ZnS衍射峰向CdS衍射峰移动。此外,在PL谱中还可以看出随着样品中Cd含量的增加,发光峰从3．66eV红移到2．43eV。根据发光峰位与Zn1-xCdxS中x的变化关系,推导出它们之间的关系近似为Eg(Zn1-xCdxS)=3．61-1．56x 0．38x^2。还探讨了不同Cd组分薄膜材料的X射线衍射峰半峰全宽以及发光峰半峰全宽的变化。     

X射线双晶衍射摇摆曲线本征半峰宽的理论计算

本文应用X射线衍射动力学理论,推导出Bragg衍射几何X射线双晶衍射反射率的数学表达式。多种晶体、不同衍射的摇摆曲线计算结果表明,σ偏振的摇摆曲线的峰值和积分强度均比π偏振的高。而且半峰宽较宽。同时指出,对圆偏振X射线入射或者A,B两晶体不同类或者两者的衍射级数不相同时,很多文献给出的双晶衍射摇摆曲线半峰宽的近似表达式2^1/2∞不再适用。 关键词：     

溅射气压对X射线多层膜反射率的影响

本文在不同的溅射气压的情况下制备了具有相同结构参量的Mo/Si多层膜,测出了其对应的小角度X衍射曲线,在北京同步辐射实验室测量了多层膜的软X射线反射率.小角X射线衍射谱表明:随着溅射气压升高,多层膜的小角X射线衍射曲线的高次峰的峰高急剧变小,半峰宽变大.反射率测量结果也表明:多层膜的X射线反射率随溅射气压的升高而急剧降低.     

透射式GaAs光电阴极AlGaAs/GaAs外延层X射线衍射摇摆曲线半峰宽研究

本文研究了晶体X射线摇摆曲线半峰宽同其晶格完整性之间的关系,外延层之间X射线衍射的非相干叠加以及热应力引起的晶格应变和晶面弯曲对摇摆曲线半峰宽宽窄的影响.     

晶体表面偏角对摇摆曲线及其半峰宽的影响

本文应用X射线衍射动力学理论,计算了晶体表面偏角对X射线双晶衍射摇摆曲线及其半峰宽的影响,得出当晶体表面向某一方向存在一定的偏角时,X射线的入射方向不同,将造成摇摆曲线位置的改变和半峰宽的变化,且其变化趋势随着入射角的变小而增大,随着入射角的减小,反射峰的半峰宽增大,并向高角方向漂移,采用掠入射的不对称衍射方式时,偏角的影响更为明显。 关键词：     

溅射功率对多层膜质量的影响

用磁控溅射技术制备薄膜，用X射线衍射研究在基片和靶间距离固定的情况下不同的溅射功率对薄膜结构的影响。结果表明：过低的溅射功率下淀积的薄膜有畸变的X射线衍射特征峰，特征峰强度小，半峰全宽大。而比较高溅射功率得到的薄膜有比较尖锐的X射线衍射特征峰，强度高和半峰全宽非常窄。研究表明，X射线衍射特征峰强度小和半峰全宽大的薄膜结构疏松，而强度高和半峰全宽非常窄的薄膜结构致密。     

InGaAsSb/InP的MBE生长及特性

研究了InP基InGaAsSb外延材料受生长温度和Ⅴ/Ⅲ比的影响。实验中利用高能电子衍射(RHHEED)监测获得了合适的生长温度和Ⅴ/Ⅲ比,采用扫描电子显微镜 (SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线双晶衍射(XRDCD)和光致发光(PL)谱等方法研究了InGaAsSb薄膜材料的表面形貌、结晶质量和发光特性。通过控制生长温度和Ⅴ/Ⅲ比,获得了X射线衍射峰半峰全宽较窄的高质量的外延材料。     

磁控溅射制备ZnO薄膜及其声表面波特性

通过射频磁控溅射技术在GaAs，Au/GaAs，Si和玻璃基片上成功制备了ZnO多晶薄膜，利用X射线衍射对ZnO薄膜的取向、结晶性进行了表征，结果表明ZnO薄膜呈完全c轴取向，Au缓冲层可以有效地改善ZnO薄膜的晶体质量，X射线摇摆曲线结果表明ZnO(002)衍射峰的半高宽仅为2.41°，同时发现Au缓冲层的结晶质量对ZnO薄膜的c轴取向度有很大影响，通过扫描电子显微镜对ZnO/GaAs和ZnO/Au/GaAs薄膜的表面形貌进行了观测，利用网络分析仪对IDT/ZnO/GaAs薄膜的声表面波特性进行了测量. 关键词： ZnO薄膜 X射线衍射 声表面波     

溅射气压对非晶Hg1-xCdx Te薄膜微观结构和化学组分的影响（英文）

采用射频磁控溅射制备了非晶态结构的Hg1-xCdxTe薄膜,并利用台阶仪、XRD、原子力显微镜、EDS等分析手段对薄膜生长速率、物相、表面形貌、组分比例进行了研究。实验结果表明,溅射气压对薄膜生长速率、微观结构、表面形貌和化学组分有直接影响。随着溅射气压增大,其生长速率逐渐降低。当溅射气压高于1.1 Pa时,薄膜XRD图谱上没有出现任何特征衍射峰,只是在2θ=23°附近出现衍射波包,具有明显的非晶态特征;当溅射气压小于1.1 Pa时,XRD谱表现为多晶结构。另外,随着溅射气压的增加,薄膜表面粗糙度逐渐减小,而且溅射气压对薄膜组成的化学计量比有明显影响,当溅射气压为1.1 Pa时,薄膜中Hg的组分比最低,而Cd组分比最高。     

平面晶体积分衍射效率实验标定

 平面晶体谱仪是激光等离子体X光光谱重要诊断设备之一，X光光谱的半定量或定量化诊断需要对平面晶体的一些重要参数如积分衍射效率、晶体扭摆曲线半高宽等进行标定。利用北京高能物理研究所同步辐射室的3B3中能束线作为X光光源，对PET平面晶体进行了实验标定，并对实验标定结果进行了分析，得到了2.1~6.0 keV范围内各能点处的晶体衍射效率。实验结果与其它文献符合得很好。     

Strain due to nickel diffusion into hydrogen-terminated Si(1 1 1) surface

We studied the affection of thin (i.e., 0.2–0.8 nm) Ni films on hydrogen-terminated Si(1 1 1) substrate surface by using strain-sensitive X-ray diffraction. It was reported that Ni deposition onto hydrogen-terminated Si surface apparently does not cause film growth, but rather diffuses into the Si crystal, creating an “Ni diffusion layer” up to Ni deposition 0.8 nm thick. Measured rocking curves of the Si 1 1 3 reflection and integrated intensities of the rocking curves for the substrate provide information about the evolution of the strain field introduced near the substrate surface during Ni diffusion into the substrate. Comparing the measured and calculated rocking curves indicates that compression of the {1 1 1} spacing of the Si occurs gradually up to an Ni thickness of 0.6 nm, and that above this thickness, strain relaxation occurs.

We found that the slope of the integrated intensity of the rocking curve versus X-ray wavelength correlates to the strain field near the surface, in the same way that the shape of the rocking curves correlate to the strain field near the surface. Dynamical diffraction calculations indicate that measurement of the slope of the integrated intensity of the rocking curve versus X-ray wavelength is useful for strain analysis, because the dependence is not only sensitive to strain fields, but is also insensitive to the effect of absorption by the overlayer, which otherwise would cause deformation of the shape of the rocking curve.     

高完整GexSi1-x/Si应变超晶格的X射线双晶衍射研究

本文用X射线双晶衍射技术对分子束外延生长的Ge_xSi_1-x/Si应变超晶格的结构参数进行研究,分别采用X射线运动学理论和动力学理论对超晶格的双晶摆动曲线进行计算模拟,得出超晶格的全部结构参数;并对这两种理论计算模拟的结果进行比较,发现这两种理论计算的结果基本一致,只是在细微结构上略有差别,对高完整Ge_xSi_1-x/Si超晶格,用动力学理论计算的曲线更接近于实验曲线。 关键词：     

Growth and annealing of zinc-blende CdSe thin films on GaAs (0 0 1) by molecular beam epitaxy

CdSe thin films have been grown on GaAs (0 0 1) substrates by molecular beam epitaxy (MBE). The effects of substrate temperature and annealing treatment on the structural properties of CdSe layers were investigated. The growth rate slightly decreases due to the accelerated desorption of Cd from CdSe surface with an increase in the temperature. The sample grown at 260 °C shows a polycrystalline structure with rough surface. As the temperature increases over 300 °C, crystalline CdSe (0 0 1) epilayers with zinc-blende structure are achieved and the structural quality is improved remarkably. The epilayer grown at 340 °C displays the narrowest full-width at half-maximum (FWHM) from (0 0 4) reflection in double-crystal X-ray rocking curve (DCXRC) and the smallest root-mean-square (RMS) roughness of 0.816 nm. Additionally, samples fabricated at 320 °C were annealed in air for 30 min to study the films’ thermal stability. X-ray diffraction (XRD) results indicate that the zinc-blende structure remains unchanged when the annealing temperature is elevated to 460 °C, meaning a good thermal stability of the cubic CdSe epilayers.     

透射式GaAs光电阴极AlGaAs/GaAs外延层X射线衍射摇摆曲线研究

利用透射式GaAs光电阴极AlGaAs/GaAs外延层的结构特点及其X射线衍射摇摆曲线分析方法,解释了AlGaAs/GaAs外延层摇摆曲线半峰宽和其衍射角角位移随外延层生长温度升高而增大的现象.