GaAs/SrTiO3外延半导体单晶薄膜带间跃迁研究

报道了在钙钛矿型结构的SrTiO₃衬底上用分子束外延方法生长闪锌矿型结构的GaAs半导体单晶薄膜.应用光调制反射光谱和光荧光方法 ,研究了GaAs半导体薄膜的带间跃迁,并与通常的GaAs体材料特性进行了对比研究.结果表明,在钙钛矿型结构SrTiO₃衬底上生长的GaAs单晶薄膜具有与单晶体材料相似的禁带与光学特性,在带间跃迁的弛豫上,外延薄膜相对体材料大了约5倍. 关键词：     

沉积温度、膜厚对Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(2-δ)薄膜的微结构和电导率影响

采用脉冲激光沉积法在MgO(100)单晶衬底上制备了Ce0.8Gd0.2O2-δ(CGO)系列薄膜,沉积温度与膜厚对CGO/MgO薄膜的微结构及离子电导率的影响分别被研究.X-ray衍射(2θ-ω线扫描,ω-摇摆曲线,(-扫描)测量显示,随着沉积温度的升高,CGO薄膜的微结构由多晶薄膜演变到外延膜.对沉积在730℃的CGO薄膜(510nm)中较大的离子电导归因于薄膜中较小的晶界密度.对高质外延的CGO薄膜(沉积730℃),随着膜厚的减小,其快速减小的激活能及增大的离子电导可解释为CGO/MgO界面平面的应变态和氧空位的无序分布所致.我们的结果表明,为获得高离子电导的CGO薄膜,最佳的沉积温度和膜厚是需要考虑的.     

高能等离子体辅助CVD法新型纳米碳膜的制备及分析

利用自制高能等离子体辅助化学气相沉积设备在1Cr18Ni9Ti衬底上，在离子能量2keV、工作压力2Pa、工作气氛为CH₄/H₂=10%的工艺条件下得到了一种硬度高、导电性能良好、可能具有碳链结构的新型碳膜.工艺研究结果表明，衬底材料对制备该新型纳米碳膜具有关键作用，离子能量、工作压力及气氛等工艺因素也具有重要作用.原子力显微镜分析结果表明，该薄膜晶粒尺寸小于100nm，薄膜光滑、致密、均匀.拉曼光谱分析显示，该薄膜的拉曼光谱特征为中心峰在1580cm ^{关键词： 高能等离子体 CVD法 纳米碳膜 衬底材料}     

蓝宝石衬底上异质外延生长碳化硅薄膜的研究

报道了在蓝宝石(αAl2O3)衬底上采用atmosphericpressurechemicalvapor(APCVD)技术异质外延碳化硅薄膜材料的研究.通过引入ⅢⅤ族氮化物为中间的缓冲层,在C(0001)蓝宝石上成功地生长出SiC薄膜,经过四晶衍射分析,分别在3549°和7502°发现了6HSiC(0006)面和(00012)晶面族的对称衍射峰,显示SiC薄膜的晶体取向与(0001)面的衬底是相同的.扫描电子显微镜(SEM)的观察显示薄膜表面连续、光滑,不要利用二次离子质谱仪(SIMS)方法对生长膜层在纵 关键词： 碳化硅 外延生长 化学汽相淀积     

超离子导体

一、引 言 普通的离子晶体,例如岩盐,在窒温下的电导率为 10-15(Ω·c)-1.另一方面,存在一系列的所谓超离子导体(superionic conductor),或称快离子导体(fast ionic conductor)。其离子电导率。可达 1(Ω·cm)-1,与液体电解质相近.在这类超离子导体中,电子电导率只为离子电导率的10-5。 在图1所列出的材料中,除AgBr与ArCl为“正常”的离子导体外.其余在高温下都属于超离子导体.从图1可以看出下列几个特点:(1)与一般离子导体一样,;(2)与一般离子导体相反,在超离子导电相情况下,　随温度的变化较慢,激活能E大约为 0.1eV/粒子,是比较小的;(3…     

用作电致变色哗啦的LiNbO3离子导体薄膜的研究

采用射频射溅射方法制备用电致变色器件的ＬｉＮｂＯ３薄膜，利用频率外推法和Ｗａｎｇｎｅｒ极化法对所沉积的ＬｉＮｂＯ３离子导体薄膜的离子电导率进行了测试和计算，给出了薄膜的光谱特性，分析和讨论了薄膜制备工艺对薄膜结构和离子电导率的影响和作用。     

用作电致变色器件的LiNbO_3离子导体薄膜的研究

采用射频溅射方法制备用作电致变色器件的ＬｉＮｂＯ３薄膜，利用频率外推法和Ｗａｎｇｎｅｒ极化法对所沉积的ＬｉＮｂＯ３离子导体薄膜的离子电导率进行了测试和计算，给出了薄膜的光谱特性，分析和讨论了薄膜制备工艺对薄膜结构和离子电导率的影响和作用。     

用三源热共蒸法制备的二十厘米长涂层导体及其显微结构

用真空三源热共蒸发法制备了二十厘米长的涂层导体,其宽度为1厘米, 超导层宽度为0.9 厘米,厚度为600纳米.使用直流四引线法测试,导体在77K时的临界电流大于120安培,相应的临界电流密度大于每平方厘米220万安培.表征电流-电压曲线超导转变陡峭度的n值为35.显微结构观察表明其膜层显微形貌与单晶衬底上的薄膜极其相似.X射线衍射研究表明超导薄膜的相成分纯,面内FWHM为Δφ=6.23°,面外FWHM为Δω=3.84°,表明涂层的优良织构.在此文章将详细报告导体的制备和显微结构及物理测试结果.     

MOCVD法生长SAWF用ZnO/Diamond/Si多层结构

使用等离子体辅助MOCVD系统在金刚石,硅衬底上成功地制备了氧化锌多层薄膜材料,通过两步生长法对薄膜质量进行了优化。XRD测试显示优化后的样品具有c轴的择优取向生长,PL谱测试表明样品经优化后不仅深能级发射峰消失,同时紫外发射峰增强。对优化后的样品的表面测试显示出较低的表面粗糙度。比较氧化锌多层薄膜结构的声表面波频散曲线,ZnO薄膜声表面滤波器受膜厚和衬底材料的影响较大。当ZnO薄膜较薄时,在它上面的传播速度将与衬底上的传播速度接近,与其他衬底上生长的薄膜相比,以金刚石这种快声速材料为衬底的ZnO多层薄膜结构,声表面波滤波器的中心频率将提高1倍左右。     

低温制备微晶硅薄膜生长机制的研究

采用热丝化学气相沉积技术制备了一系列处于不同生长阶段的薄膜样品，用原子力显微镜系 统地研究生长在单晶硅衬底和玻璃衬底上薄膜表面形貌的演化.按照分形理论分析得到：在 玻璃衬底上的硅薄膜以零扩散随机生长模式生长；而在单晶硅衬底上，薄膜早期以有限扩散 生长模式生长，当膜厚超过某一临界厚度时转变为零扩散随机生长模式.岛面密度与膜厚的 依赖关系表明，在临界厚度时硅衬底和玻璃衬底上的岛面密度均出现了极大值.Raman谱的测 量证实，玻璃衬底上薄膜临界厚度与非晶/微晶相变之间存在密切的关系.不同的衬底材料直 接影响反应 关键词： 生长机制 微晶硅薄膜 表面形貌 热丝化学气相沉积     

衬底温度和硼掺杂对p型氢化微晶硅薄膜结构和电学特性的影响

以B₂H₆为掺杂剂,采用射频等离子体增强化学气相沉积技术在玻璃衬底上制备p型氢化微晶硅薄膜.研究了衬底温度和硼烷掺杂比对薄膜的微结构和暗电导率的影响.结果表明：在较高的衬底温度下很低的硼烷掺杂比即可导致薄膜非晶化;在实验范围内,随着衬底温度升高薄膜的晶化率单调下降,暗电导率先缓慢增加然后迅速下降,变化趋势与硼烷掺杂比的影响极为相似.最后着重讨论了p型氢化微晶硅薄膜的生长机理. 关键词： p型氢化微晶硅薄膜 衬底温度 晶化率 电导率     

纳米金属掩膜和离子辐照技术制备高温超导约瑟夫森结

研究了一种利用纳米金属掩膜和离子辐照技术在高温超导YBCO薄膜上制备Josephson结的方法.首先用在YBCO薄膜甩上一层800nm左右的光刻胶(PMMA),继而在光刻胶上用直流磁控溅射的方法镀上一层大约300nm左右的Cr膜,利用紫外曝光和离子刻蚀的方法在YBCO薄膜上形成覆盖有Cr膜的微桥,然后,利用聚焦离子束系统(FIB)在微桥上刻出一个50nm左右的狭缝,最后利用120keV的H2 对狭缝内的材料进行辐照,从而使狭缝部分的材料超导电性减弱,形成类似SNS型的Josephson结.     

衬底层对Fe65Co35合金薄膜结构与磁性的影响

采用磁控溅射法制备了具有不同衬底层(Cu, Co和Ni₈₀Fe₂₀)的FeFe₆₅Co₃₅双层合金薄膜.研究了不同衬底材料以及NiFe衬底层厚度对FeCo合金薄膜结构与磁性的影响.研究结果表明:衬底层的引入可以增加薄膜的面内单轴各向异性,且薄膜的软磁性能显著提升,获得良好软磁性的原因归结为晶粒的细化、层间的偶极相互作用以及表面粗糙度的降低,并且对于相同厚度的不同衬底层, NiFe衬底层对FeCo薄膜软磁性能的提升最为明显;通过改变NiFe衬底层厚度,实现了对薄膜各向异性的调控, NiFe/FeCo表现出良好的高频响应和低的阻尼系数,同时较小的薄膜厚度能够减小涡流损耗,因此,促进了其在高频微波磁性器件方面的应用.     

碳化硼薄膜的激光法制备及性能

采用KrF准分子激光器,在Si,Ge光学衬底上制备了碳化硼薄膜,研究了不同激光能量、靶材与衬底距离、衬底负偏压等条件对薄膜性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和纳米压痕仪,并依据光学薄膜测试的通用标准,对样品的光学透过率、纳米硬度及膜层与衬底的结合性能进行了测试。结果表明:Si,Ge衬底单面镀碳化硼薄膜后最高透过率提高10%以上,纳米硬度提高到未镀膜的3倍以上,且膜层与衬底有较好的结合性能,表明制备的碳化硼薄膜可对光学材料起到较好的增透保护作用。     

YBa2Cu3O7-x涂层导体的外延生长和性能对CeO2缓冲层的依赖性

利用倾斜衬底沉积法在无织构的金属衬底上生长了MgO双轴织构的模板层,在这一模板层上实现了YBa₂Cu₃O_7-x薄膜的外延生长.在外延YBa₂Cu₃O_7-x薄膜前,依次沉积了钇稳定的立方氧化锆和CeO₂作为缓冲层.利用X射线衍射2θ扫描、扫描、Ω扫描和极图分析测定了这些膜的结构和双轴织 关键词： 2Cu₃O_7-x镀膜导体')" href="#">YBa₂Cu₃O_7-x镀膜导体 2缓冲层')" href="#">CeO₂缓冲层 厚度依赖性 外延生长     

生长在Cd(0001)和Bi(111)上的二氰基蒽分子薄膜的对比

分子与衬底之间的相互作用在有机薄膜的生长过程中起着非常重要的作用.对于金属衬底和半金属衬底来说,由于不同的电子结构,二者与分子薄膜之间的相互作用会有明显的差异.本文利用扫描隧道显微镜对比研究了二氰基蒽(DCA)分子在金属衬底Cd(0001)和半金属衬底Bi(111)上的薄膜生长.实验发现,在Cd(0001)衬底上,低温沉积的DCA薄膜表现出三维生长模式,而室温沉积的DCA薄膜表现出二维生长模式.特别是DCA分子单层具有斜方对称的4×(13)(¹/2)公度结构,表明DCA与Cd(0001)之间存在较强的相互作用.与此形成鲜明对比的是,在半金属Bi(111)衬底上,低温沉积的DCA薄膜表现出二维生长模式,在分子单层中有莫尔条纹出现,表明DCA单层是一种非公度结构, DCA与Bi(111)之间的相互作用较弱.通过上述的对比研究可以看出,衬底材料的电子结构和沉积温度均可影响DCA分子薄膜的结构和生长模式.     

用热应力法研究二氧化碲晶体表面连接层材料的特性

以声光晶体TeO_2为衬底,设计并研制了1 300~3 400nm波段超宽带减反射膜.从薄膜热应力理论出发,建立膜层热应力受力示意图,结合TeO_2晶体的特性和力矩判定方法,采用解析法逆向计算分析薄膜材料的热膨胀系数及杨氏模量.实验验证表明:所制备的膜层附着力在1300~3400nm波段平均透过率为96.8%;在相同工艺条件下,采用连接层所制备的薄膜附着力更好,可以解决脱膜问题,满足相应的附着力检测要求.     

基于熵的离子导体电导率公式推导

电导率是表示导体导电能力强弱的度量,离子导体的电导率可以通过平均漂移速度求得.文中通过对离子导体的分析,给出一种基于熵的新的推导方法.首先分析系统熵和环境熵的竞争关系,其次运用熵最大原理求出最概然电流,进而导出电导率公式.最后将基于熵的推导方法与漂移速度方法加以区别和对比,并推广到一般导体电导率公式的推导.     

快离子导体的阻抗谱研究

一、引 言 表征快离子导体的基本电学参量是离子电导率和电导激活能.文献中对同一种材料所报道的数据往往互相矛盾,一个重要原因是测试方法的差异.因此,如何精确测定电学参量就成为快离子导体材料研究的关键. Bauerle[1]首先把导纳谱法用于ZrO2(掺杂Y2O3)的研究,其后Armstrong等人先后用阻抗谱法研究了RbAg4I5[2]和β-Al2O3[3,4]“以及一系列其它的快离子导体材料. 本文将简要介绍阻抗谱法基本原理,然后用Lisicon单晶和K2Si2O5多晶样品实验研究为例来说明,并与其他方法获得的结果进行对比. 二、基本原理 若在被测样品体系两端加一微扰…     

倾斜衬底沉积涂层导体MgO缓冲层

本文通过倾斜衬底沉积技术在Hastelloy基底上成功生长出具有双轴织构的MgO缓冲层。系统研究了衬底倾角分别为30°和55°,薄膜厚度对MgO双轴织构、织构角以及表面形貌的影响。ISD-MgO薄膜最小面内、外半高宽分别为11.0°和6.6°。另外,800℃下,在ISD-MgO上自外延300 nm厚的MgO薄膜可以优化其表面质量,为涂层导体的制备提供高质量缓冲层。