Pd_2Si的生成对Pd/Si多层膜衍射性能的影响

本文研究了Pd_2Si的生成对周期性Pd/Si多层膜X射线衍射性能的影响。X射线衍射强度的测量数据表明Pd_2Si的生成对长周期多层膜的衍射强度影响不大,但对短周期多层膜衍射强度的影响较大。在引入折射率修正后,我们不仅用单个峰的位置计算了多层膜的周期,而且还用了以两个峰的位置联立消去折射率修正的方法计算了多层膜的周期,前者的误差大于后者。模拟计算的结果说明:均匀Pd_2Si层的生成不足以解释Pd/Si多层膜衍射强度随退火温度的变化,界面的平整化或粗糙化是影响衍射强度的另一个要素。     

Pd-Si薄膜固相反应的透射电子显微镜研究

本工作利用透射电子显微术研究了Pd-Si薄膜固相反应的初始生成相及生成相Pd₂Si与(111)取向Si衬底的取向关系随Pd膜厚度、退火温度等因素的变化规律。实验结果表明:在衬底保持室温的条件下,Pd沉积到Si(111)上时也能够生成一层外延的Pd₂Si,其厚度足以在常规的选区电子衍射中产生明显的信号。在170℃退火时,Pd-Si反应即可持续到生成200nm厚的外延的Pd₂Si。在Pd膜厚度为400nm的条件下,Pd₂Si与Si(111)衬底的取向关系为[0001]_(Pd2Si)轴织构。 关键词：     

退火对W/C周期性多层膜X射线衍射性能的影响

对W/C周期性多层膜的退火行为进行了精密X射线衍射测量,引入折射率修正,准确计算了多层膜的周期。观测到退火过程中多层膜周期变大的现象,同时二、三级Bragg衍射强度增大。用C层的密度下降对这些现象进行了解释。 关键词：     

GexSi1-x/Si超晶格的X射线小角衍射分析

用分子束外延生长了23周期的Ge_xSi_1-x/Si超晶格,用计算机控制的衍射仪(CuK_a辐射)测量了X射线衍射曲线,共观察到13级超晶格结构的衍射峰。超晶格的周期和Ge平均含量可以根据考虑折射修正的布喇格定律得出。用光学多层膜反射理论分析衍射曲线可以确定超晶格的结构参数,第2级衍射峰与第一级峰的强度比对应于超晶格两种材料的相对厚度变化非常灵敏,通过比较实验和计算的I₂/I₁值,可以确定Si,Ge_xSi_1-x层的厚度以及合金组份x。用光学多层膜反射理谁计算得到的衍射曲线与实验曲线趋于一致。 关键词：     

用不同的Mo靶溅射功率制备Mo/Si多层膜

 用磁控溅射法制备了周期厚度和周期数均相同的Mo/Si多层膜，用原子力显微镜和小角X射线衍射分别研究了Mo靶溅射功率不相同时，Mo/Si多层膜表面形貌和晶相的变化。随后在国家同步辐射实验室测量了Mo/Si多层膜的软X射线反射率。研究发现，随着Mo靶溅射功率的增大，Mo/Si多层膜的表面粗糙度增加，Mo的特征X射线衍射峰也增强，Mo/Si多层膜的软X射线峰值反射率先增大后减小。     

Pd/Fe和PdFe/Fe多层膜中的振荡行为

采用磁控溅射法制备了Pd/Fe和Pd_1-xFe_x/Fe多层膜.利用变换梯度磁强计测量了样品的M_s.发现层间耦合是铁磁性的,M_s具有长程振荡,周期为4ML.振荡的相位和周期在Pd_0.966Fe_0.034/Fe和Fd_0.944Fe_0.056/Fe系统中保持不变.就Pd/Fe多层膜中是否存在内层的Pd负极化和长程的铁磁耦合振荡进行了讨论,并分析了不同计算结果以及理论计算与实验结果之间存在差异的原因. 关键词：     

Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格的X射线小角衍射分析

用分子束外延生长了23周期的Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格,用计算机控制的衍射仪(Cu K_α辐射)测量了X射线衍射曲线,共观察到13级超晶格结构的衍射峰。超晶格的周期和Ge平均含量可以根据考虑折射修正的布喇格定律得出。用光学多层膜反射理论分析衍射曲线可以确定超晶格的结构参数,第2级衍射峰与第一级峰的强度比对应于超晶格两种材料的相对厚度变化非常灵敏,通过比较实验和计算的I_2/I-1值,可以确定Si,Ge_xSi_(1-x)层的厚度以及合金组份x。用光学多层膜反射理谁计算得到的衍射曲线与实验曲线趋于一致。     

Mo/Si软X射线多层膜中厚度均匀性的精细控制

为了获得光学性质均匀的大面积软X射线多层膜,必须控制好周期结构中单层膜的厚度均匀性。为此建立了磁控溅射薄膜沉积技术中单层膜厚度均匀性的分析和控制模型,解释了基底变速转动法可用来获得膜厚均匀的多层膜,并根据理论分析获得了基底的变速路径。将其应用于基底公转速度变速法来制备均匀性可控的大面积Mo/Si软X射线多层膜。小角X射线衍射测试结果表明,采用优化后的变速路径制备的多层膜,样品不同位置的各级次衍射峰位都能很好吻合,说明多层膜的周期厚度基本一致。计算表明该方法在直径200mm范围内可将周期结构中Mo层的不均匀性从20.6%修正到1.1%,Si层的不均匀性从27.0%修正到1.6%。     

[Pd/Co-Nb/Pd/Si]多层膜的结构与磁性

用高频溅射法制备了两套[Pd/Co-Nb/Pd/Si]多层膜,分别用X射线衍射和振动样品磁强计做了结构和磁性测量。随Pd层厚度增加(或Co-Nb层厚度减少),Pd层由非晶态过渡到晶态,并观察到Pd的fcc(111)双峰结构,双峰的位置逐渐从两侧向体材料Pd的fcc(111)峰的位置靠近。双峰来源于Co-Nb层与Pb层、Pd层与Si层的晶格失配度以及靠近这两种界面的Pd原子的极化不同。样品的饱和磁化强度随Pd层增厚(或Co-Nb层增厚)从小于同样成分的Co-Nb合金体材料的饱和磁化强度值单调增大到大于体材料     

非晶态多层膜和单层膜的低角X射线衍射研究

本文对a-Si:H/(a-SiN_x:H)非晶态周期多层膜和单层膜进行了低角X射线衍射研究。在周期数较少的多层膜衍射的布喇格衍射峰的低角侧发现了一系列次级衍射峰;在单层膜样品的低角衍射中也发现了一系列小峰。对此,我们提出了一个用于计算非晶多层膜和单层膜衍射强度的简单公式,使实验结果得到解释,并提出了一种测量膜厚的方法。 关键词：     

磁控溅射制备的W,WSi2,Si单层膜和W/Si,WSi2/Si多层膜应力

采用直流磁控溅射技术制备了厚度约100 nm的W,WSi2,Si单层膜和周期约为20 nm,Si膜层厚度与周期的比值为0.5的W/Si,WSi2/Si周期多层膜.利用台阶仪对镀膜前后基底表面的面形进行了测试,计算并比较了不同膜系的应力值.结果表明:W单层膜表现出较大的压应力,而W/Si周期膜则表现为张应力.WSi2单层...     

纳米β-FeSi2/a-Si多层膜室温光致发光分析

采用射频磁控溅射的方法,在Si（100）基片上制备了纳米β-FeSi₂/Si多层结构,利用X射线衍射、透射电子显微镜、光致发光光谱等表征技术,研究了β-FeSi₂/Si多层结构的结构、成分和光致发光特性.研究结果表明：利用磁控溅射法得到的Fe/Si多层膜,室温下能够检测到β-FeSi₂的1.53 μm处光致发光信号;未退火时多层膜是（非晶的FeSi₂+β-FeSi₂颗粒）/非晶Si结构,退火后则是 关键词： 2')" href="#">β-FeSi₂ 磁控溅射 XRD 光致发光光谱     

Thermal behaviour of Co/Si/W/Si multilayers under rapid thermal annealing

The e-beam deposited multilayers (MLS) were studied under rapid thermal annealing (RTA) between 250°C and 1000°C during 30 s. MLS with five Co/Si/W/Si periods, each 13.9 nm (MLS1) and 18 nm (MLS2) were deposited onto oxidized Si substrates. Samples were analyzed by X-ray diffraction, hard and soft X-ray reflectivity measurements and grazing incidence X-ray diffuse scattering. The MLS period, interface roughness and its lateral and vertical correlations were obtained by simulation of the hard X-ray reflectivity and diffuse scattering spectra. The MLS1 with thinner Co layers is more temperature resistant. However, its soft X-ray reflectivity is smaller. The results show that this is because of shorter lateral and vertical correlation lengths of the interface roughness which may considerably influence the X-ray reflectivity of multilayers.     

Ion beam modification of silicide-silicon interfaces

We have modified the contact interface between Pd₂Si and n-Si by ion implantation and investigated the effect of the implantation on Schottky barrier height and rate of silicide formation by electrical current-voltage measurements and Rutherford backscattering spectroscopy. Various ions, As. P, B. O and Si at 50 keV and up to a dose of 5 × 10¹⁴ ions/cm² were implanted into Si wafers before the Pd-deposition to form Pd₂Si. In the case of As and P, the implantation showed a large erect on the subsequent Pd₂Si formation; the formation is enhanced in the as-implanted samples, but it is retarded if an annealing at 600°C precedes the Pd-deposition. Silicide formation was found generally to help reduce the implantation damage (with or without the 600°C annealing) and showed improvements on the electrical characteristics of the contact interface. Consumption of the entire implanted region by silicide formation is found necessary for obtaining a good diode performance. In the case of As implantation, a lowering of the Schottky barrier height of Pd₂Si has been observed.     

Mo/Si软X射线多层膜的界面粗糙度研究

 用磁控溅射法分别制备了以Mo膜层和Si膜层为顶层的Mo/Si多层膜系列, 利用小角X射线衍射确定了各多层膜的周期厚度。以不同周期数的Mo/Si多层膜的新鲜表面近似等同于同一多层膜的内界面，通过原子力显微镜研究了多层膜界面粗糙度随膜层数的变化规律。并在国家同步辐射实验室测量了各多层膜的软X射线反射率。研究表明：随着膜层数的增加，Mo膜层和Si膜层的界面粗糙度先减小后增加然后再减小，多层膜的峰值反射率先增加后减小。     

Splitting of X-ray diffraction peak in (Ge:SiO2)/SiO2 multilayers

(Ge:SiO₂)/SiO₂ multilayers were fabricated for exploring the influence of the stress on the structure of Ge nanocrystals. When annealed at 800 °C, the multilayers show a clear splitting (fine structure) of the Ge (220) X-ray diffraction peak and have a preferred orientation. Similar effects cannot take place in the multilayers annealed at higher or lower temperature. Analyses of Raman scattering, X-ray diffraction spectroscopy, and transmission electron microscope observations suggest that the observed phenomena arise from compressive stress exerted on Ge nanocrystals, which is induced by the confinement of both the SiO₂ matrix in the cosputtered layer and neighboring SiO₂ layers. The stress may cause an orthorhombic distortion of the diamond structure of bulk Ge. This will lead to the disappearance of the (111) and (311) diffraction peaks and the splitting of the (220) peak. This kind of (Ge:SiO₂)/SiO₂ multilayers enables us to control the sizes of the Ge crystallites and enhance the stress, and is thus promising in forming new nanocrystal structures.     

真空退火对Ni80Fe20/Cu多层膜微结构的影响

用直流磁控溅射法在Si(001)衬底上制备了以Ta为缓冲层、含有15周期的Ni₈₀Fe₂₀（4nm)/Cu(6nm)多层膜.样品分别在150,250,350℃进行了真空退火处理.用低角和高角X射线衍射法研究了多层膜的微结构.结果表明,所有样品均有较好的[111] 取向,而且随退火温度或时间的增加,[111]取向程度变得更高.超晶格周期、平均面间距在退火后略有减小,表明多层膜结构在退火后变得更为致密.多层膜界面粗糙度随退火温度或时间的增加而增大,平均相关长度随退火温度或时间的增加而减小,分析认为这是由于Ni₈₀Fe₂₀/Cu界面存在严重的互扩散所导致的.模拟Ni₈₀Fe₂₀/Cu多层膜高角X射线衍射谱,发现在Ni₈₀Fe₂₀/Cu蜀面有非常厚的混合层存在,而且混合层厚度随退火温度或时间的增加而增大.模拟结果还表明,随退火温度或时间的增加,Ni₈₀Fe₂₀层面间距几乎保持不变,Cu层面间距则随退火温度的增加而略有减小. 关键词：