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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
顾珊珊  胡晓君  黄凯 《物理学报》2013,62(11):118101-118101
采用热丝化学气相沉积法制备硼掺杂纳米金刚石 (BDND) 薄膜, 并对薄膜进行真空退火处理, 系统研究退火温度对BDND薄膜微结构和电学性能的影响. Hall效应测试结果表明掺B浓度为5000 ppm (NHB) 的样品的电阻率较掺B浓度为500 ppm (NLB) 的样品的低, 载流子浓度高, Hall迁移率下降. 1000 ℃退火后, NLB和NHB 样品的迁移率分别为53.3和39.3 cm2·V-1·s-1, 薄膜的迁移率较未退火样品提高, 电阻率降低. 高分辨透射电镜、紫外和可见光拉曼光谱测试结果表明, NLB样品的金刚石相含量较NHB样品高, 高的硼掺杂浓度使薄膜中的金刚石晶粒产生较大的晶格畸变. 经1000 ℃退火后, NLB和NHB薄膜中纳米金刚石相含量较未退火时增大, 说明薄膜中部分非晶碳转变为金刚石相, 为晶界上B扩散到纳米金刚石晶粒中提供了机会, 使得纳米金刚石晶粒中B浓度提高, 增强纳米金刚石晶粒的导电能力, 提高薄膜电学性能. 1000 ℃退火能够恢复纳米金刚石晶粒的晶格完整性, 减小由掺杂引起的内应力, 从而提高薄膜的电学性能. 可见光Raman光谱测试结果表明, 1000℃退火后, Raman谱图中反式聚乙炔 (TPA) 的1140 cm-1峰消失, 此时薄膜电学性能较好, 说明TPA减少有利于提高薄膜的电学性能. 退火后金刚石相含量的增大、金刚石晶粒的完整性提高及TPA含量的大量减少有利于提高薄膜的电学性能. 关键词: 硼掺杂纳米金刚石薄膜 退火 微结构 电学性能  相似文献   

2.
王峰浩  胡晓君 《物理学报》2013,62(15):158101-158101
本文系统研究了氧离子注入剂量和退火温度对含有Si-V发光中 心的微晶金刚石薄膜的微结构和光电性能的影响. 结果表明, 氧离子注入并在较高温度退火有利于提高薄膜中Si-V中心的发光强度. 当氧离子注入剂量从1014 cm-2增加到1015 cm-2时, 薄膜中Si-V发光强度增强. Hall效应测试结果表明退火后薄膜的面电阻率降低. 不同温度退火时, 氧离子注入薄膜的Si-V发光强度较强时, 薄膜的面电阻率增加, 说明Si-V发光中心不利于提高薄膜的导电性能. Raman光谱测试结果表明, 薄膜中缺陷数量的增多会增强Si-V的发光强度, 而降低薄膜的导电性能. 关键词: 金刚石薄膜 氧离子注入 电学性能 Si-V缺陷  相似文献   

3.
胡衡  胡晓君  白博文  陈小虎 《物理学报》2012,61(14):148101-148101
采用高分辨透射电镜、紫外和可见光Raman光谱及循环伏安法研究了1000 ℃下退火不同时间的硼掺杂纳米金刚石薄膜的微结构和电化学性能. 结果表明,随退火时间的延长,薄膜中纳米金刚石晶粒尺寸逐渐减小.当退火时间为0.5 h时, 金刚石晶粒尺寸由未退火样品的约15 nm减小为约8 nm, 金刚石相含量增加;当退火时间为2.0 h时,金刚石晶粒减小为2—3 nm, 此时晶界增多,金刚石相含量减少;退火时间为2.5 h时纳米金刚石晶粒尺寸和金刚石相含量又略有上升.晶粒尺寸和金刚石相含量的变化表明薄膜在退火过程中发生了金刚石和非晶碳相的相互转变.可见光Raman光谱测试结果表明,不同退火时间下, G峰位置变化趋势与ID/IG值变化一致,说明薄膜内sp2碳团簇较大时, 非晶石墨相的有序化程度较高.退火0.5, 1.0, 1.5和2.0 h时, 电极表面进行准可逆电化学反应,而未退火和退火时间为2.5 h时电极表面进行不可逆电化学反应.退火有利于提高薄膜电极的传质效率, 退火0.5 h时薄膜电极的传质效率最高,催化氧化性能最好.较小的晶粒尺寸、 较高的金刚石相含量以及纳米金刚石晶粒的均匀分布有利于提高电极表面反应的可逆性和催化氧化性能.  相似文献   

4.
宋超  陈谷然  徐骏  王涛  孙红程  刘宇  李伟  陈坤基 《物理学报》2009,58(11):7878-7883
采用等离子体化学气相沉积技术制备氢化非晶硅薄膜,经过不同温度下的热退火处理,使薄膜由非晶结构向晶化结构转变,得到含有纳米晶粒的晶化硅薄膜.在晶化过程中,采用Raman技术对样品的结构进行表征.通过变温电导率的测试,对薄膜的电学输运性质进行了分析.研究结果表明:退火温度为700 ℃时,样品中开始有纳米晶形成,随着退火温度的增加,样品的晶化比增大,在1000 ℃时,薄膜的晶化比达到90%以上.在700 ℃退火时,薄膜中晶化成分较低,载流子的传输特性主要受到与硅悬挂键有关的缺陷态影响,表现为带尾定域态的跳跃电导 关键词: 氢化非晶硅 退火 纳米硅 电输运  相似文献   

5.
采用热丝化学气相沉积法制备纳米金刚石薄膜,并对薄膜进行硫离子注入和真空退火处理.系统研究了退火温度对薄膜微结构和电化学性能的影响.结果表明,硫离子注入有利于提升薄膜的电化学可逆性.在800°C及以下温度退火时,薄膜中晶界处的非晶碳相逐渐向反式聚乙炔相转变,致使电化学性能逐渐变差.当退火温度上升到900°C时, Raman光谱和TEM结果显示此时薄膜中金刚石相含量较多且晶格质量较好,晶界中的反式聚乙炔发生裂解; X射线光电子能谱结果表明,此时C—O键、C=O键、p—p*含量显著增多; Hall效应测试显示此时薄膜迁移率与载流子浓度较未退火时明显升高;在铁氰化钾电解液中氧化还原峰高度对称,峰电位差减小至0.20 V,电化学活性面积增加到0.64 mC/cm~2,电化学可逆性远好于600, 700, 800°C退火时的样品.  相似文献   

6.
用磁过滤脉冲真空电弧沉积方法制备了CoPt(FePt) C纳米复合薄膜,并在不同温度下进行了退火处理,研究了薄膜中碳的含量以及退火温度对薄膜结构与磁性能的影响.制备态薄膜经过足够高的温度退火后,x射线衍射和磁力显微镜分析发现,在碳基质中生成了面心四方相的CoPt(FePt)纳米颗粒.对于特定组分为Co24Pt31C45和Fe43Pt35C22的薄膜,矫顽力以及颗粒尺寸都随退火温度的升高而增大,当退火温度为700℃时,Co24Pt31C45薄膜的矫顽力为21×105A/m,晶粒尺寸为17nm;当退火温度为650℃时,Fe43Pt35C22相应值分别为28×105A/m和105nm. 关键词: 磁记录材料 磁性薄膜 CoPt FePt纳米复合薄膜  相似文献   

7.
利用真空蒸发法在石英玻璃衬底上制备了ZnS薄膜,将能量80 keV,剂量1×1017 cm-2的Ti离子注入到薄膜中,并将注入后的ZnS薄膜进行退火处理,退火温度500—700 ℃.利用X射线衍射(XRD)研究了薄膜结构的变化,利用光致发光(PL)和光吸收研究了薄膜光学性质的变化.XRD结果显示,衍射峰在500 ℃退火1 h后有一定程度的恢复;光吸收结果显示,离子注入后光吸收增强,随着退火温度的上升,光吸收逐渐降低,吸收边随着退火温度的提高发生蓝移;PL显示,薄 关键词: ZnS薄膜 离子注入 X射线衍射 光致发光  相似文献   

8.
采用传输线模型测量了重B掺杂p型金刚石薄膜(约1020cm-3)上Ti/A u欧姆接触电阻率ρc,测试了500℃退火前后及大电流情况下的I-V特性,研究 了退火对ρc的影响.结果表明,重掺杂和退火工艺是改善欧姆接触的有效手段. ρc随测试温度的变化表明金属/半导体接触界面载流子输运机制为隧道穿透.而 光照对ρc影响的分析表明金刚石可作为理想窗口材料.测试得到的最低ρ c值约为10-4Ωcm2. 关键词: 金刚石薄膜 欧姆接触 接触电阻率  相似文献   

9.
王锐  胡晓君 《物理学报》2014,63(14):148102-148102
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.  相似文献   

10.
Zn离子注入和退火对ZnO薄膜光学性能的影响   总被引:1,自引:2,他引:1       下载免费PDF全文
 利用溶胶凝胶方法在石英玻璃衬底上制备了ZnO薄膜,将能量56 keV、剂量1×1017 cm-2的Zn离子注入到薄膜中。离子注入后,薄膜在500~900 ℃的氩气中退火,利用X射线衍射谱、光致发光谱和光吸收谱研究了离子注入和退火对ZnO薄膜结构和光学性质的影响。结果显示:衍射峰在约700 ℃退火后得到恢复;当退火温度小于600 ℃时,吸收边随着退火温度的提高发生蓝移,超过600 ℃时,吸收边随着退火温度的提高发生红移;近带边激子发光和深能级缺陷发光都随退火温度的提高而增强。  相似文献   

11.
李荣斌 《物理学报》2009,58(2):1287-1292
采用化学气相沉积(CVD)技术,以高温高压(HTHP)合成的(100)金刚石和p型(100)Si为衬底制备了硫掺杂和硼-硫共掺杂金刚石薄膜,利用原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)及隧道电流谱(CITS)等手段分析同质和异质外延CVD掺杂金刚石薄膜的结构和性能.结果表明:异Si衬底上CVD金刚石的形核密度低,薄膜表面比较粗糙,粗糙度达到18.5nm;同质HTHP金刚石衬底上CVD金刚石薄膜晶粒尺寸约为10—50nm,表面平整,表面粗糙度为1.8nm.拉曼测试和电阻测量的结果显示,在HTHP金刚 关键词: 金刚石 掺杂 外延  相似文献   

12.
The 3-dimensional atom probe (3DAP) has been used to provide atomic-scale microcharacterisation of a number of nanostructured materials. Grain boundary segregation has been investigated in electrodeposited nanocrystalline nickel and Ni-P. In the nanocrystalline nickel, there was no observable grain boundary segregation in the as-deposited condition. After annealing, carbon and sulphur contamination was found at the boundary of an abnormally-grown grain. In the as-deposited Ni-P alloy, only limited grain boundary segregation of P is seen, but annealing produces significant segregation and the formation of Ni3P precipitates at grain boundaries. The phase chemistry in a melt-spun amorphous Fe-Si-Cu-Nb-B-Al (FINEMET-type) alloy has also been studied, and the hetereogeneous nucleation of Fe-Si nanocrystals at Cu precipitates shown conclusively. It is found that at early stages of crystallisation, there is only limited partitioning of the Si between the nanocrystals and the amorphous matrix. Atom probe studies of thin layered films have historically been limited by specimen preparation problems, but recent advances have now yielded data on metallic multilayer films. This has allowed atomic-scale measurements of interface chemistry in these films for the first time.  相似文献   

13.
Grain boundary layers in nanocrystalline ferromagnetic zinc oxide   总被引:1,自引:0,他引:1  
The complete solubility of an impurity in a polycrystal increases with decreasing grain size, because the impurity dissolves not only in the crystallite bulk but also on the grain boundaries. This effect is especially strong when the adsorption layers (or the grain boundary phases) are multilayer. For example, the Mn solubility in the nanocrystalline films (where the size of grains is ∼20 nm) is more than three times greater than that in the ZnO single crystals. The thin nanocrystalline Mn-doped ZnO films in the Mn concentration range 0.1–47 at % have been obtained from organic precursors (butanoates) by the “liquid ceramic” method. They have ferromagnetic properties, because the specific area of the grain boundaries in them is greater than the critical value [B.B. Straumal et al., Phys. Rev. B 79, 205206 (2009)]. The high-resolution electron transmission microscopy studies show that the ZnO nanocrystalline grains with the wurtzite lattice are separated by amorphous layers whose thickness increases with the Mn concentration. The morphology of these layers differs greatly from the structure of the amorphous prewetting films on the grain boundaries in the ZnO:Bi2O3 system.  相似文献   

14.
潘金平  胡晓君  陆利平  印迟 《物理学报》2010,59(10):7410-7416
采用热丝化学气相沉积法制备B掺杂纳米金刚石薄膜,并对薄膜进行真空退火处理,系统研究了不同退火温度对B掺杂纳米金刚石薄膜的微结构和电化学性能的影响.结果表明,当退火温度升高到800 ℃后,薄膜的Raman谱图中由未退火时在1157,1346,1470,1555 cm-1处的4个峰转变为只有D峰和G峰,说明晶界上的氢大量解吸附量减少,并且D峰和G峰的积分强度比ID/IG值变为最小,即sp2相团簇  相似文献   

15.
本文采用在金刚石表面蒸镀铝电极的方法测量金刚石膜的电阻率。样品的Raman,SEM,XRD分析结果表明,金刚石膜的电阻率与晶粒尺寸、晶粒取向和缺陷及杂质有直接关系,大尺度晶粒的金刚石膜具有较高的电阻率,高比例的I(110)/I(111)晶粒取向的金刚石膜具有较高的电阻率;结构缺陷和杂质含量较小的金刚石膜具有较高的电阻率。  相似文献   

16.
Three Bi2Sr2Co2Oy thin films with different microstructures have been prepared by chemical solution deposition on LaAlO 3(001) through varying the annealing temperature.With the decrease in the annealing temperature,both the size and c-axis alignment degree of grains in the film decrease as well,leading to an increase in the film resistivity.In addition,the decrease in the annealing temperature also results in a slight increase in the Seebeck coefficient due to the enhanced energy filtering effect of the small-grain film.The nanostructured Bi2Sr2Co2Oy film with an average grain size of about 100 nm shows a power factor comparable to that of films with larger grains.Since the thermal conductivity of the nanostructured films can be depressed due to the enhanced phonon scattering by grain boundary,a higher figure of merit is expected in Bi2Sr2Co2Oy thin film with grains in nanometer size.  相似文献   

17.
Fe-Al-N films were fabricated by reactive sputtering using a radio-frequency magnetron sputtering system. The effects of Al and N content and annealing temperature on microstructure and magnetic properties were investigated. The Fe-Al-N films, which have good soft magnetic properties, consist of nanocrystalline α-Fe grains and a small amount of other phases in the boundaries of α-Fe grains. The average α-Fe grain size is about 10-15nm. A slight amount of Fe-N and Al-N compounds precipitate in the boundaries of α-Fe grains and suppress their growth. Annealing improves the soft magnetic properties slightly by releasing the residual stress and reducing defects.  相似文献   

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