Ni在非晶Si中扩散机制的原位X射线衍射研究

通过对非晶Ni和Si多层组分调制膜(ML)中Ni和Si互扩散规律的原位X射线衍射法研究,考察了金属Ni在非晶Si(a-Si)中的扩散现象。得到了较低温度下Ni在非晶Si中扩散系数及规律,并且提出了Ni在a-Si中受非平衡缺陷延迟的间隙扩散机制。这个扩散模型较好地解释了Ni在a-Si中的扩散。 关键词：     

热处理Co/C软X射线多层膜的掠入射反射率增强

研究了低温退火Co/C软X射线多层膜中掠入射反射率的增强现象．通过测量一级调制峰强度随退火温度和时间的变化，测得了低至-10^-25m²s^－1的有效扩散系数．由于所研究的Co/C多层膜的调制波长远大于Co-C系统的扩散临界波长，有效扩散系数近似等于真实宏观扩散系数．负的宏观扩散系数表明，在Co-C系统中有相分离的趋势．这一结果可解释为由Miedema宏观原子模型计算得到的正的Co-C系统的混合焓．高退火温度下反射率的降低是界面锐化与界面粗糙化 关键词：     

Fe-Ti多层调制膜固态反应扩散的动态原位法X射线衍射研究

本文用动态原位法x 射线衍射研究了Fe-Ti 多层调制膜的固态反应扩散, 比较准确地测量了组份调制衍射峰强度的变化,并同时观测了峰位的移动, 计算出不同温度下Fe-Ti 多层调制膜的扩散系数, 并给出其随时间变化的曲线. 根据扩散系数随时间变化率, 计算出与粘滞弛豫相关的激活能 Q=8.3 士0 .2 kcal/ mol. 关键词：     

Fe-Ti多层调制膜固态反应扩散的动态原位法X射线衍射研究

本文用动态原位法X射线衍射研究了Fe-Ti多层调制膜的固态反应扩散,比较准确地测量了组份调制衍射峰强度的变化,并同时观测了峰位的移动,计算出不同温度下Fe-Ti多层调制膜的扩散系数,并给出其随时间变化的曲线。根据扩散系数随时间变化率,计算出与粘滞弛豫相关的激活能Q_y=8.3±0.2kcal/mol。 关键词：     

Ni/a-Si多层膜中固相非晶化反应过程

采用原位X射线衍射法定量地分析研究了多晶Ni/非晶Si成分调制膜中的固相反应非晶化过程.提出了非晶Ni-Si相在Ni/a-Si多层膜固相非晶化反应中的生长模型.并对Ni晶界上的非晶化现象给予热力学和动力学上的解释. 关键词：     

退火对非晶Ge/晶态Ag迭层膜性质的影响

本文利用X射线衍射,扫描电子显微镜和电阻温度关系的测量,研究了非晶Ge/晶态Ag迭层膜的退火行为。低温电阻的测量温区为80—300K,同时给出了室温电阻和退火温度的关系,实验发现一个新的互扩散现象:随着退火温度的升高,Ge不断晶化,同时,部分Ge由于扩散而溶于Ag中,退火温度再升高,扩散到Ag中的Ge又重新析出,利用电阻变化估算出Ge/Ag互扩散的激活能为0.15eV。本文还讨论了退火过程中各结构下的输运性质。 关键词：     

a-Ge/Ag迭层中的临近效应和互扩散

本文研究了不同厚度Ag膜与2000?非晶Ge膜形成的迭层行为。发现随Ag膜厚度的减小,迭层的室温电阻率愈来愈小于相同厚度单层Ag膜的室温电阻率,实验在室温下得出明显的临近效应。当对这些迭层退火时,实验得到十分不同的电阻R_300K与退火温度T_a的关系以及不同T_a下各种R(T_a)-T的关系。由X射线衍射结构分析电子显微镜观察和电子探针扫描成分分析的结果,本文给这些退火过程中的新现象以物理解释。 关键词：     

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β-FeSi2颗粒/(晶体Si+非晶Si)结构;退火前后样品有相同的PL信号强度,说明非晶的FeSi2+β-FeSi2颗粒和β-FeSi2颗粒可以产生同样的发光性能.实验测出1.53 μm处PL信号也进一步证明了非晶FeSi2的半导体性能.     

退火a—Ge／Pb叠层膜的扩散机制与电阻率的反常行为

研究了a-Ge/Pb叠层膜不同温度下退火的行为,得到:PB诱导a-Ge晶化;发现a-Ge/Pb叠层膜在退火互扩散过程中存在两种扩散机制;对a-Ge/Pb为200nm/100nm的叠层膜,在退火互扩散中择优取向的Pb膜出现重新结晶。解释了退火过程中叠层膜电阻率的反常行为。     

退火a-Ge/Pb叠层膜的扩散机制与电阻率的反常行为

研究了a-Ge/Pb叠层膜不同温度下退火的行为,得到:PB诱导a-Ge晶化;发现a-Ge/Pb叠层膜在退火互扩散过程中存在两种扩散机制;对a-Ge/Pb为200nm/100nm的叠层膜,在退火互扩散中择优取向的Pb膜出现重新结晶。解释了退火过程中叠层膜电阻率的反常行为。     

Atomic diffusion in annealed Cu/SiO2/Si（100） system prepared by magnetron sputtering

Cu thin films are deposited on p-type Si (100) substrates by magnetron sputtering at room temperature. The inter-face reaction and atomic diffusion of Cu/SiO2/Si (100) systems are studied by x-ray diffraction (XRD) and Rutherford backscattering spectrometry (RBS). Some significant results can be obtained. The onset temperature of interdiffusion for Cu/SiO2/Si(100) is 350 C. With the annealing temperature increasing, the interdiffusion becomes more apparent. The calculated diffusion activation energy is about 0.91 eV. For the Cu/SiO2/Si (100) systems copper silicides are not formed below an annealing temperature of 350 C. The formation of the copper silicides phase is observed when the annealing temperature arrives at 450 C.     

Studies on the coupling of interlayers in multilayered FeSi/Si amorphous films by cems

Multilayered FeSi/Si amorphous films with fixed FeSi layer thickness and different Si layer thicknesses have been studied by conversion electron Mössbauer spectroscopy at room temperature. The results showed that with decreasing the Si layer thickness, the hyperfine field of samples increased and the thickness of interface dead layers arisen from the atomic interdiffusion effect decreased. These are due to the coupling effect between the magnetic layers.     

AFM and TEM study of hydrogenated sputtered Si/Ge multilayers

Multilayers of hydrogenated ultrathin (3 nm) amorphous a-Si and a-Ge layers prepared by sputtering have been studied by atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM) to check the influence of annealing on their structural stability. The annealed multilayers exhibit surface and bulk degradation with formation of bumps and craters whose density and size increase with increasing hydrogen content and/or annealing temperature and time. Bumps are due to the formation of H₂ bubbles in the multilayer. The craters are bumps blown up very likely because of too high a gas pressure inside. The release of H from its bonds to Si and Ge occurs within cavities very likely present in the samples. The necessary energy is supplied by the heat treatment and by the recombination of thermally generated carriers. Results by energy filtered TEM on the interdiffusion of Si and Ge upon annealing are also presented.     

Mo/Si多层膜小角X射线衍射结构表征

为了实现对Mo/Si多层膜的结构表征,测量了多层膜样品的小角X射线衍射谱。介绍了小角X射线衍射谱的分析方法,包括Bragg峰值拟合法,傅里叶变换法,反射谱拟合法。Bragg峰值拟合法和反射谱拟合法得到多层膜的周期厚度为7.09nm,两种模型的反射谱拟合法得到界面的粗糙度(扩散长度)为0.40～0.41nm(Si在Mo上),0.52～0.70nm(Mo在Si上),前者要比后者小,这与透射电镜法(TEM)得到的结果0.40nm(Si在Mo上),0.6～0.65nm(Mo在Si上)是一致的。通过基于扩散模型的反射谱拟合法得到的折射率剖面也与由高倍率透射电镜(HRTEM)积分得到的灰度值剖面在趋势上是一致的。通过X射线衍射谱和TEM图像对Mo/Si多层膜进行综合表征,得到了多层膜的精细结构信息,这对多层膜制备工艺的优化具有十分重要的意义。     

铌合金电子结构及其高温氧化行为

为了从电子层面揭示Nb合金高温氧化的物理本质,采用递归法计算了Nb合金的电子态密度、原子镶嵌能、亲和能等电子结构参数,探索Nb合金高温氧化机理.研究表明:氧在Nb中具备较高的扩散速率和溶解度,且氧与Nb较易发生反应,生成氧化物,这使Nb的抗高温氧化性较差.原子镶嵌能的计算结果表明,合金元素Ti,Si,Cr在基体中稳定性较低,易向Nb合金表面扩散,形成富Ti,Si,Cr的表层.合金表层中氧与Nb,Ti,Si,Cr间具有较大亲和性,可以生成相应的氧化物,形成对合金具有保护作用的氧化膜. 关键词： 递归法 高温氧化 Nb合金     

Atomic Diffusion in Cu/Si （111） and Cu/SiO2/Si （111） Systems by Neutral Cluster Beam Deposition

The Cu films are deposited on two kinds of p-type Si （111） substrates by ionized duster beam （ICB） technique. The interface reaction and atomic diffusion of Cu/Si （111） and Cu/SiO2/Si （111） systems are studied at different annealing temperatures by x-ray diffraction （XRD） and Rutherford backscattering spectrometry （RBS）. Some significant results are obtained： For the Cu/Si （111） samples prepared by neutral dusters, the interdiffusion of Cu and Si atoms occurs when annealed at 230℃. The diffusion coefficients of the samples annealed at 230℃ and 500℃ are 8.5 ×10^-15 cm^2.s^-1 and 3.0 ×10^-14 cm^2.s^-1, respectively. The formation of the copper-silicide phase is observed by XRD, and its intensity becomes stronger with the increase of annealing temperature. For the Cu/SiO2//Si （111） samples prepared by neutral dusters, the interdiffusion of Cu and Si atoms occurs and copper silicides are formed when annealed at 450℃. The diffusion coefficients of Cu in Si are calculated to be 6.0 ×10^-16 cm^2.s^-1 at 450℃, due to the fact that the existence of the SiO2 layer suppresses the interdiffusion of Cu and Si.     

Cu/SiO2/Si(111)体系中Cu和Si的扩散及界面反应

室温下利用磁控溅射在p型Si(111)衬底上沉积了Cu薄膜. 利用X射线衍射和卢瑟福背散射分别对未退火以及在不同温度点退火后样品的结构进行了表征. 在此基础上，研究了Cu/SiO₂/Si(111)体系的扩散和界面反应. 实验结果表明：当退火温度高于450℃时出现明显的扩散现象，并且随着温度的升高，体系扩散现象会更加显著. 当退火温度低于450℃时没有铜硅化合物生成，当温度达到500℃时才有铜硅化合物生成. 关键词： 薄膜 扩散 界面反应 硅化物     

[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