衬底材料对制备立方氮化硼薄膜的影响

较系统地研究了不同衬底材料对制备氮化硼薄膜的影响。用热丝增强射频等离子体CVD法,以NH3,B2H6和H2为反应气体,在Si,Ni,Co和不锈钢等衬底材料上,成功生长出高质量的立方氮化硼薄膜,还用13.56MHz的射频溅射系统将c-BN薄膜沉积在Si衬底上,靶材为h-BN(纯度为99.99％）,溅射气体为氩气和氮气的混合气体,所得到的氮化硼薄膜中立方相含量高于90%,用X射线衍射谱和傅里叶变换红谱对样品进行了分析表明,衬底材料与c-BN的晶格匹配情况,对于CVD生长立方氮化硼薄膜影响很大,而对溅射生长立方氮化硼薄膜影响不大。     

用射频溅射法制备立方氮化硼薄膜

利用射频溅射方法在n型Si(111)衬底上制备出立方相含量接近100%且粘附性较高的立方氮化硼(c-BN)薄膜.傅里叶变换红外谱(FTIR)的结果表明，基底负偏压对薄膜立方相含量和薄膜压应力有很大影响，另外，衬底的电阻率对c-BN生长和薄膜的压应力也有一定的影响. 关键词： 立方氮化硼 射频溅射 压应力 基底负偏压     

PASCO实验平台的设计性应用思路及其尝试

本文利用PASCO平台的传感器及数据采集设备对传统单缝衍射实验设备进行改造,使单缝衍射的光强分布等不易观察的物理量得到感官表现,并能通过软件进行定量分析,具有良好的实验教学效果.     

立方氮化硼薄膜沉积过程的相变研究

从能量和结构两个角度分析了BN四种相的转变过程，以及杂质和缺陷对立方氮化硼(c-BN)薄膜制备的影响.研究了从六角氮化硼(h-BN)到c-BN转变的一个可能的过程，即h-BN→菱形氮化硼(r-BN)→c-BN过程.对纯的h-BN到r-BN的转变需要克服一个很高的能量势垒，在实验室条件下很难能够提供能量来越过这个势垒.而从r-BN到c-BN的转变只需要克服一个很低的能量势垒.这个能量势垒要低于从h-BN到纤锌矿氮化硼(w-BN)转变所需要克服的能量势垒.c-BN薄膜的制备过程中，薄膜在高能粒子轰击下，会产生大量的缺陷，这些缺陷对立方相的形成起到了重要的作用，缺陷和杂质的存在大大降低了从h-BN到r-BN转变的能量势垒.根据这个理论模型，在两步法制备c-BN薄膜的基础上，调整实验参数，形成三步法制备高质量c-BN薄膜.主要研究了三步法中第一步的时间和衬底负偏压对c-BN薄膜制备的影响，找到合适的沉积时间和衬底负偏压分别为5min和-180V.采用三步法制备薄膜，可以重复得到高立方相体积分数(立方相体积分数超过80%)的BN薄膜，并且实验重复性达到70%以上. 关键词： 立方氮化硼 能量势垒 缺陷 衬底偏压     

立方氮化硼薄膜的光学带隙

用射频溅射法在p型Si(100)衬底上沉积立方氮化硼(c-BN)薄膜,薄膜的成分由傅里叶变换红外谱标识,用紫外-可见分光光度计测量了c-BN薄膜的反射光谱,利用K-K(Kramers-Kroning)关系从反射谱计算出c-BN薄膜的光吸收系数,进而确定c-BN薄膜的光学带隙.对于立方相含量为55.4%的c-BN薄膜,光学带隙为5.38eV. 关键词： 立方氮化硼薄膜 光学带隙 K-K关系     

有机太阳能电池的研究进展

能量转化效率低是有机太阳能电池实现商业化生产的一个瓶颈,因此,制备高性能太阳能电池的关键之一是提高能量转化效率（ηp）,文章介绍了有机太阳能电池的工作原理,论述了目前有机太阳能电池的研究现状,重点从提高有机太阳能电池的开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、光电转换效率（ηEOE）和填充因子（FF）等几方面分析总结了提高有机太阳能电池能量转化效率的几种有效途径,并简要阐述了有机太阳能电池稳定性的研究进展．     

氮化硼薄膜的红外光谱研究

用磁控溅射法制备六角氮化硼薄膜,在衬底温度、衬底偏压、工作气压等条件一定的情况下改变工作气体(氮气+氩气)中氮气的比例,以制备高质量的六角氮化硼薄膜,薄膜以红外吸收光谱标识。实验结果表明,工作气体中氮气的比例对制得的六角氮化硼薄膜有很大影响,在氮气比例为20%时得到理想的六角氮化硼薄膜。     

退火温度对氧化镓薄膜及紫外探测器性能的影响

采用射频磁控溅射法在石英基底上制备Ga₂O₃薄膜,并在氩气气氛中控制不同的退火温度进行后退火,通过对样品的晶体结构、透射率、表面形貌和光学带隙等性质进行测试分析,发现退火工艺可以提升薄膜的结晶质量,但同时高温退火也容易使得薄膜中的氧元素逸出薄膜外形成氧空位,选取800℃退火后样品制备成金属-半导体-金属(metal-semiconductor-metal,MSM)型光电探测器件,并与未退火样品器件对比发现在1.1 V的反向偏压下,800℃的光暗电流比为1021.3、响应度为0.106 A/W、比探测率为1.61×10¹² Jones,分别是未退火器件的7.5,195和38.3倍,外量子效率相较于未退火样品提升了51.6%,上升时间(0.19/0.48 s)相较于未退火样品(0.93/0.93s)减小,下降时间(0.64/0.72 s)与未退火样品(0.45/0.49 s)相比有所增大,表明氧空位的增加可以减缓光生载流子的复合来达到延长载流子寿命的效果,最后详细分析了退火后氧空位的增多导致探测器性能参数提高的机理.     

Deposition of hexagonal boron nitride thin films on silver nanoparticle substrates and surface enhanced infrared absorption

Silver nanoparticle thin films with different average particle diameters are grown on silicon substrates. Boron nitride thin films are then deposited on the silver nanoparticle interlayers by radio frequency （RF） magnetron sputtering. The boron nitride thin films are characterized by Fourier transform infrared spectra. The average particle diameters of silver nanoparticle thin films are 126.6, 78.4, and 178.8 nm. The results show that the sizes of the silver nanoparticles have effects on the intensities of infrared spectra of boron nitride thin films. An enhanced infrared absorption is detected for boron nitride thin film grown on silver nanoparticle thin film. This result is helpful to study the growth mechanism of boron nitride thin film.     

Preparation of hydrogenated microcrystalline silicon films with hot-wire-assisted MWECR-CVD system

Intrinsic hydrogenated microcrystalline silicon (\muc-Si:H) films have been prepared by hot-wire-assisted microwave electron-cyclotron-resonance chemical vapour deposition (HW-MWECR-CVD) under different deposition conditions. Fourier-transform infrared spectra and Raman spectra were measured. Optical band gap was determined by Tauc plots, and experiments of photo-induced degradation were performed. It was observed that hydrogen dilution plays a more essential role than substrate temperature in microcrystalline transformation at low temperatures. Crystalline volume fraction and mean grain size in the films increase with the dilution ratio (R=H₂/(H₂+SiH₄)). With the rise of crystallinity in the films, the optical band gap tends to become narrower while the hydrogen content and photo-induced degradation decrease dramatically. The samples, were identified as \mu c-Si:H films, by calculating the optical band gap. It is considered that hydrogen dilution has an effect on reducing the crystallization activation energy of the material, which promotes the heterogeneous solid-state phase transition characterized by the Johnson--Mehl--Avrami (JMA) equation. The films with the needed structure can be prepared by balancing deposition and crystallization through controlling process parameters.