铒掺杂富硅热氧化SiO2/Si发光薄膜的显微结构

利用金属蒸气真空弧 (MEVVA)离子源将稀土元素Er离子掺杂到富硅热氧化SiO2 /Si薄膜中。卢瑟福背散射 (RBS)和X 射线电子能谱仪 (XPS)分析表明 ,Er浓度可达原子百分数 (x)～ 10 ,即Er的原子体浓度为～ 10 2 1·cm-3 。XPS研究发现 ,随着Si注量增大 ,退火态样品表面硅含量增多 ,热氧化硅含量减少。反射式高能电子衍射 (RHEED)和原子灵敏度因子法 (AFM)研究表明 ,样品表面没有大量Er析出或铒硅化物形成 ,退火后表层中Si外延再生长、有针状微晶硅颗粒形成。在 77K及室温下 ,研究了Er掺杂富硅热氧化SiO2 /Si薄膜的近红外区 1 5 4μm附近光致发光光谱     

(Si,Er)双注入热氧化硅的光致发光

采用强流金属蒸汽真空弧（MEVVA）离子源注入机，先将Si大束流注入热氧化SiO2/单晶硅，直接形成镶嵌在SiO2中的纳米晶Si，再小束流注入Er。Er离子在掺杂层中的浓度可达10^21cm^-3量级，大大地提高了作为孤立发光中心的Er^3 浓度。在77K和室温下，观察到了Er^3 的1.54цm特征发射。     

β-FeSi2薄膜制备与发光研究的进展

过渡金属硅化物β-FeSi₂因其原料价格低廉且利于环保而成为理想的硅基发光材料之一。探讨了β-FeSi₂的发光机理,介绍了几种β-FeSi₂薄膜制备方法并比较了不同制备方法的特点,总结了最近几年来β-FeSi₂的研究进展和主要研究结果。结合作者已经取得的结果和积累的经验,提出了提高材料发光性能方法,认为良好的结晶质量和尽可能减少缺陷是β-FeSi₂高效发光的基础,因此有必要探索新的制备方法并改善已有的制备工艺。另外,尝试在β-FeSi₂薄膜中应用其它元素,也有可能增大发光效率;而有效激发β-FeSi₂的p-i-n结构也是提高发光效率的方法之一。最后,讨论了β-FeSi₂的发展趋势,展望了该种材料的发展前景。     

1.4μm～1.7μm宽带光放大材料研究

宽带光放大是指在整个硅基光纤最低损耗带1.4μm～1.7μm能够获得有效信号净增益的光放大。研究高效的宽带光放大材料可以大大满足人们提高通信容量和实现光集成的要求。材料体系的研究主要集中在稀土掺杂氧化物薄膜、玻璃材料和有机聚合物材料上。着重从宽带的获得、发光性能的改善和发光机理的探索3个方面介绍了稀土掺杂玻璃和薄膜材料的研究进展。结合已经取得的结果和积累的经验,探讨了提高发光效率的方法，指出纳米结构设计的共掺材料体系可以获得有效的宽带发光。最后展望了本领域的发展前景。     

从信息物理角度审视大学的人才培养

信息技术的快速发展,对各行各业都产生了巨大冲击,大学的人才培养也不例外,这已引起了广泛关注.目前信息技术对大学人才培养的影响主要还是在技术层面,即"互联网+教育"、"互联网+教学"的改革,而信息技术发展背后蕴含的量子物理学原理或量子思维对大学人才培养的影响还未引起足够重视.本文正是从这个角度出发,分析了信息技术发展的物理学特征,指出了新形势下大学的人才培养需要注意的关键点,最后重点探讨了在大学普及量子物理学知识、提升量子思维素养的必要性,并给出了具体示范案例.     

Flat-band voltage shift in metal-gate/high-k/Si stacks

In metal-gate/high-k stacks adopted by the 45 nm technology node, the flat-band voltage (V_fb) shift remains one of the most critical challenges, particularly the flat-band voltage roll-off (V_fb roll-off) phenomenon in p-channel metal-oxide-semiconductor (pMOS) devices with an ultrathin oxide layer. In this paper, recent progress on the investigation of the V_fb shift and the origin of the V_fb roll-off in the metal-gate/high-k pMOS stacks are reviewed. Methods that can alleviate the V_fb shift phenomenon are summarized and the future research trend is described.     

掺铒硅基材料发光的新途径

关键词：     

低束流Nd3+注入硅基薄膜结构及光致发光的研究

采用金属蒸气真空弧离子源（MEVVA）制备了掺Nd^3 硅基薄膜材料。用扫描电镜和X射线衍射观测了表面形貌及物相结构随注入条件、退火温度的变化，样品经1000℃退火处理形成NdSi相钕硅化合物。测试了样品的光致荧光谱，在254nm（－5.0eV）光激发下获得了紫蓝光区（410－430nm）和红光区（746nm）蒌光发射，随着退火温度的升高，荧光强度增大。746nm红光光谱显示了Nd^3 特征光发射跃迁（^4F7/2,^4S3/2→^4I9/2），讨论了注入层结构与荧光发射的相关性。     

高k介质在新型半导体器件中的应用

当CMOS器件特征尺寸缩小到45 nm以下, SiO₂作为栅介质材料已经无法满足性能和功耗的需要, 用高 k材料替代SiO₂是必然选择. 然而, 由于高 k材料自身存在局限性, 且与器件其他部分的兼容性差, 产生了很多新的问题如界面特性差、 阈值电压增大、 迁移率降低等. 本文简要回顾了高 k栅介质在平面型硅基器件中应用存在的问题以及从材料、 结构和工艺等方面采取的解决措施, 重点介绍了高k材料在新型半导体器件中的应用, 并展望了未来的发展趋势.     

铒偏析与沉淀对掺铒硅1.54 μm光发射的影响

用金属蒸气真空弧离子源(MEVVA)制备高浓度掺铒硅发光薄膜, 研究高浓度Er掺杂发光薄膜中Er的偏析与沉淀现象对1.54 μm光发射的影响. RBS分析表明, Er的掺杂浓度可达～10%(原子分数), 即Er原子体浓度为1×1021 cm-3. XRD分析掺铒硅薄膜的物相结构发现, Er在薄膜中的存在形式与离子注入参数有关. Er的偏析、沉淀以及辐照损伤等因素会影响掺铒硅薄膜的1.54 μm光发射.