硅刻蚀现场研究的表面拉曼光谱技术

通过对拉曼谱仪和电极粗糙方法的优化,本文将表面拉曼光谱技术拓宽到了半导体硅电极表面的现场研究,文中观测了不同粗糙时间对硅刻蚀的影响,并实时考察了硅氢表面在开路电位下的氧化过程,实验结果表明,在以ＨＦ为主的湿法刻蚀中,硅表面的悬挂键主要被Ｈ而不是被Ｆ取代。     

多孔硅的拉曼光谱研究

本文研究了多孔硅的拉曼光谱随激发激光功率的变化 ,发现当激发光的功率较低时 ,多孔硅的拉曼光谱在 5 2 0cm- 1附近为一单峰。随着激光功率的增加 ,该单峰向低波数移动且半高宽增大 ,当继续增大激光功率时 ,该单峰分裂为双峰 ,位于低波数一侧的拉曼峰随着激光功率的增大而进一步向低波数移动。多孔硅的拉曼光谱随着激光功率的变化是一个可逆的过程。这一结果表明 ,低波数拉曼峰的位置既不能作为多孔硅颗粒尺寸的量度 ,也不能只把低波数的拉曼峰作为多孔硅的特征。我们认为激光诱导多孔硅中LO和TO声子模的简并解除是观察到双峰的主要原因。     

表面活性剂修饰多孔硅的光致发光光谱

分别利用4种不同的表面活性剂对多孔硅进行表面修饰,结果表明油酸钠溶液、CPB溶液和乳化剂OP溶液修饰的多孔硅样品发光减弱,SDS溶液修饰的多孔硅样品发光增强,不同浓度的SDS溶液的增强倍数也不同。这种现象不仅可以为研究多孔硅的发光机制提供新的依据,还为提高多孔硅的发光效率提供了一个新的有效途径。     

多孔硅拉曼光谱的研究

采用电化学腐蚀的方法制备多孔硅。对不同实验条件下所得到的多孔硅的拉曼光谱进行了分析，确认多孔硅是具有纳米晶结构特征的材料，肯定了量子限制效应在多孔硅光致发光中的作用。     

硅纳米线拉曼光谱的研究

声子限制效应会引起本征硅纳米线拉曼光谱红移及不对称宽化,但研究发现其并非引起硅纳米线拉曼光谱改变的主要因素。研究表明,由于在拉曼光谱测量中,通常使用的入射激光功率都在5 mW以上,激光加热会导致很高的局部温度,从而引起拉曼光谱大幅度红移并对称宽化,这是硅纳米线拉曼光谱红移的主要影响因素。另外,激光功率很高时,由激光激发的载流子会与声子发生Fano型干涉,从而使硅纳米线拉曼光谱发生Fano型红移和不对称宽化。除此之外,对小直径本征硅纳米线,声子限制效应导致波矢选择定弛则弛豫,使不在布里渊区中心的声子也可以参与拉曼散射,因而其拉曼光谱中除常见的几个拉曼峰外还会出现新拉曼峰。     

发射可见光多孔硅的拉曼光谱

本文报导了多孔硅的拉曼散射和光致发光的研究。给出了多孔硅的拉曼和光致发光谱之间的对应关系,根据拉曼峰的移动,估算了多孔硅量子线横截面的平均尺度为2.1～4.2nm。     

单晶金刚石氢终端场效应晶体管特性

基于微波等离子体化学气相淀积生长的单晶金刚石制作了栅长为2μm的耗尽型氢终端金刚石场效应晶体管,并对器件特性进行了分析.器件的饱和漏电流在栅压为-6 V时达到了96 mA/mm,但是在-6 V时栅泄漏电流过大.在-3.5 V的安全工作栅压下,饱和漏电流达到了77 mA/mm.在器件的饱和区,宽5.9 V的栅电压范围内,跨导随着栅电压的增加而近线性增大到30 mS/mm.通过对器件导通电阻和电容-电压特性的分析,氢终端单晶金刚石的二维空穴气浓度达到了1.99×10~(13)cm~(-2),并且迁移率和载流子浓度均随着栅压向正偏方向的移动而逐渐增大.分析认为,沟道中高密度的载流子、大的栅电容以及迁移率的逐渐增加是引起跨导在很大的栅压范围内近线性增加的原因.     

催化研究中的原位Raman光谱技术

研制了分别适用于Ｍａｃｒｏ－Ｒａｍａｎ及Ｍｉｃｒｏ－Ｒａｍａｎ谱仪的高性能原位样品池。性能指标温度：从１７３Ｋ－１０７３Ｋ连续可调，精度±０．５－２Ｋ；压力：常压至１０ＭＰａ．真空度：１０－６ｔｏｒ：相态：气固相及液相。指标表明，多数类型的化学反应都可以在上述样品池内再现。此外，还提出了建立光谱——色谱——质谱——微型反应器联用装置的技术方案，用于考察反应过程催化剂表面结构，吸附物种与产物三者之间的内在联系，以期将催化反应机理的研究提高到原位动态分子水平。     

硅刻蚀的现场拉曼光谱研究

硅刻蚀的现场拉曼光谱研究刘峰名任斌汤儆田中群（厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室，化学系，物理化学研究所厦门３６１００５）ＩｎＳｉｔｕＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｉｃＳｔｕｄｙｏｆＳｉｌｉｃｏｎＥｔｃｈｉｎｇｉｎＨＦＳｏｌｕｔｉｏｎｓＦ．...     

定量单轴压力下单晶硅片原位拉曼谱峰测试

测量获得了金刚石压腔系统中碳化钨基座单轴下的总压应力(F/N)-应变(ε/μm/m)关系: F=3.395ε+12.212(R2=0.999 9),研制出可以在定量单轴压力下原位测试样品谱学特征的装置。利用该装置测试了单轴压力在2548.664 MPa下单晶硅片的拉曼谱峰。测试结果表明,当压力垂直于单晶硅样品[100]结晶面时,样品的519.12 cm-1谱峰随压力增大有规律的向高频方向偏移,谱峰频移量(Δω/cm-1)与压力(σ/MPa)的增加呈显著的线性关系,线性方程为σ=365.80Δω+10.19。式中的常数项在一定程度上反应了样品本身存在的残余应力;一次项系数与理论计算得到的结果存在一定差异,可能是由于本实验考虑了样品受力的定向性。Δω-σ线性关系式中的常数项可能代表两层含义：一是实验过程中存在的误差;二是在一定程度上反应了硅片本身存在的内应力的大小。     

基于机械-化学的方法在硅表面制造功能化结构

"利用机械与化学结合的方法在芳烃重氮盐溶液中用金刚石刀具切削硅片,使得芳香烃分子和硅之间以共价键连接,实现了对硅片的"成形并功能化"的一步完成．研究了在大气环境如何利用金刚石刀具在硅表面加工出表面质量较好的微结构,为下一步在溶液中"成形并功能化"硅提供好的基底．在溶液中对硅表面进行可控自组装实验,初步研究了切削速度和组装时间对切削处生成自组装膜质量的影响,总结出较适合膜生长的参数．用X射线光电子能谱对自组装膜进行了检测,用扫描电子显微镜和原子力显微镜对自组装膜的表面形貌进行了表征,并用原子力显微镜对自     

488 nm连续激光晶化本征非晶硅薄膜的喇曼光谱研究

利用等离子增强化学气相沉积系统制备了本征非晶硅薄膜,并选用488 nm波长的连续激光进行晶化.采用喇曼测试技术对本征非晶硅薄膜在不同激光功率密度和扫描时间下的晶化状态进行了表征,并用514 nm波长与488 nm波长对样品的晶化效果进行了比较.测试结果显示:激光照射时间60 s, 激光功率密度在1.57×10⁵ W/cm²时,能实现非晶硅向多晶硅的转变,在功率密度达到2.7 56×10⁵ W/cm²时,有非晶开始向单晶转变,随着激光功率密度的继续增加,晶化结果仍为单晶;在功率密度为2.362×10⁵ W/cm²下,60 s照射时间晶化效果较好;在功率密度为2.756×10⁵ W/cm²和照射时间为60 s的条件下,用488 nm波长比514 nm波长的激光晶化本征非晶硅薄膜效果较好,并均为单晶态.     

粗糙铂电极上甲醛电氧化行为及其现场表面拉曼光谱研究

利用循环伏安法研究了酸性介质中甲醛在粗糙铂电极上电氧化行为 ,考察了支持电解质浓度 ,电极表面结构等因素对甲醛氧化行为的影响 ,发现了甲醛在粗糙铂电极上的自发解离现象。采用共焦显微拉曼技术研究了甲醛在粗糙铂电极上解离吸附行为 ,获得了甲醛在该电极表面解离吸附的分子水平信息 ,并且从分子水平验证了甲醛在粗糙铂电极上的自发解离现象。     

生物酶活力的原位红外光谱测定

红外（IR）光谱近年来逐渐展示了它在生物医学领域中的应用,它不但能很好地用于体外酶催化活力分析和酶抑制剂的筛选,尤其可对活细胞进行原位酶活力测定和抑制剂筛选。IR光谱技术可用于生物酶活力的直接检的基本原理是基于单位时间内,反应物或者产物在IR光谱中特征吸收峰的峰位或强度的变化量来反映生物酶的催化效率。本文综述了利用IR光谱技术,对体外部分酶活力值进行分析和测定、以及对酶抑制剂的抑制效应进行评估和筛选;进而将该技术扩展至以活体细胞作为检测模型、开展细胞内生物酶活力值的测定及其抑制剂的筛选。同时,我们也对新近提出的在细胞原位测定酶活力的IR 方法及研究理念作了概述,生理条件下开展对生物酶活性无标记直接检测提供了新方法,并对该技术领域存在的问题及今后的发展趋势作出了展望。     

532nm连续激光晶化非晶硅薄膜的原位拉曼光谱研究

用磁控溅射制备了非晶硅薄膜,用波长为532 nm的连续激光退火和显微Raman光谱原位测试技术和场发射扫描电子显微镜研究了非晶硅薄膜在不同激光功率密度和不同扫描速度下的晶化状态。结果表明,激光照射时间10 s,激光功率密度大于2.929×105W/cm2时,能实现非晶硅薄膜晶化。在激光功率密度为5.093×105W/cm2,扫描速度为10 mm/s时非晶硅开始向多晶硅转化。在5.093×105W/cm2的功率密度下,以1.0 mm/s的扫描速度退火非晶硅薄膜,得到的晶粒直径为740 nm。