Si(111)分子束外延生长时RHEED强度振荡的观察

本文报道用反射式高能电子衍射的强度振荡测量来观察Si(111)衬底上分子束外延的生长行为,观察到了双原子层的振荡模式。振荡的衰减和恢复特性不同于Si(100)衬底上的生长行为,而同GaAs分子束外延时的特性非常相似。 关键词：     

电子衍射条件对Si(111)外延时反射式高能电子衍射强度振荡的影响

本文研究了不同电子衍射条件对Si(111)外延时的反射式高能电子衍射(RHEED)强度振荡的影响,在保持生长条件不变的情况下,沿[112]方位观测时,不同入射角下其强度振荡的相位和初始瞬态响应变化很大,甚至会发生180°相位变化,而在[011]方位观测时,其相位的变化不明显,结合Si(111)面的RHEED强度摇摆曲线测量结果,表明这种与电子衍射条件有关的振荡特性变化,实际上反映了由电子多重散射机理引起的RHEED强度振荡两种情形,对RHEED强度的初始瞬态响应机理也作了探讨。 关键词：     

分子束外延生长[111]晶向CdTe的研究

本文采用分子束外延(MBE)方法在BaF₂衬底上直接外延生长了CdTe(111)薄膜. 反射高能电子衍射(RHEED)实时监控生长表面, 衍射图样揭示了CdTe(111)在BaF₂表面由二维生长向三维生长的变化过程．XRD表征验证了外延生长的CdTe薄膜的单晶性质．由红外透射光谱测量和理论拟合相结合, 得到了CdTe外延薄膜室温带隙宽度E_g=1.511 eV.     

分子束外延GaAs/Si材料的喇曼散射研究

对逐层腐蚀的GaAs/Si材料进行喇曼散射实验,研究晶格振动声子谱沿外延生长方向的剖面分布,发现GaAs外延层从表面到界面经历着从双轴张应力到双轴压应力的变化。用Anastassakis等人提出的特殊相关模型对GaAsLO声子的谱形进行分析,发现GaAs外延层的晶体质量随着外延层厚度的减薄(从1μm—500?)是渐渐退化的,这是由于界面失配位错进入外延层所致。对GaAs LO声子与TO声子强度之比分析表明:外延层厚度从3.3μm变化到1μm左右时,其晶体质量并不是简单地随着厚度的减薄而退化,在1.3μm左右外延层晶体质量反而变好。对这种现象做了详细的讨论。 关键词：     

Ge_xSi_1-x_/Si应变层超晶格的分子束外延生长及其特性研究

在 Si (l00) 衬底上用分子束外延在不同的温度下生长了不同组份的GeGe_xSi_1-x_/Si 应变层超晶格.用反射式高能电子衍射、x 射线双晶衍射、卢瑟福背散射、透射电子显微镜以及Raman散射等侧试方法研究了Ge Ge_xSi_1-x_/Si超晶格的生长及其结构特性. 结果表明, 对不同合金组份的超晶格, 其最佳生长温度不同. x值小, 生长温度高; 反之, 则要求生长温度低. 对于x为0. 1-0. 6 , 在400-600℃ 的生长温度范围能够长成界面平整、晶格完好和周期均匀的GeGe_xSi_1-x_/Si应变层超晶格. 关键词：     

用激光分子束外延在Si衬底上外延生长高质量的TiN薄膜

采用激光分子束外延技术，利用两步法，在Si单晶衬底上成功地外延生长出TiN薄膜材料.原子力显微镜分析结果显示， TiN薄膜材料表面光滑，在10 μm×10 μm范围内，均方根粗糙度为0842nm.霍耳效应测量结果显示，TiN薄膜在室温条件下的电阻率为36×10^-5Ω·cm，迁移率达到5830 cm²/V·S，表明TiN薄膜材料是一种优良的电极材料.X射线θ—2θ扫描结果和很高的迁移率均表明，高质量的TiN薄膜材料被外延在Si衬底     

用激光分子束外延在Si衬底上外延生长高质量的TiN薄膜

采用激光分子束外延技术,利用两步法,在Si单晶衬底上成功地外延生长出TiN薄膜材料.原子力显微镜分析结果显示, TiN薄膜材料表面光滑,在10 μm×10 μm范围内,均方根粗糙度为0842nm.霍耳效应测量结果显示,TiN薄膜在室温条件下的电阻率为36×10^-5Ω·cm,迁移率达到5830 cm²/V·S,表明TiN薄膜材料是一种优良的电极材料.X射线θ—2θ扫描结果和很高的迁移率均表明,高质量的TiN薄膜材料被外延在Si衬底 关键词： 激光分子束外延 TiN单晶薄膜 外延生长     

Si1－xGex/Si量子阱发光材料的分子束外延生长及其结构研究

采用固源Si分子束外延,在较高的生长温度于Si(100)衬底上制备出Si1－xGex/Si量子阱发光材料。发光样品的质量和特性通过卢瑟福背散射、X射线双晶衍射及光致发光评估。背散射实验中观察到应变超晶格的反常沟道效应;X射线分析表明材料的生长是共度的、无应力释放的,结晶完整性好。低温光致发光主要是外延合金量子阱中带边激子的无声发射和横光学声子参与的激子复合。并讨论了生长温度对量于阱发光的影响。     

Si(001)衬底上分子束外延生长Ge0.975Sn0.025合金薄膜

使用低、高温两步法生长的高质量Ge薄膜作为缓冲层,在Si(001)衬底上采用分子束外延法生长出Ge_0.975Sn_0.025合金薄膜.X射线双晶衍射和卢瑟福背散射谱等测试结果表明,Ge_0.975Sn_0.025合金薄膜具有很好的晶体质量,并且没有发生Sn表面分凝.另外,Ge_0.975Sn_0.025合金薄膜在500 ℃下具有很好的热稳定性,有望在Si基光电器件中得到应用. 关键词： GeSn Ge 分子束外延 外延生长     

Si衬底上分子束外延Ge,Si时的反射式高能电子衍射强度振荡观察

本文观察了在Si(100)和Si(111)衬底上分子束外延Si,Ge时的反射式高能电子衍射(RHEED)强度振荡现象。其振荡特性表明,外延一定厚度的缓冲层可以改善表面的平整性,较慢的生长速率或中断生长一段时间有利于外延膜晶体质量的提高。Si(100)上外延Si或Ge时,沿[100]和[110]方位观测到的振荡特性均为单原子模式,起因于表面存在双畴(2×1)再构;而Si(111)上外延Ge时,[112]方位观测到的振荡为双原子层模式,但在[110]方位观察到不均匀周期的强度振荡行为。两种衬底上保持RHEED     

用RHEED强度振荡锁相外延控制Ge/Si超晶格的生长

观察了Ge,Ge/Si交替外延时的反射式高能电子衍射(RHEED)强度振荡现象,并由此研究了Si(100)和Si(111)衬底上分子束外延Ge,Ge/Si超薄叠层的生长行为和生长特性。利用RHEED强度振荡,锁相控制生长了Ge(2ML)/Si(2ML),Ge(4ML)/Si(4ML)超薄超晶格。 关键词：     

Ge/Si(111)与Si/Ge(111)体系的生长特性与表面再构研究

本文利用RHEED和AES对Ge/Si(111)和Si/Ge(111)体系的生长特性与表面再构进行了研究。由此提出了其生长模式,并讨论了应力对生长特性、界面特性和表面再构的作用。     

用ARUPS和HREELS研究GaP(111)面的表面态

本文利用角分辨紫外光电子能谱(ARUPS)和高分辨率电子能量损失谱(HREELS)研究Ar⁺刻蚀退火处理的GaP(111)面表面态。发现与P原子悬挂键有关的本征满表面态在Г点位于价带顶下0.6eV处,而缺陷引入的空表面态位于价带顶上1.1eV处(Г点)。空表面态引起n型样品表面能带发生1.36eV弯曲。     

Nucleation and growth during molecular beam epitaxy (MBE) of Si on Si(111)

The nucleation of Si on Si(111) has been studied during deposition in UHV by spot profile analysis of low energy electron diffraction (SPA-LEED). A new method of evaluation is developed by separating the measured spot profile into a central spike and a broad shoulder. The energy dependence of the fraction of the central spike out of the total diffracted intensity provides the vertical distribution of surface atoms over different levels. With this method it is shown that the first nucleation occurs in islands of double height. Only after deposition of several layers a layer-by-layer growth is found with a well defined nucleation of a new layer before the former one is completed.     

在Si(111)上用有机溶胶凝胶甩膜热解法制备(0001)定向的6H-SiC薄膜

在Si(111)衬底上用聚苯乙烯溶胶凝胶甩膜并经950℃真空(10^-3Pa)热解处理法,制备出晶态SiC薄膜.用FTIR,XRD,TEM,RamanXPS等方法研究了SiC薄膜的晶体结构、微结构、组成以及各元素的化学态等性质.结果表明制得的是沿(0001)高度择优取向的晶态6H-SiC薄膜.膜中SiC晶粒沿c轴柱状生长,其最大尺寸约150nm,膜厚约为0.3μm,SiC中的Si/C比约为1.表层有少许污染C(CH和CO)和少量O(Si₂O₃,CO态氧和吸附氧).从对比实验可知,在热解时将甩膜的Si片与另一空白Si片面面相贴可明显增加SiC的生成量. 关键词： 碳化硅 薄膜 溶胶凝胶     

Ag在Si(111)表面二维生长有序化动力学研究

利用自制的高分辨率衍射斑角分布测量仪对低能电子衍射斑进行测量,研究Ag在Si(111)表面的有序化规律.结果表明,Ag3^1/2畴在生长过程中,满足标度不变性,是一种自相似的生长过程,在生长初期,它的生长指数近似为1/2,并提出了Ag从Ag(111)岛向外扩散形成Ag3^1/2畴的生长机制.还提出利用光助退火以在较低温度下获得完善的表面结构.     

等离子辅助分子束外延技术研究生长在Si(111)衬底的氮化镓pn结

利用等离子辅助分子束外延系统研究了生长在硅(111)衬底的氮化镓pn结,并将其应用于光学器件．硅和镁分别用做n和p掺杂,反射高能电子衍射图像显示氮化镓pn结层具有良好的表面形貌,结层厚度约为0.705 nm,且为六方结构．室温下X射线衍射对称摇摆曲线中(0002)面的ω/2θ显示,半峰宽为0.340,说明氮化镓pn结质量高．另外,在硅和镁掺杂样品中没有A1峰淬灭．光致发光光谱表明pn结样品具有良好的光学性能．镍和铝作为分别作为正面和背面的电极接触应用于光学器件,该器件的电流电压特性显示了典型的异质结整流特性．正向接触镍经过氮气中退火处理10 min,结果表明,600 oC处理的样品比400 oC处理和未经处理的样品具有更高的增益．