磁控溅射沉积铝/贫铀与金/贫铀镀层的界面研究

采用磁控溅射技术沉积制铝/贫铀/铝(Al/DU/Al)、金/贫铀/金(Au/DU/Au) "三明治" 薄膜样品. 利用高分辨扫描电镜、 X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、 扫描俄歇微探针对Al/DU/Al, Au/DU/Au样品的Al/DU, Au/DU界面行为进行表征与研究. 结果表明: 沉积态DU层以柱状晶生长; Al/DU界面扩散明显, 物理扩散过程中伴随着Al, DU化学反应形成Al₂U, Al₃U金属化合物; 金属化合物的形成导致界面处Al 2p电子结合能向高能端移动, U 4f电子向低能端移动; 微量O在Al/DU界面处以Al₂O₃及铀氧化物形式存在; DU镀层中以铀氧化形式存在; 沉积态的Au/DU界面扩散为简单的物理扩散, 团簇效应导致Au/DU界面处Al 2p, U 4f电子结合能均向高能端移动; 在Au/DU界面及DU镀层中, 微量O以铀氧化物形式存在; Al/DU界面扩散强于Au/DU; 相同厚度的Al, Au保护镀层, Al镀层保护效果优于Au镀层. 关键词： Al/DU界面 Au/DU界面 磁控溅射 界面扩散     

Au/GaP接触体系界面特性的XPS分析

利用X射线光电子能谱研究了Au／GaP接触体系界面结构，组分随着热处理温度的变化.实验结果表明，即使在室温下金属和半导体原子间的扩散与迁移也会发生.Au/GaP接触退火时导致界面上GaP的分解并伴随着原子间快速扩散.当热处理温度升高，Au-Ga原子界面反应增强，从而生成复相结构Au-Ga金属间化合物.如Ga₂ Au，GaAu等.Au/GaP接触的界面是一个含有金、半导体原子的合金再生长层.从金属学的观点对界面的特性进行了讨论. 关键词：     

原子层沉积Al2O3/n-GaN MOS结构的电容特性

利用原子层沉积技术制备了具有圆形透明电 极的Ni/Au/Al₂O₃/n-GaN金属-氧化物-半导体结构, 研究了紫外光照对样品电容特性及深能级界面态的影响, 分析了非理想样品积累区电容随偏压增加而下降的物理起源. 在无光照情形下, 由于极长的电子发射时间与极慢的少数载流子热产生速率, 样品的室温电容-电压扫描曲线表现出典型的深耗尽行为, 且准费米能级之上占据深能级界面态的电子状态保持不变. 当器件受紫外光照射时, 半导体耗尽层内的光生空穴将复合准费米能级之上的深能级界面态电子, 同时还将与氧化层内部的深能级施主态反应. 非理想样品积累区电容的下降可归因于绝缘层漏电导的急剧增大, 其诱发机理可能是与氧化层内的缺陷态及界面质量有关的“charge-to-breakdown”过程. 关键词： 原子层沉积 2O₃/n-GaN')" href="#">Al₂O₃/n-GaN 金属-氧化物-半导体结构 电容特性     

Au:TiO2和Au:Al2O3纳米颗粒复合膜的线性和非线性光学特性

主要从实验和理论两个方面,探讨了不同Au颗粒尺寸和不同基质对Au：TiO₂和Au：Al₂O₃复合膜线性和非线性光学性质的影响.用吸收光谱研究了Au颗粒尺寸和基质与Au复合膜表面等离子体共振带之间的关系;用皮秒Z扫描技术研究了共振和非共振情况下(激发光波长分别为532nm和1064nm),Au颗粒尺寸和基质与复合膜三阶非线性极化率的关系.基于表面等离子体共振理论和局域场增强理论对复合膜进行了分析,得到了不同Au颗粒大小和不同基质时Au复合膜的 关键词： 金属纳米颗粒 复合膜 三阶非线性 表面等离子体共振     

Au/SiO2纳米复合薄膜的微结构及光吸收特性研究

用多靶磁控溅射技术制备了Au/SiO₂纳米多层薄膜.利用透射电子显微镜以及吸 收光谱对Au/SiO₂复合薄膜的微观结构、表面形貌及光学性能进行了表征和测试 .研究结果表明：单层Au/SiO₂薄膜中Au沉积时间小于10s时，分散在SiO_{2< /sub>中的Au颗粒随Au的沉积时间的延长而增大；当沉积时间超过10s后，Au颗粒的尺寸几乎 不随沉积时间变化，但Au颗粒的形状由网络状结构变为薄膜状结构.［Au(t1关键词： 尺寸效应 纳米复合薄膜 吸收光谱 有效媒质理论}     

Au/a-Si:H界面X射线光电子能谱和俄歇电子能谱研究

采用x射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)对Au/a-Si:H界面进行了研究。实验表明,Au/a-Si:H界面最初形成过程是以金属团生长形式出现,当Au淀积量超过一定值后,Au和Si开始互扩散并进行化学反应,结果形成Au-Si互溶区。利用光发射方法证实,热处理Au/a-Si:H界面导致淀积膜中Si岛形成。 关键词：     

Au/(SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构的电致发光研究

利用射频磁控溅射方法,在n⁺-Si衬底上淀积SiO₂/Si/SiO_{2纳米双势垒单势阱结构,其中Si层厚度为2至4nm,间隔为0.2nm,邻近n⁺-S i衬底的SiO2层厚度固定为1.5nm,另一SiO2层厚度固定为3nm.为了 对比研究,还制备了Si层厚度为零的结构,即SiO2(4.5nm)/n⁺-Si 结构.在经过600℃氮气下退火30min,正面蒸上半透明Au膜,背面也蒸Au作欧姆接触后,所 有样品都在反向偏置(n^＋-Si的电压高于Au电极的电压)下发光,而在正向偏压 下不发光.在一定的反向偏置下,电流和电致发光强度都随Si层厚度的增加而同步振荡,位 相相同.所有样品的电致发光谱都可分解为相对高度不等的中心位于2.26eV(550nm)和1.85eV (670nm)两个高斯型发光峰.分析指出该结构电致发光的机制是：反向偏压下的强电场使Au/( SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n⁺-Si结构发生了雪崩击穿 ,产生大量的电子-空穴对,它们在纳米SiO2层中的发光中心(缺陷或杂质)上复 合而发光. 关键词： 电致发光 纳米双势垒 高斯型发光峰 雪崩击穿}     

低覆盖度的Au/GaN(0001)界面的同步辐射研究

利用同步辐射光电子能谱研究了低覆盖度Au在GaN(0001)表面的初始生长模式,肖特基势垒高 度以及界面的电子结构.结果表明，Au沉积初始阶段有界面的化学反应,随后呈三维岛状生长 .由光电子能谱实验确定的肖特基势垒高度为14 eV. 通过对界面价带谱和Au 4f芯能级谱 的分析,确定了界面化学反应的存在.利用线性缀加平面波方法计算了GaN(0001)和Au的价带 态密度并分析了化学反应产生的机理,认为在初始阶段界面形成了Au_Ga合金. 关键词： 同步辐射 光电子能谱 Au/GaN欧姆接触 态密度     

n+-Si与p-Si衬底上含纳米硅的SiO2膜电致发光

对于Au/富Si-SiO₂/p-Si和Au/富Si-SiO₂／n⁺-Si这两种结构，研究并比较了它们的电致发光特性．对于前者，当正向偏压大于4V时发射红光，而加反向偏压时不发光；对于后者，加正向偏压不发光，而当反向偏压大于3.5V时发射红光．着重讨论了Au/富Si-SiO₂/n⁺-Si的电致发光机制 关键词：     

Au/SrTiO3/Au界面电阻翻转效应的低频噪声分析

本文研究了Au/SrTiO₃/Au三明治结构中的双极电阻翻转效应, 观察到高、低阻态的电阻弛豫现象. 低频噪声测量表明高、低阻态的电阻涨落表现出1/f行为. 对比试验表明, 高阻态的低频噪声来源于反向偏置肖特基势垒和氧空位的迁移, 强度较大, 低阻态的噪声则源于类欧姆接触底电极区域的氧空位迁移导致的载流子涨落, 强度较低. 同时, 界面上氧空位浓度的弛豫导致了高、低阻态的弛豫过程. 关键词： 电阻翻转效应 低频噪声 氧空位     

THE INTERACTION OF Au AND THE Si/SiO2 INTERFACE DEFECT Hit(0.494)

The defects at the Si/SiO₂ interface have been studied by the deep-level transient spectroscopy (DLTS) technique in p-type MOS structures with and without gold diffusion. The experimental results show that the interaction of gold and Si/SiO₂ interface defect,H_it(0.494), results in the formation of a new interface de-fect, Au-H_it(0.445). Just like the interface defect, H_it(0.494), the new interface defect possesses a few interesting properties, for example, when the gate voltage applied across the MOS structure reduces the energy interval between Fermi-level and Si valence band of the Si surface to values smaller than the hole ionization Gibbs free energy of the defect, a sharp DLTS peak is still observable; and the hole apparent activation energy increases with the decrease of the Si surface potential barrier height. These properties can be successfully explained with the transition energy band model of the Si/SiO₂ interface.     

烷基硫醇/金自组装单分子膜表面上金属沉积特性研究进展

本文介绍了金属原子在烷基硫醇自组装单分子膜表面的再沉积行为,从理论上分析了其作用机理,归纳出了金属在自组装单层膜表面的再沉积规律。     

THE INTERACTION OF Au AND THE Si/SiO2 INTERFACE DEFECT Hit(0.494)

The defects at the Si/SiO₂ interface have been studied by the deep-level transient spectroscopy (DLTS) technique in p-type MOS structures with and without gold diffusion. The experimental results show that the interaction of gold and Si/SiO₂ interface defect,H_it(0.494), results in the formation of a new interface de-fect, Au-H_it(0.445). Just like the interface defect, H_it(0.494), the new interface defect possesses a few interesting properties, for example, when the gate voltage applied across the MOS structure reduces the energy interval between Fermi-level and Si valence band of the Si surface to values smaller than the hole ionization Gibbs free energy of the defect, a sharp DLTS peak is still observable; and the hole apparent activation energy increases with the decrease of the Si surface potential barrier height. These properties can be successfully explained with the transition energy band model of the Si/SiO₂ interface.     

在p型硅MOS结构Si/SiO2界面区中与金有关的界面态和深能级

用深能级瞬态谱(DLTS)技术详细研究了金在p型<111>晶向硅MOS结构Si/SiO₂界面区中的行为。结果表明,金与Si/SiO₂界面缺陷H_it(0.494)相互作用形成新的缺陷Au-H_it(0.445),和金在硅的禁带中产生一个能量分布很广的连续界面态,利用这些界面态可以合理地解释金使硅MOS结构平带电压向正方向移动的物理机制。结果还表明,在Si/SiO₂界面附近的半导体中,金施主中心的剖面分 关键词：     

考虑非傅立叶效应的固液相变分子动力学模拟

采用耦合双温度模型的分子动力学方法对飞秒激光照射金箔的固液相变过程进行了模拟研究,利用序参数法对固液原子进行判定从而确定了金箔发生相变时的固液界面位置和温度,对基于傅立叶定律的抛物线模型和考虑非傅立叶效应的双曲线模型模拟得到的结果进行对比分析,在此基础上采用耦合双曲线模型的分子动力学方法研究了激光能量密度和脉冲宽度对金箔相变过程的影响.结果表明,当激光作用于金箔时,金箔上表面首先熔化,固液界面随时间不断向金箔底部移动,并且在相同条件下,双曲线模型下的金箔熔化深度和固液界面温度均大于抛物线模型的结果.当考虑非傅里叶效应时,激光能量密度越大,固液界面温度越高,金箔熔化时间越短;激光脉冲宽度越小,固液界面温度越大,金箔熔化速度越快.     

激光照射金颗粒在散射效应下的相变传热

采用二维双温度模型结合散射作用所引起颗粒表面光强不均匀分布的结果,对单脉冲激光垂直照射金颗粒的相变传热进行研究,通过将界面能量平衡方程,成核动力学的界面追踪法相耦合来确定固液界面的位置并研究激光参数对烧结过程的影响.结果表明：当激光垂直照射金颗粒时,熔化现象主要发生在颗粒的两极且底部熔化开始时间早,熔化体积也比较小.激光的脉宽越短熔化开始时间越早,熔化体积越大.提高激光的能量密度,颗粒的熔化体积也随之增加.     

Energy loss spectroscopy (ELS) on the Si-Au system

We report on the energy loss spectroscopy obtained on the clean cleaved Si(111) covered with different gold thickness. The results clearly indicate that in the Si-Au system the interface is characterized by a Si rich phase with a well defined electronic transition at 7.5 eV energy loss. Increasing Au thickness the main changes in the spectrum arise in the low energy loss region and a gold-like behaviour is observed for a gold coverage of 60 monolayers. The effects of annealing at 350°C are reported.     

黑腔中等离子体相互作用的流体力学现象观测

激光间接驱动惯性约束聚变实验中,黑腔内情况复杂,在激光烧蚀和辐射烧蚀等的驱动下,光斑区、冕区、纯辐射烧蚀区、射流区的多种等离子体以不同规律运动.发展了X光双能段窄能带的时间分辨成像方法,用以观测黑腔内多种等离子体的运动情况.在真空黑腔中观测到清晰的射流,分析了射流产生机制及其速度;在黑腔中充气,能有效消除射流和抑制冕区等离子体运动,但两种物质界面处可能会出现流体力学不稳定性等现象,分析了界面处的压力平衡关系和密度陡变情况.     

Optical Trapping with Focused Surface Waves

Near-field optical trapping can be realized with focused evanescent waves that are excited at the water–glass interface due to the total internal reflection, or with focused plasmonic waves excited on the water–gold interface. Herein, the performance of these two kinds of near-field optical trapping techniques is compared using the same optical microscope configuration. Experimental results show that only a single-micron polystyrene bead can be trapped by the focused evanescent waves, whereas many beads are simultaneously attracted to the center of the excited region by focused plasmonic waves. This difference in trapping behavior is analyzed from the electric field intensity distributions of these two kinds of focused surface waves and the difference in trapping behavior is attributed to photothermal effects due to the light absorption by the gold film.     

冻干过程中升华界面温度测量方法的研究

压力测温技术是基于在平衡状态下,冰晶温度与其饱和蒸汽压为单值函数这一基本规律,在升华干燥过程中,突然中断从冻干室流向冷阱的水蒸汽流,通过测量冻干室内压力回升情况去推算升华界面温度的一种非接触式测温方法。与热电偶或热敏电阻测温相比,压力测温技术即不破坏冻干样品的结构,又能够较为准确地反应出移动升华界面的温度,并能判断升华干燥过程终点。文中分析了升华界面温度测量的意义与困难,建立了压力测温技术的数学模型与分析方法,并通过实验研究了压力测温技术。