镜面磨角法检测硅芯片上的多层薄膜

本文介绍一种可以用来剖析大规模集成电路芯片上多层薄膜分布的“镜面磨角—干涉显微镜”观测法。膜间界面比较清楚,使用国产6JA型干涉显微镜,可以拍照得到清晰的显微图象,能够以270A°的精度检测薄膜的厚度,还可以测出厚膜的平均折射率。文中给出了实验照片。     

薄膜应力快速测量系统的研制

采用激光干涉原理ＣＣＤ摄像，计算机处理技术实现快速测量薄膜的应用。     

类金刚石薄膜光学常数的测量方法

采用椭偏法测量类金刚石（DLC）薄膜的光学常数，分析了DLC薄膜折射率分布情况，提出了DLC薄膜折射率呈渐变分布的慨念，建立了采用椭偏法进行DLC薄膜光学常数测量的多层物理模型，分析讨论了实验办法的可行性和测量结果的可靠性，实验结果表明：采用该模型进行DLC薄膜光学常数的测量，使拟合误差（MSE）从31．71下降到1．125，提高了测量精度。     

TiO2薄膜的结构和光学性质的研究

以金属钛为靶材，用反应射频溅射法制备了TiO2薄膜，并在600－900℃下进行了热处理，经XRD测量，在600－800℃下TiO2薄膜为锐钛矿和金红石两种结构的混合态，在900℃下TiO2薄膜为纯金红石结构，研究TiO2薄膜的SEM照片和UV－vis透射光谱发现，不同的热处理温度会影响TiO2薄膜中锐矿和金红石两种结构的比例，从而导致TiO2薄膜的微观形貌，折射率，禁带宽度等性质的变化。     

磁性多层膜中保护层厚度对磁性层NiFe的影响

本文主要讲述了SV-TMR结构中以自由层为模拟的多层膜SiO2/NiFe/Ta与SiO2/NiFe/Ru中,不同厚度的保护层钽(Ta)和钌(Ru)对磁性层NiFe的影响.我们采用振动样品磁强计(VSM)和X射线衍射仪(XRD)对该薄膜进行了结构测试和深度剖析,结果表明:改变保护层厚度时,两种样品的饱和磁化强度不变,随Ru厚度的增加,样品SiO2/NiFe/Ru的矫顽力也增加.同时用XRD测量发现,以Ru为保护层生长的样品比Ta为保护层生长的样品具有更好的织构,更好的结晶性.Ru比Ta更适合做磁电阻多层膜的保护层.     

表面等离子体干涉光刻理论计算

推导了基于衰减全内反射结构的表面等离子体干涉光刻磁场强度分布的解析表达式,讨论了该光刻结构的最优化条件.当激发光为325nm激光,棱镜和光刻胶的折射率分别为1.94和1.53时,最优化的Al膜厚为19.2nm,共振角为58.83°,激发的表面等离子体干涉刻写光栅的特征尺寸为48.9nm,小于1/6波长.计算结果表明,高折射的光刻胶可以制造高分辨率的光栅.     

溶胶-凝胶法制备氟化物薄膜光波导

以乙酰丙酮盐为原料,用溶胶——凝胶法（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）制备掺铒的锆钡镧铝（ＺＢＬＡ）氟化物薄膜光波导．第一步为制备包含锆钡镧铝及铒的溶胶;第二步为在基底上用旋转镀膜的方法镀膜及氟化．用这种方法得到的薄膜用扫描电镜测量了其组分和表面膜的形态．同时也测得膜的厚度和折射率．     

硒化共溅射Cu—In合金法制备CuInSe2多晶薄膜

用共溅射方法和固态源硒化方法,分别合成了Cu-In合金膜和CuIn(CIS）多晶薄膜,并用XRD,SEM和霍尔效应测量技术,分别测量了两种薄膜的结构、表面形貌春电学性质,分析结果,Cu-In合金膜仅有单峰,晶面间距约2．13A,CIS薄膜的几个主峰与PDF卡中的数据对应得好,并且（112）峰有择优取向,CIS样品的电学参数随着Cu/In比例和基片种类的不同而变化,而电阻从几个到几十个Ω／□,面载流子浓度达10^18/cm^2数量级,迁移率在0．1－3．0cm^2/V.s之间,并讨论了Cu/In比例对两种薄膜性质的影响,分析结果显示,In占总溅射面积的3％是Cu/In比例的转折点,此时,CIS薄膜的结构、PN导电类型都有明显变化,而且用扫描电镜形貌分析也证明了这一点。     

一种利用激光干涉条纹位相进行微位移测量方法

利用激光干涉条纹的位相，提出了一种简便、快速且精度很高的微小位移的测量方法。实验表明，计算程序是可行，测量精度可达1／360的条纹间隔，可实现光学亚微米和纳米尺度的测量。     

缓冲层厚度对Ti/Si模板上生长ZnO薄膜的影响

采用常压MOCVD法,以二乙基锌和去离子水为源,在不同厚度的ZnO缓冲层上生长了一组ZnO薄膜.分别采用X射线衍射(XRD)、干涉显微镜和光致发光谱(PL)对样品的结晶性能、表面形貌和发光性能进行分析,结果表明,随着缓冲层的引入,ZnO外延膜的质量得到很大提高,缓冲层的厚度对外延ZnO薄膜的质量有很大的影响,当缓冲层厚度为60 nm时,ZnO薄膜的结晶性能最好,表现出高度的择优取向,(002)面的ω摇摆曲线半峰全宽仅为1.72°,其表面平整,表现出二维生长的趋势,室温光致发光谱中只有与自由激子复合有关的近紫外发光峰,几乎观察不到与缺陷有关的深能级发光.     

β-FeSi2薄膜的结构与光电特性

用磁控溅射法沉积了Fe／Si多层膜和Fe单层膜，在真空和Ar气中热退火2h后制备了β-FeSi2半导体光电薄膜。发现Fe／Si多层膜在880℃温度下热退火后，制备的β-FeSi2薄膜的XRD结果均呈现p（220）／（202）择优取向，而Fe单层膜制备的β-FeSi2样品则呈无规则取向。原子力显微镜分析表明，Ar气退火的样品表面粗糙度大于真空退火的样品。根据光吸收谱测量，Fe／Si多层膜制备的β-FeSi2薄膜的禁带宽度室温下为0．88eV。由Fe／Si多层膜制备的β-FeSi2薄膜具有明显的光电导效应，这种效应在真空退火样品中更为显著，在40W光源照射下，光电导效应大于30％。     

中频脉冲磁控溅射制备氮化铝薄膜

使用中频脉冲磁控溅射技术分别在Si（111）、玻璃以及高速钢基底上沉积A1N薄膜，利用X射线衍射、X射线光电子谱、扫描电镜、紫外荧光、FTIR、精密阻抗分析仪等研究了薄膜的结构、光学及电学性质，结果表明，生成的（002）取向多晶A1N薄膜在可见光区域平均透过率超过75％，在紫外区域也具有较高的透过经，在低频交流区域具有良好的绝缘性。     

溅射气压对DC磁控溅射制备AlN薄膜的影响

采用DC反应磁控溅射法,在Si(111)和玻璃基底上成功的制备了AlN薄膜。研究溅射过程中溅射气压对薄膜性能的影响。结果表明:薄膜中原子比N/Al接近于1;当溅射气压低于0.6 Pa时,薄膜为非晶态;当溅射气压不低于0.6 Pa时,薄膜的XRD图中均出现了6方相的AlN(100)、(110)和弱的(002)衍射     

氧吸附对CdS—CdSe烧结膜电导性能的影响

CdS—CdSe烧结膜具有显著的光敏特性。氧气在这种多晶薄膜上的吸附提高了薄膜中晶粒间的界现势垒,并改变了晶粒中的载流子浓度.表现在薄膜的电导率和电子迁移率随着氧气的吸附而下降.这种薄膜在空气中,50℃下经过30min的退火处理,晶粒间的界面势垒可提高约14meV,薄膜在氮气中的退火处理使界面势垒有所下降。     

偏振散斑的速度传感数值模拟

提出了一种基于偏振的散斑干涉速度测量方法,分析了圆偏振光照射运动的粗糙表面时,反射或散射光与线偏振参考光干涉产生正交偏振散斑的原理,推导了动态正交偏振散斑信号的表达式。用数值模拟实验研究了正交散斑信号强度的变化,得出了一维运动粗糙表面速度方向的判别方法及速度的大小。研究结果表明,基于偏振的散斑干涉测量方法,在速度传感测量应用中可以同时获得速度的大小和方向,克服了大多数散斑测量方法只能测量速率的不足。     

Zn1-xCoxO晶体薄膜结构和铁磁特性

利用电子束反应蒸发法(REBE)在Si和石英玻璃衬底上生长Zn1-xCoxO晶体薄膜,衬底温度分别为250、350和500 ℃.对晶体的微结构特性进行研究,X-射线衍射(XRD)结果表明Zn1-xCoxO晶体薄膜在250 ℃有高度的c-轴取向;而且随着温度升高,出现更明显的多晶峰且峰值强度越来越强.紫外-可见光(UV-VIS) 测量结果说明Co离子虽然部分替代Zn离子进入ZnO晶格里面,但并没有改变ZnO的纤锌矿结构.利用物理特性测量系统(PPMS)测得Zn1-xCoxO晶体薄膜M-H和M-T特性曲线来研究Zn1-xCoxO晶体薄膜的铁磁特性,结果显示Zn1-xCoxO薄膜是铁磁性的,而且居里温度在室温以上,这种特性使得Zn1-xCoxO有可能在自旋器件中得到广泛应用.     

基于压电双晶片的测量薄膜应变的膨胀仪

研制了一种基于压电双晶片的高灵敏度膨胀仪,它能够在较宽的频率范围内(1～103Hz),可靠、方便地测量自由状态下又薄又软的共聚物薄膜厚度方向的电场致应变．测试结果证明这种新型的膨胀仪在频率为100Hz时能探测低至0．1 nm的位移．最后测量了一种共聚物薄膜的电场致应变．     

径向剪切干涉法测量气体温度场

提出双Fresnel波带板共光路径向剪切干涉测量系统，导出该光路系统下的待测波面的计算方法。用该系统对轴对称气体温度场进行实验测试，采集气体温度扰动的干涉条纹图，经傅里叶变换解调相干波相差，求解扰动波面及扰动引起的波面差，重建气体温度场。结果表明双Fresnel波带板径向剪切干涉系统具有较高的测量精度和测量灵敏度，适合横向尺度较大、纵向尺度（光传播方向）较小，与环境最大温差较小时的位相物体的测量研究。     

SnO2气敏薄膜的制作与性能研究

采用射频溅射法制备了SnO2气敏薄膜，并在薄膜中掺杂Sb2O3和Pt用于气敏薄膜的增敏．使用XRD对制备的薄膜进行了结构分析，测量了薄膜的吸收光谱和电阻，并研究了薄膜工艺条件的改变对薄膜结构和性能的影响．结果表明，不同退火温度下处理的氧化锡薄膜均为金红石结构，退火温度对薄膜的晶粒尺寸和电阻有较大影响：退火温度愈高，薄膜中形成的晶粒越完整，晶化程度愈高；电阻率随着退火温度的升高而降低，考虑到气敏薄膜的敏感性能，本文选取1100℃为最佳退火温度．由于掺杂的影响，在氧化锡的禁带中产生了杂质能级，使薄膜对2722nm附近的红外光波产生了强烈吸收．     

溅射气压对DC磁控溅射制备AIN薄膜的影响

采用DC反应磁控溅射法,在Si(111)和玻璃基底上成功的制备了AIN薄膜.研究溅射过程中溅射气压对薄膜性能的影响.结果表明:薄膜中原子比N/Al接近于1;当溅射气压低于0.6 Pa时,薄膜为非晶态;当溅射气压不低于0.6Pa时,薄膜的XRD图中均出现了6方相的AIN(100)、(110)和弱的(002)衍射峰,说明所制备的AIN薄膜为多晶态;气压为0.6 Pa时对应衍射峰的半高峰宽较小,薄膜的结晶性较好,随着溅射气压的继续增大,薄膜结晶性变差;在不同的溅射气压(0.6-1.0 Pa)下,MN薄膜在250-1000 nm波长范围内的透过率均在82%以上,且随溅射气压的增大略有升高.