用热丝CVD技术制备场发射冷阴极金刚石薄膜

以甲烷和氢气的混合气体为原料,用热丝化学汽相淀积法,在(100)硅衬底上800℃温度时异质生长出适合场发射的金刚石薄膜.然后用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜和喇曼光谱仪等对其进行了分析,结果表明,所制备的薄膜是多晶金刚石,而且在(111)晶相择优生长.在扫描电子显微镜下(111)晶粒的外形几乎都是四面体结构,具有很多尖端,可以加强一定电压下的电场,所以所制备的薄膜能够满足低压场发射的要求.     

MPCVD金刚石的Raman光谱分析

用微波等离子体化学气相淀积法（MPCVD）在Si基片上生长了金刚石薄膜，通过对其进行Raman光谱分析，一次表征了金刚石的结构，纯度及应力状况等材料性能，同时并研究了生长过程中微波功率与金刚石性质的关系。研究表明，微波等离子体化学气相溶积法生长的金刚石薄膜，除了金刚石成分的生长外，还会有部分非金刚石成分的生长，金刚石的纯度与微波功率的关系不明显，另外此种方法生长的金刚石薄膜主要表现为张应力。     

富勒烯作为过渡层生长金刚石薄膜研究

采用微波等离子体化学气相淀积法，以Ｃ６０膜过渡层，在光滑的单晶Ｓｉ衬底（１００）表面的研磨的石英衬底表面等光学衬底上，首次在无衬底负偏压条件下生长出多晶金刚石薄膜，通过扫描电镜观察到生长膜晶粒呈莱花状，生长表面为金刚石（１００）界面。     

高质量宽带隙立方氮化硼薄膜的研究进展

文章着重介绍了最近研制出的高质量宽带隙立方氮化硼薄膜的三种制备方法和结构特性 :(1)用射频溅射法在Si衬底上制备出立方相含量在 90 %以上 ,Eg>6 .0eV的c-BN薄膜 ;(2 )用离子束辅助的化学气相沉积法(CVD) ,在金刚石上外延生长出立方含量达 10 0 %的单晶c -BN薄膜 ;(3)用微波电子回旋共振CVD法 (MW -ECR-CVD)在金刚石上外延生长出高纯c-BN薄膜 .这些高纯c -BN薄膜 ,可应用于制作各种半导体 (主要是高温、高频大功率 )电子器件 .     

同质与异质外延掺杂CVD金刚石薄膜的结构与性能

采用化学气相沉积(CVD)技术,以高温高压(HTHP)合成的(100)金刚石和p型(100)Si为衬底制备了硫掺杂和硼-硫共掺杂金刚石薄膜,利用原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)及隧道电流谱(CITS)等手段分析同质和异质外延CVD掺杂金刚石薄膜的结构和性能.结果表明:异Si衬底上CVD金刚石的形核密度低,薄膜表面比较粗糙,粗糙度达到18.5nm;同质HTHP金刚石衬底上CVD金刚石薄膜晶粒尺寸约为10—50nm,表面平整,表面粗糙度为1.8nm.拉曼测试和电阻测量的结果显示,在HTHP金刚 关键词： 金刚石 掺杂 外延     

外延法生长金刚石薄膜场发射特性研究

研究了外延法生长金刚石薄膜的场发射特性.金刚石薄膜用热丝CVD法生长,甲烷与氢气比例为2.5%,生长于事先电泳沉积在硅衬底的金刚石微晶上.实验数据的计算结果表明：金刚石薄膜的阈值电压为1.8 V/μm,有效功函数降低为纯金刚石颗粒的0.11倍.通过SEM、XRD和Raman等手段表征了金刚石薄膜的结构,并对其场发射机制作出理论分析.     

用表面生长CVD金刚石的石墨合成高压金刚石

 用热灯丝CVD方法在多晶石墨衬底表面制备CVD金刚石颗粒，并用这种石墨在高温高压条件下采用六面顶压机合成出高压金刚石。初步实验结果表明：采用其表面生长CVD金刚石颗粒的石墨合成高压金刚石，可以提高金刚石的转化率和降低合成压力。     

辉光等离子体辅助化学气相沉积低温合成金刚石薄膜的研究

采用辉光放电等离子体增强化学气相沉积 (GP CVD)技术在低温条件下合成了高品质的亚微米金刚石薄膜 ,并通过对合成过程的实时发射光谱诊断确定了 [CH4 H2 ]系统参与金刚石合成反应的主要荷能粒子。对合成过程的研究表明 :采用这种技术能使电子增强热丝化学气相沉积 (EACVD)合成高品质金刚石薄膜的温度从 85 0℃降至 (340± 5 )℃ ;薄膜低温合成中的主要荷能粒子为CH3 、CH ,CH+ 、H 等 ,其中过饱和原子氢保证了高品质金刚石薄膜的合成 ;根据光诊断和探针测量的结果推断近表面辉光放电可在基片表面形成电偶极层 ,该偶极层是进行超常态反应的必要环境 ,并在低温合成中起重要作用     

掺杂CVD金刚石薄膜的应力分析

在不同实验条件下，用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术在Si基体上制备了S掺杂和B-S共掺杂CVD金刚石薄膜，利用X射线衍射仪和拉曼光谱仪研究掺杂对CVD金刚石薄膜的应力影响.研究结果发现，随着S掺杂浓度的增加，薄膜中sp²杂化碳含量和缺陷增多，CVD金刚石薄膜压应力增加；小尺寸的B原子与大尺寸的S原子共掺杂时，微量B的加入改变了CVD金刚石薄膜的应力状态，共掺杂形成B-S复合体进入金刚石晶体后降低金刚石晶体的晶格畸变程度，减少S原子在晶界上偏聚数量和晶体中非金刚石结构相含量，降低由于杂质、缺陷及sp²杂化碳含量产生的晶格畸变和薄膜压应力，提高晶格完整性. 关键词： 金刚石薄膜 掺杂 应力     

磁场-微波等离子体与大面积金刚石薄膜

在磁场辅助下电子回旋共振(ECR)效应在大的空间范围形成高密度的等离子体,为大面积金刚石薄膜的淀积提供有利条件,以CH₄-H₂为原料气体,在Si基片上,在比其他制备方法更低的压强(3Torr附近)下已制备出直径约为5cm的金刚石薄膜,从空间等离子体范围来看且有可能达更大的面积,在分析等离子体发射光谱的基础上,对0.5到50Torr压强的金刚石气相生长条件作了讨论。 关键词：     

α-C:H薄膜及其在硅太阳电池上作增透膜的研究

采用高频等离子体汽相淀积法在不同材料衬底上淀积出α-C:H薄膜。Raman谱分析表明,该薄膜既具有类金刚石相,又具有金刚石相。测量了该薄膜可见光范围的透射率和折射率。本文提出把该薄膜涂覆在硅太阳电池上作光学增透膜,使其在0.55—1.0μm波长范围内光谱响应明显提高,并使该电池短路电流增加率达38％。 关键词：     

光辅助超高真空CVD系统制备SiGe异质结双极晶体管研究

介绍了采用紫外光化学汽相淀积(UVCVD)、超高真空化学汽相淀积(UHVCVD)和超低压化学汽相淀积(ULPCVD)技术研制的化学汽相淀积(CVD)工艺系统,简称U³CVD系统.应用该系统,在450℃低温和10^-7Pa超高真空环境下研制出了硅锗(SiGe)材料和硅锗异质结双极晶体管(SiGe HBT)材料.实验表明,该系统制备的SiGe HBT材料性能良好.     

实用超高频ZnO薄膜换能器的研制

在进行凝聚态物质的声传输性质的研究工作中,声换能器是必不可少的关键器件.它是将石英片预先粘在延时棒上,使用通常的抛磨技术减薄,目前国内可以做到的工作基频为100MHz左右.为了获得较高效率的超高频体波换能器,作者在延时棒上制作了氧化锌(ZnO)薄膜换能器. ZnO单晶是6mm类晶体,在与其C轴垂直的平面内的电性是各向同性.C轴高度择优取向的多晶薄膜具有与单晶相近的性能.一般的薄膜淀积技术,如真空蒸发、化学蒸汽淀积(CVD)和溅射法都能在一定的基底上淀积出结构致密、压电性强的C轴垂直膜面的ZnO多晶薄膜. 我们使用磁控电极组成的直流…     

电子助进热丝化学汽相沉积金刚石薄膜

以CH₄和H₂为源反应气体，利用电子助进热丝化学汽相沉积（CVD）技术，在Si（100）晶面衬底上成功地得到了织构生长的金刚石薄膜．用扫描电子显微镜、Raman光谱、X射线衍射等多种技术对薄膜的形貌、成分、晶态等特性进行了分析，得到了在热丝CVD实验条件下织构生长金刚石薄膜的最佳工艺条件． 关键词：     

锗硅/硅异质结材料的化学气相淀积生长动力学模型

基于化学气相淀积(CVD)的Grove理论和Fick第一定律,提出并建立了锗硅(SiGe)/硅(Si)异质结材料减压化学气相淀积(RPCVD)生长动力学模型.与以前锗硅/硅异质结材料生长动力学模型仅考虑表面反应控制不同,本模型同时考虑了表面反应和气相传输两种控制机理,并给出了两种控制机理极限情况下的模型.本模型不仅适用于低温锗硅/硅应变异质结材料生长的表征,也适用于表征高温锗硅/硅弛豫异质结材料生长的表征.将模型计算值与实验结果进行了对比,无论是625℃低温下的应变SiGe的生长,还是900℃高温下的弛豫 关键词： SiGe/Si异质结材料 化学气相淀积生长动力学模型 Grove理论 Fick第一定律     

带隙可调的CdS纳米晶薄膜的化学浴制备和光学性质

CdS是一种直接带隙半导体,室温下其禁带宽度约为2.4eV,是一种良好的太阳能电池窗口层材料和过渡层材料。分别以CdCl2和(NH2)2CS作为镉源和硫源,用化学淀积法在玻璃上生长CdS纳米薄膜,考察了Cd2 浓度、淀积温度、淀积时间以及溶液pH值对CdS成膜的影响。紫外可见光吸收谱和荧光光谱的结果表明,在样品的制备过程中,通过改变反应条件如化学试剂的浓度、加热温度、加热时间等来控制薄膜中颗粒的尺寸大小,随着反应温度的逐渐降低或反应时间的减少等可以使得到的CdS纳米晶薄膜中晶粒尺寸逐渐减小,带隙增加;镉离子浓度越小或氨水浓度越大,所得CdS纳米晶薄膜带隙越大。     

在强碳化物形成元素衬底上生长金刚石薄膜的物理机制探索

作者在研究金刚石表面金属化机理中发现,该物理过程是用化学气相沉积(CVD)方法在强碳化物形成元素上生长金刚石薄膜的逆物理过程。推断在强碳化物形成元素上,诸如WSi,Ta等,生长金刚石薄膜,其界面有相应的碳化物,诸如WC,SiC,TaC等出现,继而生长的金刚石薄膜实质是在相应的碳化物背底上择优取向成核生长的。从而揭示在强碳化物形成元素上生长金刚石薄膜的物理机制是:W(Si,Ta)等→WC(SiC,TaC)等→金刚石薄膜。 关键词：     

化学汽相淀积与半导体发光材料的研制

采用化学汽相淀积(Chemical Vepor Deposition缩写为(CVD)制取具有特定物理性能的无机材料或对物质进行纯化是无机合成化学的一个崭新领域,其有关化学原理和技艺在现代科学技术中得到了日益广泛的应用。     

EACVD金刚石薄膜中氢分解过程的研究

采用蒙特卡罗方法模拟了电子辅助化学气相淀积（EACVD）金刚石薄膜中的氢分解过程,建立了电子碰撞使氢分解的模型,给出了电子能量分布及氢原子数的空间分布,讨论了电偏压和气压对氢分解的影响。这些结果对EACVD制造金刚石薄膜的研究有重要意义。     

a-Si/SiO2多量子阱材料制备及其晶化和发光

本文研究用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法淀积SiO2和非晶硅(a-Si)时淀积速率和薄膜折射率与淀积条件的关系。选择合适的淀积条件制备了a-Si/SiO2多量子阱结构材料。用激光扫描退火方法使其晶化,当a-Si和SiO2层厚度分别为4nm和6nm时,形成了颗粒大小为3.8nm的硅晶粒。晶化后的样品在10K下可以观察到较强的光荧光发射,三个峰值波长分别为810、825和845nm.