快中子辐照直拉硅中受主和施主的研究

通过傅里叶红外光谱、正电子湮没寿命谱和Hall技术研究了高剂量快中子辐照直拉硅的辐照 缺陷、电阻率、载流子迁移率、载流子浓度随退火温度的变化.经快中子辐照，直拉硅样品 的导电类型由n型转变为p型.在450和600℃热处理出现两种受主中心，分别由V2_{2O22，V22O，VO22，V-O-V及V44型缺 陷引起，这些缺陷态的出现使得样品中空穴浓度迅速增加；大于650℃热处理这些受主态 缺陷迅速消失， 关键词： 快中子辐照 空位型缺陷 受主 施主}     

金属有机化学气相沉积法制备钛酸铅铁电薄膜

利用低压ＭＯＣＶＤ工艺分别在（００１）取向的ＬａＡｌＯ_３，ＳｒＴｉＯ_３和重掺杂硅单晶衬底上制备ＰｂＴｉＯ_３铁电薄膜，并通过Ｘ射线衍射谱对薄膜的微结构进行分析．Ｘ射线θ－２θ扫描显示硅衬底上得到了ＰｂＴｉＯ_３多晶薄膜，另两种衬底上得到了择优取向的ＰｂＴｉＯ_３薄膜．ＬａＡｌＯ_３衬底上的ＰｂＴｉＯ_３薄膜有ａ和ｃ两个取向，也就是薄膜中存在着９０°畴结构，而生长在ＳｒＴｉＯ_３衬底上的ＰｂＴｉＯ_３薄膜中只存在ｃ方向的择优取向．由于薄膜的尺度效应，发现ｃ轴晶格常数与块材相比均缩短．Ｘ射线的φ扫描验证了后两类薄膜的外延特性，利用同步辐射的高强度和高能量分辨率用摇摆曲线方法研究了这两种外延薄膜的品质，进一步证明了ＳｒＴｉＯ_３衬底上的ＰｂＴｉＯ_３薄膜的单畴特性．利用重掺杂的硅衬底作底电极，测量显示直接生长于硅衬底上的ＰｂＴｉＯ_３多晶薄膜具有良好的铁电性能 关键词：     

低压-金属有机物汽相外延生长的Ga1-xInxAs/InP激光器中深能级的研究

应用深能级瞬态谱（ＤＬＴｓ）技术详细研究低压－金属有机物汽相外延（ＬＰ－ＭＯＶＰＥ）生长的Ｇａ_０．４７Ｉｎ_０．５３Ａｓ／Ｉｎｐ量子阱、宽接触和质子轰击条形异质结激光器中的深能级。样品的ＤＬＴＳ表明，在宽接触激光器的ｉ－Ｇａ_０．４７Ｉｎ_０．５３Ａｓ有源层里观察到Ｈ１（Ｅ_ｖ＋０．０９ｅＶ）和Ｅ１（Ｅ_ｃ－０．３５ｅＶ)陷阱，它们可能分别与样品生长过程中扩散到ｉ－Ｇａ_{０．４ 关键词：}     

深陷阱对有机磷光双掺杂体系电致发光器件效率衰退的影响

研究利用溶液法制备的有机磷光双重掺杂体系电致发光器件的光致发光特性与电致发光特性,并研究了在这种体系中深能级陷阱导致的器件效率衰退现象。首先利用紫外光谱仪和光致瞬态寿命测试系统对基于旋涂法制备的以宽带隙材料4,4’-bis(N-carbazolyl)-1,1’-biphenyl（CBP）为主体,绿色磷光材料tris(2-phenylpyridine) iridium(Ⅲ)（Ir(ppy)₃）和红色磷光材料tris(1-phenylisoquinolinato-C2,N)iridium(Ⅲ)（Ir(piq)₃）为客体材料的薄膜进行了光致发射光谱测试和薄膜在Ir(ppy)₃发光峰516 nm处的光致发光寿命测试,实验发现在Ir(ppy)₃掺杂比例保持定值时,随着深能级掺杂材料Ir(piq)₃的引入,其光致发光光谱中Ir(ppy)₃的相对发光强度减弱且发光寿命变短,当Ir(piq)₃掺杂浓度继续提高时,薄膜光致发光光谱基本保持不变且Ir(ppy)₃的发光寿命基本不变。实验说明在低浓度掺杂下两者的三线态能级之间存在着能量传递,但当掺杂浓度达到高浓度时,能量传递主要来自于主客体之间的传递,两者作为独立的发光中心发光。然后利用溶液法制备了发光层分别为CBP∶Ir(ppy)₃,CBP∶Ir(ppy)₃∶Ir(piq)₃和CBP∶Ir(ppy)₃∶PTB7的三组器件,器件结构为ITO/PEDOT∶PSS/Poly-TPD/EML/TPBi（15 nm）/Alq₃（25 nm）/LiF（0.6 nm）/Al（80 nm）。在Ir(ppy)₃和Ir(piq)₃共掺杂器件和Ir(ppy)₃单掺杂器件的对比实验中发现,加入一定比例的深能级材料后,器件的电致发光光谱发生改变,Ir(piq)₃的相对发光强度增强,器件发光效率下降且效率滚降现象明显。通过对器件进行J-V测试,发现在Ir(ppy)₃单掺杂器件中陷阱填充电流随着掺杂材料浓度的提高而提高,但在加入等浓度深能级材料Ir(piq)₃后,陷阱填充电流基本保持一致。瞬态电致发光测试表明,随着Ir(ppy)₃掺杂比例的提高,器件内由于陷阱载流子释放而产生的瞬时发光强度降低,这是由于Ir(ppy)₃具有一定的传导电荷作用,会减少器件中的陷阱载流子,这进一步说明了具有较深能级的Ir(piq)₃是限制载流子的主要能级陷阱。同时发现随反向偏压的增大,瞬态发光强度增大且发光衰减加速,这是因为位于深能级陷阱的载流子在高电压下被释放,重新复合发光,说明深能级陷阱的确限制住了大量载流子,而由于主体三线态激子具有较长的寿命,激子间相互作用产生的单线态激子在高反压下解离,从而引起三线态激子-极化子相互作用的加剧,导致发光衰减加速。在窄带隙聚合物材料PTB7与Ir(ppy)₃共掺杂器件实验中发现,随着PTB7掺杂浓度提高,陷阱浓度变大且器件效率降低,具有较深能级的PTB7成为了限制载流子的深能级陷阱。因此说明在双掺杂有机磷光电致发光器件中,深能级材料会成为限制载流子的能级陷阱,引起载流子大量堆积,从而导致三线态激子与极化子相互作用加剧,使器件的发光效率衰退。     

MgF2作为镁离子内扩散LiNbO3单晶扩散源的研究

利用ＭｇＦ₂作为扩散源进行镁离子内扩散ＬｉＮＯ₃单晶基片的研究．经电子探针显微镜分析表明，镁的扩散层镁离子浓度分布具有近似半抛物形和阶跃形分布，并得到镁的激活能为１０４ＫＪ／mol.X射线衍射分析发现，当镁离子内扩散超过一定程度时，在镁的扩散层出现具有ＬｉＮｂ₃Ｏ₈的物相结构，并发现该物相结构的出现与ＬｉＮＯ₃体内锂离子的外扩散和扩散表面氟离子的存在有关．由扫描电子显微镜观察到氟离子以ＬｉＦ的形式出现，并随着扩散程度的增大，挥发和脱离开扩散层表面． 关键词：     

n型气相外延GaAs层中中子辐照感生缺陷的研究

本文研究了1MeV中子辐照在气相外延n-GaAs有源层中深能级缺陷的特性和热退火性能。结果表明,大多数感生缺陷是与两个以上原子位移有关的缺陷。另外,当H₁能级通火时,出现了一个新的缺陷能级E₅(E_c-0.73eV)。研究表明GaAs MESFET参数的变化主要是由于载流子去除。 关键词：     

多层溅射制备Wsix/Si薄膜的电阻率特性研究

利用多层溅射技术制备了ＷＳｉ_x／Ｓｉ薄膜，然后测量其平面电阻的退火行为，发现平面电阻在６００－７００℃之间退火后有陡降，这对应于非晶ＷＳｉ_x薄膜中Ｗ₅Ｓｉ₃四角相的形成。ｘ射线衍射和慢正电子湮没测量也证实了这一点。认为薄膜电阻率的突变反映了导电机制的变化，它和薄膜结构的变化有很好的对应关系。 关键词：     

FeCuCrVSiB多层膜巨磁阻抗效应的研究

研究了结构为 (FM/SiO₂)₃/Ag/(SiO₂/FM)₃ 多层膜的巨磁阻抗(GMI)效应（这里的F M≡FeCuCrVSiB）．多层膜采用射频溅射法沉积在单晶Si衬底上，沉积过程中，沿膜面长方 向施加约72kA/m的磁场，然后在不同的温度下对样品进行了退火处理．结果表明，该多层膜 样品即使在沉积态便具有相当好的软磁性能和GMI效应，在7MHz的频率下，最大纵向和横向 巨磁阻抗比分别为45%和44%．在230℃下经90min退火处理后的样品具有最佳的GMI效应，在85MHz的频率下，最大纵向和横向巨磁阻抗比分别达到251%和277%．与磁性层总厚度相同的FeCuCrVSiB/Ag/FeCuCrVSiB三层膜相比较，在这种多层结构中出现的GMI效应更强． 关键词： 多层膜 巨磁阻抗效应 趋肤效应 有效磁导率     

Si100P2.5（GaP）1.5中随机孔洞对热电性能的影响

纯硅由于原材料来源广、熔点高,是潜在的太阳能热发电用热电材料.它的热电绩效因子ZT很小,室温只有0.01.本研究小组通过掺杂和结构纳米化制备了Si₁₀₀P_2.5（GaP）_1.5,获得813℃时的ZT为0.47.本文在此基础上,通过引入一种新的机制——随机孔洞——来进一步提高纯硅基材料Si₁₀₀P_2.5（GaP）_1.5的ZT.结果表明:由于孔洞增加了对低能载流子的过滤,Seebeck系数得到了提高;又由于孔洞对主要携带热量的声子的散射,晶格热导率大大降低,结果Si₁₀₀P_2.5（GaP）_1.5的ZT提高了32%.研究结果表明引入随机孔洞是增加纯硅基体系ZT的有效途径.     

钠米Al2O3块体材料在可见光范围的荧光现象

对不同温度退火未掺Ｃｒ的纳米结构Ａｌ₂Ｏ₃块体的荧光谱进行了系统的研究。结果表明，在纳米级勃母石，η－Ａｌ₂Ｏ₃和γ－Ａｌ₂Ｏ₃试样中均观察到两个宽的荧光带（ｐ₁和ｐ₂带），它们的波数范围分别为２００００—１４５００和１４５００—１１５００ｃｍ^－１。ｐ₁带可归结为纳米Ａｌ_{2关键词：}     

Si-W/Si/SiO2/Si(100)的横截面电子显微镜研究

本文用横截面电子显微镜法分析了Si-W/Si/SiO₂/Si(100)在440—1000℃退火后的晶化过程,以及各个界面的变化情况.发现Si-W合金膜中,WSi₂并未优先在表面、界面处形成晶核.当退火温度不高于700℃时,反应在合金膜内发生,表面、界面起伏和缓.退火温度高达800—1000℃时,界面、表面出现原子扩散,造成剧烈的界面起伏;表面则出现小的热沟槽,Si/SiO₂界面也出现高分辨电子显微镜才能观察到的起伏.表面、界面的原子迁移的动力来源于晶界与表面、界面张力.由于SiO₂中Si—O键很稳定,不易发生Si和O在界面处的互扩散,所以Si/SiO₂界面起伏很小. 关键词：     

Size control of Si nanocrystals by two-step rapid thermal annealing of sputtered Si-rich oxide/SiO2 superlattice

Controllable size of silicon (Si) nanocrystals can be achieved by a two-step rapid thermal annealing technique consisting of rapid annealing at 1000°C in nitrogen ambient and rapid oxidation at 600–800°C of a radio frequency magnetron co-sputtered Si-rich oxide/SiO₂ superlattice structure. The photoluminescence (PL) spectra related to Si nanocrystals were observed in the visible range (600–900 nm). After rapid oxidation, the size of the nanocrystals was reduced and the quality of the Si nanocrystal/SiO₂ interface was improved, resulting in a blue shift and an increase of the PL peak intensity. Finally, annealing in air increases the PL intensity further.     

Annealing effects on mobility-limiting mechanisms in modulation doping Si/Si0.8Ge0.2heterostructures

The changes in the mobility and carrier concentration in annealed modulation doping Si/Si_0.8Ge_0.2heterostructures with various channel thicknesses have been studied and mobility-limiting mechanisms were clarified. The dominant scattering mechanism was found to change to scattering due to uniformally doped impurities from the remote impurity scattering after annealing in samples with wider channel thickness. The thermal diffusion of both Sb and Ge caused the increase of impurity scattering and the reduction of the channel width. The channel reduction made the sample more sensitive to interface roughness scattering and gave rise to carrier localization in the extreme case. In the samples with intermediate channel width, co-operation between interface roughness and impurity scattering was observed after annealing.     

Si基GaN外延层光致发光光谱与二次离子质谱的研究

报道了在Si基上用简便的真空反应法制备出GaN外延层．光致发光光谱测试结果表明不同的生长温度和退火工艺会对GaN外延层的发光特性产生影响,在1050℃下生长的GaN外延层的发光强度高于其他温度下生长的发光强度,退火可以使GaN外延层的发光强度增强．二次离子质谱(SIMS)测试结果表明外延层中Ga和N分布均匀,在表面处Ga发生了偏聚,同时外延层中还存在Si,O等杂质,这使得外延层中背景电子浓度高达1.7×10¹⁸/cm³. SIMS测试结果还表明,在外延生长前采用 关键词：     

导纳谱研究两类Si基量子阱基态子能级的性质

用导纳谱技术研究了两类Si基量子阱样品基态子能级的性质.基于量子阱中载流子的热激发模型，从导纳谱中得到的激发能值被认为是阱中重空穴基态位置到阱顶的距离.对于SiGe合金和Si形成的组分量子阱，主要研究了退火对重空穴基态子能级的影响.发现样品的退火温度为800℃时，随退火时间延长，激发能增加.对此现象的解释是，由于Si,Ge互扩散，导致界面展宽，量子限制效应降低，重空穴基态位置下降，从而激发能增加.900℃下退火，由于扩散系数增大和应变弛豫加强，激发能值单调下降，量子限制效应引起的变化被掩盖.对于B高浓度超 关键词：     

Correlation between impurities in Fe-Si amorphous layers synthesized by Fe implantation and photoluminescence property of β-FeSi2 precipitates in Si

Completely amorphous Fe-Si layers are formed by Fe implantation into Si substrate at a dosage of 5×10¹⁵ cm⁻² using a metal vapor vacuum arc (MEVVA) ion source under 80 kV extraction voltage and cryogenic temperature. After thermal annealing, β-FeSi₂ precipitates are formed in Si matrix. The influence of impurities in these amorphous Fe-Si layers on the photoluminescence (PL) from β-FeSi₂ precipitates is investigated. PL is found to be significantly enhanced by optimizing the impurity concentration and annealing scheme. After 60 s of rapid thermal annealing (RTA) at 900 °C, β-FeSi₂ precipitates in medium boron-doped Si substrate give the strongest PL intensity without boron out-diffusion from them.     

Ta/Ni/Ta multilayered ohmic contacts on n-type SiC

The interface formation, electrical properties and the surface morphology of multilayered Ta/Ni/Ta/SiC contacts were reported in this study. It was found that the conducting behavior of the contacts so fabricated is much dependent on the metal layer thickness and the subsequent annealing temperature. Auger electron spectroscopy (AES) and X-ray diffraction analyses revealed that Ni₂Si and TaC formed as a result of the annealing. The Ni atoms diffused downward to metal/SiC interface and converted into Ni₂Si layer in adjacent to the SiC substrate. The released carbon atoms reacted with Ta atoms to form TaC layer. Ohmic contacts with specific contact resistivity as low as 3 × 10⁻⁴ Ω cm² have been achieved after thermal annealing. The formation of carbon vacancies at the Ni₂Si/SiC interface, probably created by dissociation of SiC and formation of TaC during thermal annealing, should be responsible for the ohmic formation of the annealed Ta/Ni/Ta contacts. The addition of Ta into the Ni metallization scheme to n-SiC restricted the accumulation of carbon atoms left behind during Ni₂Si formation, improving the electrical and microstructure properties.     

磷分子离子(P2+)注入硅的损伤行为

本文研究了不同能量(5—600keV)和不同剂量(10¹⁴-10¹⁶atom/cm²)下的P₂⁺和P⁺注入〈100〉单晶硅后的损伤及退火行为。实验结果表明,P₂⁺注入所产生的损伤总是大于P⁺注入所产生的损伤。由移位效率之比N_D^*(mol)/2N_D^*(atom)所表征的分子效应随入射能量的改变而变化并在100keV(P₂⁺),50keV(P⁺)处达到极大值。P₂⁺与P⁺注入的样品,退火后的载流子分布也有某些区别。我们认为,产生这些分子效应的基本原因是位移尖峰效应,但当入射离子的能量较高时,还应该考虑离子、靶原子之间的多体碰撞效应的贡献。 关键词：     

分子束外延生长Si/GaP(111)异质结的界面特性

本文研究了分子束外延(MBE)生长的n-N型Si/GaP(111)异质结的界面特性。采用C-V法测量Si/GaP(111)异质结的表观载流子浓度分布n(x),从中导出了异质界面的导带失配值和界面电荷密度。实验结果表明,n-N型Si/GaP(111)是一种弱整流结构。导带失配△E_c=0.10eV,界面电荷密度σ_i=8.8×10¹⁰cm^-2。通过表现载流子浓度n(x)的理论计算曲线与实验曲线符合较好,说明了实验结果的可靠性 关键词：     

AES and factor analysis study of silicide growth at the Pd/c-Si interface

We have measured the evolution of a palladium/silicon interface under consecutive annealing periods, performed at 200°C in UHV conditions. The interface was analyzed by means of Auger electron spectroscopy combined with factor analysis applied in a sequential way. We found that silicide appears only after annealing and evolves until all the palladium is consumed. A silicon compound different from silicide, identified as Pd_xSi with x<2 is found at the interface Pd/Si and Pd₂Si/Si, before and after annealing respectively.