快速热氧化制备超薄GeO2及其性质

超薄氧化锗对钝化Ge MOSFET器件中高介电常数栅介质与Ge界面具有重要的意义。通过研究400～550℃下快速热氧化锗制备氧化锗的过程及其性质,发现在一定温度下较短的氧化时间内,氧化锗的厚度随氧化时间的增加呈明显的两段线性关系。在开始阶段,氧化锗具有高的生长速率;当氧化锗厚度达到一定值(与温度相关)时,氧化速率变慢,与Deal-Grove氧化模型中的线性生长速率基本一致。X射线光电子能谱(XPS)测试结果表明氧化锗中存在不同价态的Ge,且随着氧化时间的增加,氧化锗的氧化程度逐渐提高。在550℃下氧化180 s形成的氧化锗用于Ge-MOS结构,C-V特性表明在禁带中央处获得了较小的界面态密度,达到1.7×1012 cm-2eV-1。     

退火对ZnO薄膜结构及缺陷的影响

采用射频反应磁控溅射法在Si(111)基片上制备了高度c轴择优取向的ZnO薄膜,采用X线衍射(XRD)、X线光电子能谱(XPS)分析方法研究了退火对ZnO薄膜结构及缺陷的影响.结果表明,随着退火温度的上升,薄膜的择优取向及取向一致性更好,晶化程度增高,晶粒尺寸变大.退火使更多的Zn间隙原子回到晶格位置,并弥补薄膜中氧的...     

面向MOCVD生长InAs/GaSb超晶格红外探测的InAs衬底表面制备

采用全反射X射线荧光光谱（total reflection X-ray fluorescence,TXRF）和X射线光电子能谱（X-ray photo-electron spectroscopy,XPS）检测方法研究InAs衬底化学机械抛光后经过不同湿法化学溶液联合作用后衬底表面的金属杂质残留浓度和氧化物组分的变化。湿法化学清洗后的InAs表面检测到金属杂质Si,K和Ca,它们的浓度随溶液组合的变化而变化。金属杂质残留浓度较高的InAs衬底表面同时也测得较多粒径为80 nm的颗粒。提出了一种行之有效的InAs衬底湿化学清洗方法,可制备出金属杂质残留少、颗粒少、氧化层薄InAs衬底表面,此表面有利于MOCVD方法生长高质量InAs/GaSb超晶格红外探测器外延。     

Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)纳米结构的制备与XPS研究

采用水热法在低温合成了铋层状钙钛矿结构Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)(BNdT)纳米材料,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征产物的晶相和形貌,研究了反应温度和聚乙烯醇(PVA)对水热合成BNdT纳米结构的影响,运用X-射线光电子能谱(XPS)对BNdT纳米结构的化学组分和元素价态进行了表征.结果表明,反应温度和PVA对水热合成BNdT纳米结构的形貌有较大影响;XPS研究显示BNdT纳米结构的表面存在氧空位和轻微的Bi过量.     

溅射ZnO薄膜钝化GaAs表面性能的研究

为了改善GaAs(110)与自身 氧化物界面由于高表面态密度而引起的费米能级钉扎(pinning)问题 ,提出采用射频磁控溅射技 术在GaAs(110)衬底上沉积一定厚度 ZnO薄膜作为钝化层,并利用光 致发光(PL)光谱和X射线光电子能谱(XPS) 等方法对ZnO薄膜的光学特性及钝化性能进行表征。实验结果表明,经ZnO薄膜钝化后的 GaAs样品,其本征PL峰强度提高112.5%,杂质峰强度下降82.4%。XPS光谱分析表明,Ga和As原子的比值从1.47降低 到0.94,ZnO钝化层能 够抑制Ga和As的氧化物形成。因此,在GaAs表面沉积ZnO薄膜是一种可行的GaAs表面钝化 方法。     

退火对硫化后的P+ 型InP表面性能的影响

文章采用光致发光（PL）测试和X射线光电能谱（XPS）测试相结合的方法,对硫化前后P＋型InP的PL光谱以及表面化学成分进行了分析,得到了退火对硫化过的InP表面性能的影响结果;同时得到了S在InP表面所成键的结构以及稳定性随温度的变化的情况.     

聚乙二醇阴极修饰层改善聚合物太阳能电池光电性能的研究

通过将聚乙二醇(PEG)掺入活性层制备聚合物太阳 能电池,利用PEG的迁移特性获得阴极修饰层,研 究PEG阴极修饰层对聚合物太阳能电池光电性能的影响。X射线光电子能谱(XPS)分 析表明,掺入活性层中的 PEG迁移到活性层与Al电极之间,形成了阴极缓冲层。吸收光谱、电流密度-电压 特性曲线和外量子 效率谱的分析表明,PEG阴极缓冲层的形成改善了活性层与阴极的界面接触特性, 降低了活性层与电 极之间的能级势垒,有利于载流子传输,因此显著地改善了聚合物太阳能电池的光电性能, 使得器件的开 路电压Voc、短路电流密度Jsc和填充因子(FF)都有明显提高。当P3HT:PCBM 活性层中掺入体积比为0.5%的PEG时,聚合物太阳能电池的能量转换 效率(P CE)最高,达到了3.07%,比未掺杂PEG的参考器件提 高了38.5%。     

电子束反应蒸发技术生长Mo掺杂In_2O_3薄膜

利用电子束反应蒸发技术,调制衬底温度200～350℃,详细研究了Mo掺杂In2O3(IMO,In2O3:Mo)薄膜的微观结构以及光电性能的变化。随着衬底温度增加,原子力显微镜(AFM)与扫描电子显微镜(SEM)图像均证明IMO薄膜表面趋于粗糙,透过率和Hall测试表明其光学和电学性能逐渐提高。在衬底温度为350℃时,获得薄膜最小电阻率为2.1×10-4Ωcm,载流子迁移率为34.2cm2/Vs,其可见光区及近红外区的平均透过率为78%。衬底温度为200℃时,薄膜表现为黑褐色,经分析X射线光电子能谱(XPS)结果认为与薄膜中钼的低价氧化有关,提高衬底温度可改善薄膜氧化状态。     

沉积气压对脉冲激光沉积CNx薄膜结构和摩擦学特性的影响

以脉冲激光沉积(PLD)的CNx材料为靶源,以单晶Si片为衬底,在N₂气压为2～11Pa 下PLD制备了CNx薄膜。采用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼 (Raman)光谱、扫描 电子显微镜(SEM)和球盘式摩擦磨损试验机分别对薄膜的化学成分、价键状态、表面形貌和 摩擦性能进行了表征。结果表明:低沉积气压导致薄膜N含量的退化及耐磨性能的下降;沉 积气压介于5～8Pa时最利于sp³杂化键的形成,且薄 膜的N含 量缓慢下降,膜中比值x_sp²/x_sp³和ID/IG均减 小,x_sp²C-N/x_sp³C-N增加并趋于恒定,薄膜的耐磨性较好(约2.7～4.3×10 －15 m³·N－1·m－1),但摩擦系数相对较高(约0.24～0.25);过高的气压导致膜层中 N含量的下降和石墨化程度的增加,薄膜摩擦系数较低(约0.19), 但耐磨性呈下降趋势。     

退火对硫化后的P+ 型InP表面性能的影响

文章采用光致发光( PL)测试和X射线光电能谱(XPS)测试相结合的方法,对硫化前后P+型InP的PL光谱以及表面化学成分进行了分析,得到了退火对硫化过的InP表面性能的影响结果;同时得到了S在InP表面所成键的结构以及稳定性随温度的变化的情况。     

GaSb晶片钝化工艺对抛光表面的影响

锑化镓(GaSb)作为常用的III-V型半导体材料,因其易于氧化的性质而限制了其应用效果,而硫钝化是一种常见而有效的应对手段。该文选取了硫化铵溶液,对化学机械抛光后的晶片表面进行处理,以研究硫钝化工艺中钝化时间对抛光面的影响。实验结果通过原子力显微镜(AFM)和X线光电子能谱(XPS)进行了表征,研究发现,经硫化铵溶液处理后,与Ga相比,Sb的硫化程度更完全,且该程度会随着硫化时间的延长而逐渐加大。另外,处理时间长会加重GaSb晶片表面的腐蚀,使其表面起伏加剧,表面粗糙度增大。     

X射线衍射、X射线光电子能谱对PtSi薄膜形成机理的研究

促使物相尽可能地向Pt2Si和PtSi 转化,是PtSi薄膜工艺研究中的重要工作。文中通过用X射线衍射（ XRD）、X射线光电子能谱（XPS）微观分析手段对PtSi薄膜形成物相分步观察,研究了长时间变温退火、真空退火以及真空和保护气体（N2和H2）退火等工艺条件对溅射PtSi薄膜物相形成的影响。结果表明,氢气气氛退火能提高薄膜质量;真空退火可以减少氧元素对成膜的影响。     

不同退火温度下Mo/4H-SiC肖特基接触界面特性分析

为研究退火温度对肖特基接触界面特性的影响,在不同温度下测试了不同退火温度处理的Mo/4H-SiC肖特基接触的I-V及C-V特性.根据金属-绝缘层-半导体(MIS)结构二极管模型理论,认为在金属与半导体间存在薄介质层,通过估算介质层电容值,得到了肖特基接触界面态密度(N88)的能级分布情况,N8s约为1012 eV-1·cm-2量级.退火温度升高,N8s的能级分布靠近导带底;测试温度升高,Ns8增加且其能级分布远离导带底.利用X射线光电子能谱(XPS)分析表征肖特基接触界面态化学组分,分析结果证实接触界面存在SiO.SiO组分随退火温度的升高而减少,在退火温度为500℃及以上时检测到Mo-C成分,说明Mo与4H-SiC发生反应.     

张应变锗薄膜制备技术的研究进展

由于与硅集成电路工艺兼容的张应变锗薄膜在光电器件如光电探测器、调制器,特别是发光器件中具有潜在的应用前景,使其得到了广泛关注.然而,在锗薄膜中引入可控的、大的张应变是个挑战.综述了张应变锗薄膜制备技术的研究进展,重点介绍了在锗薄膜中引入张应变的外延技术、应变转移技术、应变浓缩技术和机械应变技术的工艺流程和实验结果,并讨论了它们的优点和缺点.采用应变浓缩技术制备的厚度为350 nm的锗薄膜微桥的单轴张应变和微盘的双轴张应变分别达到了4.9％和1.9％,可将锗调制为直接带隙材料,适用于锗激光器的研制.     

XPS对离子交换法光色玻璃中银的状态研究

本文介绍利用ｘ射线光电子能谱分析仪（ＸＰＳ），对玻璃表面银的存在状态进行研究，实验结果表明银以Ａｇ＾０、Ａｇ＾＋、Ａｇ＾＋＋三种状态存在，而Ａｇ＾＋的存在有利于玻璃光色性的提高。文中并提出了在工艺过程中应采用惰性或弱氧化性气氛。     

用AES／XPS对异质结材料的研究

用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）结合氩离子溅射深度剖析对一系列不可Ｘ值的ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ＧａＡｓ异质结材料中各主元素的分布及化学状态物相对含量的变化进行了分析，发现Ａｌ向表面偏析的现象及Ａｓ和Ａｌ的择优溅射问题，并对此进行了讨论。同时用ＸＰＳ法进行了Ａｌ的定量分析，并与光致发光法（ＰＬ）测得的ｘ值进行了对比，发现二者有非常好的线性关系。     

紫外激光照射对硅酸铅玻璃表面结构的影响

采用四倍频的Nd∶YAG脉冲激光(波长266 nm,脉宽10 ns,脉冲能量密度300 mJ/cm2)对PbO摩尔分数在0.3~0.66的硅酸铅玻璃体样品进行照射,并对照射前后样品的X射线光电子能谱(XPS)进行了测量。研究发现266 nm激光照射前后Pb 4f和Si 2p的结合能没有变化,说明Pb和Si元素的价态没有发生改变;但X射线光电子能谱图上这两个峰的高度却有明显的变化:Pb 4f峰增高而Si 2p峰减小,说明硅酸铅玻璃受266 nm紫外激光照射后表面结构发生变化,PbO含量增大而SiO2含量减少。     

衬底温度对AIN薄膜结构及电阻率的影响

采用直流反应磁控溅射法在Si(111)基片上制备了AIN薄膜,利用XRD、原子力显微镜(AFM)、电流-电压(I-V)测试仪等对不同衬底下制备薄膜的结构、形貌及电阻率等进行了分析表征.结果表明:随着衬底温度的升高,晶粒逐渐长大,AIN(002)择优取向明显改善,600℃达到最佳.一定范围内提高温度使晶粒均匀、致密,有利于改善表面粗糙情况和提高电阻率,550℃时表面粗糙度达到最低(2.8 nm)且有最大的电阻率(3.35×1012Ω·cm);同时薄膜应力随温度升高有增大趋势.     

利用金作为催化剂在不同衬底上制备二氧化硅纳米线

利用金作为催化剂分别在二氧化硅及硅衬底上制备出二氧化硅纳米线。用扫描电子显微镜（SEM）及x射线光电子能谱（XPS）对纳米线进行了结构表征。SEM结果表明二氧化硅纳米线的长度为几个纳米,直径为20-150纳米。XPS结果给出硅与氧的原子比为1:2,说明所得到的为二氧化硅纳米线。二氧化硅纳米线的生长机理为气-液-固（VLS）机制。实验发现退火时间影响二氧化硅纳米线的形貌。我们也讨论了衬底对纳米线生长的影响。     

射频功率和衬底温度对碳化锗膜中sp3杂化碳原子的影响

利用磁控溅射方法以CH4和Ar的混合放电气体溅射单晶Ge靶制备碳化锗(Ge1-xCx)薄膜,通过XPS、Raman和Nanoindentation等表征手段系统地研究了射频功率和衬底温度对所获薄膜成分、键合结构及力学性质的影响。研究发现:射频功率和衬底温度的增加均能提高膜中的Ge含量,这分别归因于Ge溅射产额的增加以及含碳基团在衬底上脱附作用的增强。Ge含量的增加促进了sp2C-C键转变为sp3Ge-C键,进而显著提高了膜中sp3杂化碳原子的相对含量并改善了Ge1-xCx薄膜的硬度。这些结果表明:提高射频功率和衬底温度是制备富含sp3C的硬质碳化锗薄膜的有效途径。