ZnO纳米棒在Si衬底上外延生长研究

运用热蒸发ZnO粉末法,以金做催化剂,分别在Si(100)和Si(111)两种基片上外延生长了ZnO纳米棒(样品分别标为1#和2#).通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析,结合ZnO与Si的晶格结构特征,从理论上得出了两个样品的晶格匹配关系.1#样品:[0001]ZnO∥[114]Si,[0001]ZnO∥[1-1-4]Si,[0001]ZnO∥[11-4]Si,[0001]ZnO∥[1-14]Si,失配度为1.54;;2#样品:[0001]ZnO∥[111]Si,[21-1-0]ZnO∥[11-0]Si,[1-21-0]ZnO∥[1-01]Si ,[1-1-20]ZnO∥[011-]Si,失配度为18.12;.研究表明Si衬底对ZnO纳米棒生长方向具有调控作用.     

抛光铜箔衬底上石墨烯可控生长的研究

本文报导以固态聚苯乙烯为碳源,经机械抛光和电化学抛光双重处理的铜箔为衬底,用CVID法进行石墨烯可控生长的研究结果.用光学显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱、光透射谱、扫描隧道显微镜和场发射扫描电镜对生长的石墨烯进行了表征.研究发现经过抛光处理的铜箔由于其平整的表面和很低的表面粗糙度,在其上生长的石墨烯缺陷少,结晶质量高.而未经抛光处理的铜箔在石墨烯生长过程中,铜箔不平整的表面台阶会破坏其上生长的石墨烯的微观结构,在生长的石墨烯二维结构中产生高密度晶界和缺陷.还在双重抛光处理的铜箔上实现了石墨烯的层数可控生长,结果表明固态碳源聚苯乙烯的量为15 mg时可生长出单层石墨烯,通过控制固态源重量得到了1～5层大面积石墨烯.     

4H-SiC衬底表面SiC薄膜的同质外延生长

以4H-SiC为衬底,在不同衬底温度下进行SiC薄膜的同质外延生长。利用反射式高能电子衍射(RHEED)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼(Raman)等测试手段,对生长样品的结构和结晶质量进行了表征。根据测试结果发现,在衬底温度为1200℃时能够得到质量较高的薄膜,在另外两个温度(1100℃和1300℃)条件下得到的薄膜质量是较差的。     

MPCVD法在基片边缘生长大颗粒金刚石的研究

本研究在自制的5 kW大功率MPCVD装置中,利用边缘效应成功的在基片边缘处以50μm/h的沉积速率沉积出品粒尺寸达500 μm左右的大颗粒金刚石并以70μm/h沉积速率同质外延修复长大了一颗天然的单晶金刚石.在实验中,利用SEM和Raman光谱对基片边缘区域和中央区域所沉积的金刚石颗粒进行了表征.结果表明,边缘处沉积的金刚石颗粒与中央区域沉积的金刚石颗粒相比,具有更大的晶粒尺寸和更好的质量.通过仔细观察实验条件,对边缘效应产生的原因进行了分析,发现由于基片边缘放电,使得基片表面的电场强度和温度分布发生变化,从而导致基片边缘区域的等离子体密度和温度高于中央区域,高等离子体密度和温度的综合作用是使得在基片边缘能以较高的沉积速率沉积出大尺寸金刚石颗粒的主要原因.     

SEM Observation of Nucleation and Growth of Ag Crystallites on Graphite Substrate

“In-Situ” observation of nucleation and growth of Ag crystallites on graphite substrate by vapour deposition was carried out by scanning electron microscope (SEM). Irradiation of the SEM electron beam onto the substrate surface before and during deposition enhanced Ag nucleation. The density of the Ag crystallites was 10¹⁰/cm² in room temperature condensation, but decreased to 10⁹/cm² in high temperature condensation at 140 °C. When the substrate was heated after room temperature condensation, the density of the Ag crystallites decreased prominently. This means that coalescence of the Ag crystallites takes place as a result of their migration on the substrate.     

Effect of Substrate Temperature on the Growth of Molybdenum Trioxide Thin Films

Crystallography Reports - Molybdenum oxide is one of the most important inorganic material, which exhibits several phases, such as MoO3, MoO2, Mo4O11, Mo5O14, etc. Among them, molybdenum trioxide...     

ZnO∶Al衬底上低温生长GaN薄膜

利用射频磁控溅射在普通玻璃上制备了(0002)择优取向的ZnO:Al薄膜.采用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)技术,在ZnO:Al薄膜衬底上沉积了厚度为320 nm的GaN薄膜.利用高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和光透射谱等表征方法,研究了沉积温度对GaN薄膜的结晶性、表面形貌和透射率的影响.     

Influence of Substrate Surface Polarity on Epitaxial Layer Growth of CuInSe2 on GaAs

CuInSe₂ thin films with thicknesses of about 0.1 μm were deposited onto (III) B-oriented GaAs substrates by flash evaporation. At substrate temperatures T_sub = 695–820 K the films have the chalcopprite structure with some admixture of the cubic sphalerite phase. At T_sub > 820 K only the sphalerite phase was found All the films are partly polycrystalline. From the electrical properties it follows that the films are characterized by nearly complete compensation at T_sub = 695–820 K. At T_sub = 870 K the films are p-type conducting and show two acceptor states with ionization energies of about 8 meV and 105 meV.     

钛基底上原位生长CuO薄膜在无酶葡萄糖传感器中的应用

利用简单的水热法在钛基底上原位生长了氧化铜(CuO)薄膜并用于构建无酶葡萄糖传感器.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行了结构和形貌表征.利用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)测试了构建的葡萄糖传感器的电催化氧化性能.实验结果表明该传感器呈现出良好的性能,具有高灵敏度(905.5μ·Am·M-1·cm-2),低检测下限(2μM)和快的响应速度(2 s).同时,该传感器具有良好的重现性和长期的稳定性.     

在蓝宝石衬底上外延生长ZnGa2O4纳米线及其表征

使用一种简单的化学气相沉积法成功地在c面蓝宝石衬底上外延生长了整齐排列的ZnGa2O4单晶纳米线.研究了在不同生长温度和生长压力下外延生长ZnGa2O4纳米线,并使用XRD,SEM和TEM对产物进行了表征.结果 表明,在生长条件为980℃和100 Torr时,可以外延生长出整齐排列的ZnGa2O4纳米线.所制备的ZnGa2O4纳米线直径为60 ～ 150 nm,并遵循Au催化的VLS生长机制沿其四个结晶学方向在蓝宝石上外延生长.分析了纳米线沿四个方向生长的原因,并对纳米线的光致发光性能进行了探讨.     

金刚石薄膜在硬质合金基体上的生长及附着强度研究

硬质合金是制作金刚石薄膜涂层刀具的重要基体材料,金刚石薄膜在硬质合金基体上的成核、生长及界面特征直接影响其附着强度.本文通过扫描电镜、X射线衍射分析、X射线光电子谱(XPS)及断续切削实验,研究了硬质合金基体含Co量对金刚石薄膜成核、生长及附着强度的影响.研究结果表明,经酸洗处理后,硬质合金基体含Co量对金刚石薄膜成核、生长没有太大影响.但对其附着强度有很大影响.含Co量越高,附着强度越低.酸腐蚀去Co处理后基体表面变得疏松、不连续非金刚石碳界面的存在及热膨胀系数较大是含Co量较高时,附着强度下降的主要原因.     

硅基片上C60薄膜的生长特性和结构特性研究

本文采用物理气相沉积(PVD)法在不同预处理的Si(100)衬底上沉积了C60膜,并利用AFM和XRD研究了其生长特征和结构特性.结果表明,C60膜的生长特性不仅与C60分子的移动性和衬底的表面性质等多种因素有关,而且还受衬底表面先前淀积的C60膜的有序性影响;H-Si(100)面上生长的C60膜与普通抛光Si(100)面上的相比更具有*2111*3取向.     

直流溅射缓冲层生长ZnO/Si薄膜

ZnO是一种新兴的的宽禁带半导体材料,相对于传统的宽禁带材料有很多的优势.在相对成本低廉的Si衬底上生长ZnO薄膜是现在攻关的热门课题.目前用缓冲层方法生长ZnO薄膜取得了一些突破.本文利用直流溅射,先在Si衬底上溅射一层ZnO多晶薄膜,通过对直流溅射时间的控制,可以得到不同厚度的ZnO缓冲层.再利用MOCVD设备生长高质量的ZnO薄膜.通过研究发现,直流溅射ZnO薄膜的厚度对于最终的薄膜质量有很大的影响.随着缓冲层的引入,双晶衍射XRD的摇摆半宽有显著下降,并且随着最终ZnO薄膜质量上升,光致发光也有显著的提升.可见缓冲层的引入对ZnO/Si薄膜的质量和发光强度有很大的贡献.     

采用无氟MOD法在织构金属基带上生长YBCO超导薄膜的研究

由于高的使用温度,优良的载流能力以及强的电机械性能,潜在的价格优势,基于YBCO超导薄膜的第二代高温超导带材在电力系统和磁体领域有良好的应用前景.无氟金属有机盐沉积技术具备设备成本低、晶体生长速率快、环境友好等特点,近年来成为了研究制备YBCO超导薄膜技术路线的热点.本文采用FF-MOD技术在CeO2/IBAD-MgO/Y2O3/ Al2O3/Hastelloy C276金属基带上制备200 nm厚的YBCO薄膜,并系统地研究了高温成相过程中BaCO3、YBCO以及YBCO分解相的显微结构及其对超导电性的影响.结果表明,生成的YBCO相晶体呈随机取向,在热处理的过程中逐渐再结晶成为具有双轴织构的YBCO,这与单晶结果相一致.另外,影响YBCO外延形核和生长的关键是控制烧结温度和烧结气氛中的氧分压,抑制BaCO3形成,避免YBCO部分分解.     

6H-SiC衬底上多晶Si薄膜热壁CVD间隔生长与结构表征

在热壁LPCVD系统中利用间隔生长法在6H-SiC衬底上淀积Si薄膜,采用XRD、SEM、激光共聚焦显微镜和拉曼光谱对Si薄膜的表面形貌和结构进行表征.结果表明:相比于连续生长法,用间隔法制备Si薄膜的速率有所降低,但表面粗糙度有所减小,同时晶粒尺寸也增大.XRD测试结果表明:间隔法可以控制薄膜生长的择优取向.Raman光谱测试结果表明:采用间隔法且断源时间控制在30 s时,生长温度900℃,H2∶ SiH4 =400∶20 sccm时生长Si薄膜的Raman半峰宽最小.     

热丝CVD法在单晶硅衬底上低温外延生长Si和Ge薄膜的研究

采用热丝CVD法在单晶Si衬底上进行了Si和Ge 薄膜的低温外延生长,用XRD和Raman谱对其结构性能进行了分析.结果表明:在衬底温度200 ℃时,Si(111)单晶衬底上外延生长出了Raman峰位置为521.0 cm-1;X射线半峰宽(FWHM)为5.04 cm-1.结晶质量非常接近于体单晶的(111)取向的本征Si薄膜;在衬底温度为300 ℃时,在Si(100)单晶衬底上异质外延,得到了Raman峰位置为300.3 cm-1的Ge薄膜,Ge薄膜的晶体取向为Ge(220).研究表明热丝CVD是一种很好的低温外延薄膜的方法.     

用射频磁控溅射法在c-BN晶体基底上生长c-BN薄膜

本文用射频磁控溅射方法在片状c-BN晶体基底上生长了c-BN薄膜,显微拉曼光谱(μ-RS)和扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明:沉积的薄膜是大约10μm厚、高结晶性、电子透明的高纯c-BN薄膜.岛状和层状生长模式在试验中清晰的展示出来.同时在生长的c-BN薄膜内部和被遮盖的基底部分上发现了籽晶.     

高温超导衬底材料SrLaAlO4晶体的生长及特性

用提拉法生长了不开裂的高温超导衬底材料SrLaAlO4晶体,晶体尺寸为(25～30)mm×(50～60)mm.该晶体具有K2NiF4型结构,晶格常数为a=0.375nm,c=1.263nm.生长的晶体颜色随着生长时炉膛内氧气氛的含量的增加而逐渐加深.测量了晶体的室温下的介电常数及介电损耗分别为20及8×10-4.     

温度对SiO2表面上磁控溅射制备Ge纳米点的生长模式和尺寸的影响

采用磁控溅射技术在SiO2/Si(100)表面上制备了一系列不同生长温度的Ge纳米点样品.原子力显微镜(AFM)的实验结果表明:不同衬底温度下Ge纳米点在SiO2薄膜上的生长模式和尺寸分布有所不同.当衬底生长温度达到500 ℃时,SiO2开始与Ge原子发生化学反应,并形成"Ge纳米点的Si窗口".在此温度条件下,外延生长实验可获得尺寸均匀且密度高达3.2×1010 cm-2的Ge纳米点.