气体中蒸发法制备InSb纳米颗粒

用气体中蒸发的方法在蓝宝石基片上制备了纳米InSb颗粒膜．通过透射电镜分析显示，该方法可以制得多晶的InSb纳米颗粒，且颗粒均匀地分布在蓝宝石基片表面上；用X射线能谱仪分析样品得到两种元素的百分比接近1：1．实验结果表明，通过改变设备的工作条件，可以得到具有不同颗粒尺寸的InSb纳米颗粒．     

孤立分散在SiO2基质中的半导体InSb纳米颗粒界面效应的MS-XANES研究

利用MS-XANES计算研究了嵌入在SiO₂介质中的InSb纳米颗粒的界面效应, 结果显示Sb K-XANES实验谱在白线峰强度增大和白线峰向高能一侧展宽这两个特点的起因是: 1. SiO₂介质透过界面处强的Sb-O共价键间接地影响和改变了InSb团簇中Sb原子内部的势分布; 2. 通过InSb纳米颗粒界面处存在着强的Sb-O共价键使得Sb原子的5p电子被耗尽来提高InSb纳米颗粒Sb原子的5p的空穴数. 这两方面共同决定了InSb纳米颗粒的Sb K-XANES实验谱在白线峰 强度的增大. 此外, 由于纳米颗粒的界面效应, 仅仅把白线峰的强度增大归因于吸收原子电荷转移带来的空穴数增加, 并依此通过白线峰的强度计算吸收原子的空穴数是不合理的.     

ZnO纳米薄膜的电化学制备及其AFM形貌表征

利用恒电位电化学沉积方法在ITO导电玻璃基底上制备了纳米ZnO薄膜,并利用原子力显微镜进行了形貌表征。结果显示,当沉积电压为-0．8V时,经过30min的沉积在基底上形成了由规则排列的三角形ZnO晶粒构成的纳米薄膜。对晶粒的形成机理进行了初步的讨论。     

InSb纳米晶体的生长和吸收光谱的研究

采用在惰性气体中蒸发的方法获得了沉积在ZnS基片上的InSb纳米晶体,其平均尺寸随惰性气体的压强增加而增大.从实验测量的室温吸收谱上看到,当纳米晶体的平均直径从27.9 nm减小到24.2nm再到21.4 nm时,其吸收边分别向高能方向移动了0.0151 eV和0.0145 eV.用有效质量近似模型计算了半导体纳米晶体的吸收边相对其体材料的移动,将理论计算与实验结果进行了比较.     

衬底对化学气相沉积法制备氧化硅纳米线的影响

通过化学气相沉积法在不同衬底上制备了大量的氧化硅纳米线.选用衬底为Si片、带有约100nm厚SiO2氧化层Si片和石英片.利用场发射扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM，配备有能谱仪)对样品的表面形貌、结构和成分进行研究.结果表明：这些纳米线都为非晶态，但在不同衬底上生长的纳米线形貌、尺寸和化学成分不同.讨论了各种衬底对不同特征氧化硅纳米线生长的影响. 关键词： 化学气相沉积 纳米线 纳米颗粒     

高脉冲功率能量PLD法制备MgZnO薄膜中的沉积机理

用PLD法成功制备了一系列高质量的MgZnO薄膜。实验中发现高脉冲能量沉积薄膜的结构和发光特性随基片温度的变化规律与低脉冲能量下的结果不一样:基片在室温时高脉冲能量制备薄膜的XRD峰的半峰全宽比高基片温度时的结果相对更小;AFM显示其颗粒变大,柱状生长突出;PL谱紫峰与绿峰强度比最大,结晶质量反而提高。另一方面,与低脉冲能量时相反,增大氧气压强后高脉冲能量沉积的薄膜XRD半峰全宽变窄。结合实验现象和表征,合理解释了高脉冲能量沉积的机理。室温制备高质量MgZnO薄膜的PLD沉积机理对于以后在柔性衬底上沉积薄膜的研究有重要的参考价值。     

热沉积法制备纳米二硫化钼薄膜及其光电特性研究

以M oS2粉末为原料,以氩气为携载气体,在400～600℃温度范围内利用热蒸发方法在硅衬底表面制备了不同厚度的M oS2薄膜．利用X射线衍射和扫描电子显微镜分析了M oS2薄膜的结构和表面形貌,发现M oS2薄膜由多晶M oS2粒子组成,颗粒均匀,平均纳米颗粒尺寸约为60 nm ．利用紫外可见光光谱仪测量了其吸收特性,发现样品在720 nm附近有很强的吸收．应用霍尔效应和伏安法研究了M oS2/Si样品的接触特性和电子的运输特性,发现该异质结具有良好的整流特性,即正向电压下电流随电压呈指数增长,而在反向偏压下漏电流很小,电子迁移率可达到6．730×102 cm2/（V · s）．实验结果表明MoS2薄膜具有良好的电学特性,可用来制备晶体管和集成电路等器件．     

电沉积法制备ZnO纳米柱及其机制研究

采用阴极还原方法,以Zn(NO₃)₂水溶液为电解液制备ZnO纳米柱。分析了不同沉积电位和不同沉积时间的缓冲层对ZnO纳米柱的密度、形貌及取向的影响。通过分析缓冲层在不同沉积时间下的电流密度变化,研究了缓冲层对ZnO纳米柱密度影响的机理。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了样品的表面形貌及结构。研究结果表明,缓冲层能够增加ZnO纳米柱的密度及c轴的取向性,当缓冲层的沉积时间为60 s时,可以得到密度最大、取向最好的ZnO纳米柱。     

热丝法制备纳米晶硅薄膜结构及沉积机制的研究

用热丝法制备了纳米晶硅薄膜．通过Raman散射谱及X射线谱，系统地研究了沉积气压P_g、高H₂稀释及衬底与钨丝之间距离对沉积速率、纳米硅薄膜的形成和结构等的影响．计算了沉积过程中的温度场分布．讨论了沉积过程中反应基元的输运和相关的气相反应，以及H在薄膜生长中的作用，由此分析了沉积参量对薄膜结构的影响，得到了与实验相一致的结果． 关键词：     

脉冲激光气相沉积法制备钴纳米薄膜实验研究

采用脉冲激光沉积技术制备了钴纳米薄膜,分析和讨论了不同背景气压和脉冲频率对钴纳米薄膜表面形貌的影响及纳米微粒的形成机理。实验结果表明：在低背景气压下,等离子体羽辉自身粒子之间的碰撞占主导作用,容易形成液滴;在较高背景气压下,等离子体羽辉边缘粒子和背景气体粒子之间的碰撞占主导作用,容易形成小岛并凝聚成微颗粒;在4Hz的脉冲重复频率和5Pa背景气压下生长出单分散性良好的钴纳米颗粒。     

MOCVD生长的InN薄膜中In分凝现象

利用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法不同生长条件下在c面蓝宝石衬底上制备了InN薄膜,通过不同的物理表征手段研究了InN薄膜的物理性质,结果表明:合适的生长温度可以抑制InN薄膜表面分凝现象。研究认为较低的生长温度使作为N源的NH3分解率较低,In—N的成键可能性小,导致In在表面聚集出现分凝;而较高生长温度时,InN薄膜中In—N键能较小,易发生断裂,反应活性较强的N和H原子逸离薄膜表面,In滞留在薄膜表面也导致In分凝现象的出现。相对于表面分凝的样品,未出现表面分凝的样品的薄膜晶体质量和表面形貌也得到了提高。同时,通过Raman散射谱研究了晶格振动E2声子模的应力效应。     

2D MoSe2 Structures Prepared by Atomic Layer Deposition

Here, we demonstrate the preparation of 2D MoSe₂ structures by the atomic layer deposition technique. In this work, we use ((CH₃)₃Si)₂Se as the Se precursor and Mo(CO)₆ or MoCl₅ as the Mo precursors. The X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses of the prepared samples have revealed that using the MoCl₅ precursor the obtained structure of MoSe₂ is nearly identical to the reference powder MoSe₂ sample while the composition of the sample prepared from Mo(CO)₆ contains a significant amount of oxygen atoms. Further inspection of as‐deposited samples via scanning electron microscopy (SEM), X‐ray diffraction (XRD), and Raman spectroscopy has disclosed that the MoSe₂ structure based on MoCl₅ is formed from randomly oriented well crystalline flakes with their size ≈100 nm in contrast to the Mo–Se–O compact film originating from Mo(CO)₆.     

飞秒脉冲激光沉积钕掺杂薄膜特性研究

采用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上生长了Nd∶YAG薄膜以及Nd∶Glass薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、光学掺量振荡器(OPO)以及光栅光谱仪等测试装置分析了薄膜的表面和断面结构形貌、组成成分、光学吸收谱以及光致发光谱。结果表明：在室温衬底温度下生长的Nd∶YAG薄膜以及Nd∶Glass薄膜均呈无规则非定型结构,没有明显的取向性微晶生长;PLD生长的Nd∶YAG薄膜中存在0.15 at.%化学计量比的Nd元素;Nd∶YAG块体靶材在750和808 nm有两个明显的吸收峰,而薄膜没有明显的吸收峰;Nd∶YAG薄膜在808 nm波长泵浦光下没有明显的光致发光谱峰,而Nd∶Glass薄膜在877和1 064 nm波长处有明显的光致发光谱峰。说明在室温衬底温度下生长的Nd∶Glass薄膜中Nd元素以Nd3+光学活性离子形式掺杂进玻璃基质中,而Nd∶YAG薄膜中的Nd元素没有以Nd3+光学活性离子形式掺杂进YAG基质中。     

氧和氩等离子辅助电子束蒸发制备高质量ZnO薄膜

采用等离子辅助电子束蒸发技术制备高纯金属锌膜，然后在氧气气氛下经高温热处理得到氧化锌的多晶薄膜。X射线衍射谱的结果表明：未经热氧化样品由金属锌和氧化锌纳米晶组成，随着热氧化温度的升高氧化锌纳米晶粒长大，形成纳米氧化锌多晶薄膜且薄膜结晶性增强；光致发光谱表明：样品均具有较强的紫外自由激子发光。由于未经热氧化样品中氧化锌纳米晶粒较小，具有较强的量子限域效应，因而经高温氧化后样品发光峰有较大红移。随着热氧化温度的进一步升高，束缚激子发射随热氧化温度升高而减弱，且发光峰位随热氧化温度升高出现蓝移；变温光致发光谱表明：紫外发光主要来自自由激子发射。     

Review on Atomic Layer Deposition and Applications of Oxide Thin Films

Atomic layer deposition technique is able to grow conformal thin films over high aspect ratio structures. This article reviews the various aspects of oxides grown by this method including applications in photovoltaics and memristors. The main focus of this review is to concentrate on the oxides grown by atomic layer deposition and their growth mechanisms. The oxides deposited using atomic layer deposition are also likely to find application in memristor, an emerging field in the non volatile memories design with the ability to retain data and memory states even in power-off condition. The use of this technique to obtain oxides in surface modification of nanostructures gives the significance of these materials.     

利用脉冲激光沉积法制备高Mg掺杂的六方相MgZnO薄膜

选用Mg0.2Zn0.8O陶瓷靶,利用脉冲激光沉积(PLD)法,在单晶Si(100)和石英衬底上生长了一系列MgZnO薄膜(MZO)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和紫外可见光透射光谱(UV-Vis)等实验手段,研究了在不同工作压强下生长的薄膜样品的晶体结构、微观形貌和光学性能的变化。结果表明:所有的薄膜样品都是单一的ZnO六方相,禁带宽度随生长压强的升高而增加,变化范围在3.83～4.05eV之间,最短吸收边接近300nm。     

真空紫外波段铝反射膜制备

为制备出在130～210nm波段具有良好光谱性能的铝反射膜,优化设计了铝反射镜中铝层和保护层氟化镁的厚度,理论确定铝层和氟化镁保护层最佳厚度分别为80nm和33nm。采用热舟蒸发工艺,在BK7基片上制备了Al反射膜样品,获得了130～210nm波长范围内反射率均大于80%的金属铝膜。研究了铝层沉积速率和紫外辐照处理对薄膜性能的影响,并考察了铝膜光谱性能的时效性。结果表明铝层沉积速率越快,制备的铝膜反射率越高;合理地存放铝膜元件,可以长时间内保持铝膜的光谱性能。适当的紫外辐照处理能进一步提高铝膜在真空紫外波段的反射率。     

Surface properties of diamond-like carbon films prepared by CVD and PVD methods

Diamond-like carbon (DLC) films have been deposited using three different techniques: (a) electron cyclotron resonance---plasma source ion implantation, (b) low-pressure dielectric barrier discharge, (c) filtered---pulsed cathodic arc discharge. The surface and mechanical properties of these films are compared using atomic force microscope-based tests. The experimental results show that hydrogenated DLC films are covered with soft surface layers enriched with hydrogen and sp$^{3}$ hybridized carbon while the soft surface layers of tetrahedral amorphous carbon (ta-C) films have graphite-like structure. The formation of soft surface layers can be associated with the surface diffusion and growth induced by the low-energy deposition process. For typical CVD methods, the atomic hydrogen in the plasmas can contribute to the formation of hydrogen and sp$^{3}$ hybridized carbon enriched surface layers. The high-energy ion implantation causes the rearrangement of atoms beneath the surface layer and leads to an increase in film density. The ta-C films can be deposited using the medium energy carbon ions in the highly-ionized plasma.     

具有定向及自控制功能的真空镀膜系统

对现有真空镀膜系统进行了改进,在原系统中增加了定向装置和5个控制装置,可实现定向镀膜和有效地控制膜厚,进而显著提高膜层质量.