非晶半导体基本理论及目前发展概况

 一、非晶半导体基本理论非晶态半导体是一门发展极为迅速的新兴学科,是凝聚态物理学中最为活跃的领域之一,已成为材料学科的一个组成部分.大量的事实说明,研究非晶态半导体的意义不仅在技术上能够产生新材料和新器件,而且对于认识固体理论中的许多基本问题也会产生深远的影响.晶态半导体的基本特征是:组成它的原子或分子作周期性排列,叫作长程有序性.基于这样的特征,利用能带理论,使得晶态半导体中的许多物理问题和半导体器件的基本原理得到了比较满意的解决.而非晶态半导体,结构上是一种共价网络,没有周期性排列的约束,所以它在结构上、光学电学性质上很不同于晶态半导体.因此,在应用上也显示了自己的特征,已呈现了巨大的应用前景.     

非晶合金条带的爆炸焊接

 报道了利用爆炸焊接技术对铁基、铁镍基非晶合金条带（厚度约25 μm）进行单层和多层爆炸焊接的结果。金相分析结果表明，条带间相互结合良好；X光衍射结果说明，焊接后的条带仍保持非晶态，即使采用表面已有部分晶化德条带进行焊接，焊接后仍转化为非晶态。这说明在焊接过程中条带表面已发生熔化，且冷却速度也可达10⁶ K/s量级。     

FeCo基纳米晶合金高温交换耦合作用机理

研究了500和600℃真空退火后的纳米晶Fe_38.4Co₄₀Si₉B₉Nb_2.6Cu合金初始磁导率随温度的变化规律,发现较高温度(600℃)退火的FeCo基纳米晶合金,在非晶相居里温度以上较宽温度范围内磁导率没有明显的衰减,这是在双相纳米晶合金中观察到的一种新现象,其磁特性不同于Fe基纳米晶合金.为了探明这种现象的起源,估算了与剩余非晶相同成分的非晶合金的居里温度及纳米晶粒间发生交换耦合作用的参数 关键词： 交换耦合作用 非晶相居里温度 交换耦合穿透深度     

Mechanical behavior of Cu-Zr bulk metallic glasses （BMGs）： A molecular dynamics approach

In the present work, three-dimensional molecular dynamics simulation is carried out to elucidate the nanoindentation behaviors of CuZr Bulk metallic glasses (BMGs). The substrate indenter system is modeled using hybrid interatomic potentials including both many-body Finnis Sinclair (FS) and two-body Morse potentials. A spherical rigid indenter (diameter = 60(1 = 10-10 m)) is employed to simulate the indentation process. Three samples of BMGs including Cu25Zr75 , Cu50Zr50 , and Cu75Zr25 are designed and the metallic glasses are formed by rapid cooling from the melt state at about 2000 K. The radial distribution functions are analyzed to reveal the dynamical evolution of the structure of the atoms with different compositions and different cooling rates. The mechanical behavior can be well understood in terms of load-depth curves and Hardness-depth curves during the nanoindentation process. Our results indicate a positive linear relationship between the hardness and the Cu concentration of the BMG sample. To reveal the importance of cooling rate provided during the processing of BMGs, we investigate the indentation behaviors of Cu50Zr50 at three different quenching rates. Nanoindentation results and radial distribution function (RDF) curves at room temperature indicate that a sample can be made harder and more stable by slowing down the quenching rate.     

Composition-Controlled Low Field Magnetostriction of TbFe Amorphous Films

Amorphous TbFe films are fabricated by dc magnetron sputtering, and their magnetostrictions at low field are examined over a wide range of terbium content （from 32at.% to 70at.%）. It is found that the terbium content plays an important role in the magnetic and magnetostrictive properties of TbFe films. TbFe film soft magnetic properties and low field magnetostriction can be efficiently improved by controlling the terbium at an optimum content. The magnetostriction at lower magnetic field is increased with the increase of terbium content up to 48.2at.%. After reaching the maximum value, further increase of terbium content would result in a great decrease of the low field magnetostriction. By contrast, at higher magnetic field, the magnetostriction is decreased monotonically with the increase of the terbium content.     

SiNX覆盖层厚度对非晶In-Ga-Zn-O薄膜退火晶化的影响研究

采用射频磁控溅射在二氧化硅衬底上沉积一层厚度200 nm的非晶In-Ga-Zn-O(IGZO)薄膜,并在IGZO膜层上沉积厚度分别为20 nm、50 nm、60 nm、70 nm、90 nm的SiNX薄膜覆盖层,于350℃条件下N2气氛中退火1 h.采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能量色散谱仪(EDS)对IGZO薄膜的微观结构及成分进行研究.研究结果表明,退火后无覆盖层的IGZO膜层仍为非晶状态,70 nm以上SiNX覆盖层下的IGZO薄膜不发生晶化.与此不同,20～60 nm的SiNX覆盖层下IGZO膜层与SiNX覆盖层的界面处存在纳米凸起柱,使IGZO薄膜与SiNX覆盖层的接触界面脱离,此厚度的SiNX覆盖层具有诱导非晶IGZO薄膜晶化的作用,IGZO膜层内部的晶粒直径约10 nm.成分分析结果表明,结晶处In原子含量增加,IGZO薄膜中In原子的局域团聚是IGZO薄膜发生晶化的原因.     

大冷变形对化学镀Ni-Sn-P非晶态合金晶化的影响

本文研究了大冷变形对化学镀Ni-Sn-P非晶合金晶化的影响,结果表明,冷变形促进了晶化,不仅降低了Ni-Sn-P非晶合金的热稳定性,而且在冷变形过程中就有晶化产生.     

非晶PET纤维的分子链段取向分布的研究

用对称透射法,收集在室温下不同拉伸比的非晶聚酯（ＰＥＴ）纤维之二有Ｘ射线散射（ＷＡＸＳ）强度函数Ｉ（κ,α）,采用自编ＭＰＳ９６型全谱分峰程序,将不同方位角α测得的ＷＡＸＳ强度曲线上的４个非晶重叠峰进行分解,获得分子链间原子 射引起的２个峰为：ＫＡ＝０．１４１ｎｍ＾－１,ＫＢ＝０．１７２ｎｍ＾－１;分子链内原子 射引起的２个峰为;ＫＣ＝０．３１１ｎｍ＾－１,ＫＤ＝０．５５５ｎｍ＾－１,详细分析了     

Fe,Ce原子在A1—Fe—Ce非晶合金中的分布

采用Ｘ射线衍射技术研究了Ａ１－Ｆｅ－Ｃｅ合金的非晶结构,发现非晶态合金Ｘ射线强度曲线上都丰在明显的预峰,合金随铁含量增加,预峰和主峰向大角度偏移;合金随铈含量增加,预峰和主峰向小解度偏移。２５０℃时,非晶合金出现铝相晶化,而预峰的形状和位置并未发生改革;４００℃时央预峰消失的位置形成多种化合物相。Ｆｅ原子大部分存在于预峰所对应的Ａ１－Ｆｅ－Ｃｅ原子团簇中,崦Ｃｅ原子大部分无规分布于Ａ１非晶基体中。