H2对UHV/CVD低温选择性外延生长Si1-xGex的影响

利用超高真空化学气相沉积(UHV/CVD)成功实现了Si1-xGex的低温选择性外延生长,并研究了H2对选择性外延生长的影响及其作用机理.以SiH4和GeH4为反应气源,在开有6mm×6mm窗口氧化硅片上进行Si1-xGex外延层的生长.首先分别以不含H2(纯GeH4)和含H2(90%H2稀释的GeH4)的两种Ge源进行选择性外延生长.通过SEM观察两种情况下氧化硅片表面,发现H2的存在对选择性外延生长有至关重要的作用.接着以90%H2稀释的GeH4为Ge源,变化Si源和Ge源的流量比改变H2分压,以获得SiH4和GeH4(90%H2)的最佳流量比,使外延生长的选择性达到最好.利用SEM观察在不同流量比时,经40min外延生长后各样品的表面形貌,并对其进行比较,分析了H2分压在Si1-xGex选择性外延生长中的作用机理.     

金属诱导生长法在Ni硅化物上异质生长多晶GeSi薄膜

采用金属Ni诱导与超高真空化学气相沉积相结合的方法,低温下在氧化Si衬底上制备出了多晶GeSi薄膜.利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜等对多晶GeSi薄膜的晶体质量、表面形貌进行了表征,研究了在Ni上生长多晶GeSi的生长方式及表面形貌随生长参数变化的规律.结果表明,在温度高于510℃时,Ni金属诱导作用明显;生长压强为10Pa时,多晶GeSi能够形成连续致密的薄膜,而采用先低压(0.1Pa)后高压(10Pa)的生长方式,多晶GeSi呈现分离的晶须状,晶须尺寸多在100nm以上.     

脉冲激光沉积法Li-N双受主共掺p型ZnO薄膜的生长及其特性

采用脉冲激光沉积技术制备了Li-N双受主共掺杂p型ZnO薄膜,其中Li来自Li掺杂ZnO陶瓷靶,N来自N2O生长气氛.室温Hall测试发现Li-N共掺p型ZnO薄膜的最低电阻率为3.99Ω·cm,迁移率为0.17cm2/(V·s),空穴浓度为9.12×1018cm-3.PL谱测试发现了与Li受主和N受主态相关的发光峰,其受主能级分别约为120和222meV.由p-ZnO:(Li,N)薄膜制备的ZnO同质p-n结具有整流特性.     

UHV-CVD生长的SiGe多量子阱在热光电池领域的应用

为了验证SiGe多量子阱的能带向直接带隙结构转变[1]和进一步探索其在热光电池领域的应用,采用先进的超高真空化学气相沉积系统生长出高质量的SiGe多量子阱外延层,并对其进行多次反射红外线吸收谱的测量.测量结果说明吸收峰接近黑体辐射峰1450nm波长,跃迁几率有所增加,这将大幅度提高热光电池的吸收效率,同时也为SiGe多量子阱中量子效应的存在提供了实验依据.     

退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响

研究了退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响.ZnO薄膜由直流反应磁控溅射技术制得,并在O2气氛中不同温度(200～1000℃)下退火,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)对其结晶性能进行了研究,提出了一个较为完善的ZnO薄膜退火模型.研究表明:热处理可使c轴生长的薄膜取向性增强;随退火温度的升高,薄膜沿c轴的张应力减小,压应力增加;同时晶粒度增大,表面粗糙度也随之增加.在640℃的应力松弛温度(SRT)下,ZnO薄膜具有很好的c轴取向,沿c轴的应力处于松弛状态,晶粒度不大,表面粗糙度较小,此时ZnO薄膜的结晶性能最优.     

硅基GaN外延层的光致发光谱

报道了在硅基上用简便的真空反应法制备出 Ｇａ Ｎ 外延层,并对其发光特性进行了研究。发现衬底晶向、生长温度和退火均会对 Ｇａ Ｎ 外延层的发光特性产生影响。 Ｓｉ（１１１） 衬底比 Ｓｉ（１００） 衬底更有利于 Ｇａ Ｎ 外延层的单色发光。退火使 Ｇａ Ｎ 外延层的发光强度降低。在１ ０５０ ℃下生长的 Ｇａ Ｎ 外延层的发光强度高于其他温度下生长的 Ｇａ Ｎ 外延层的发光强度     

Al-N共掺p型Zn0.95Mg0.05O薄膜的性能

利用直流反应磁控溅射法,以N2O为N掺杂源,用Al-N共掺技术制备了p型Zn0.95Mg0.05O薄膜.用X射线衍射分析(XRD)、Hall测试仪和紫外可见(UV)透射谱等研究方法对其晶体结构、电学性能和禁带宽度进行分析.XRD分析结果表明,Zn0.95Mg0.05O薄膜具有良好的晶格取向,Hall测试的结果所得p型Zn0.95Mg0.05O薄膜最低电阻率为58.5Ω·cm,载流子浓度为1.95×1017 cm-3,迁移率为0.546cm2/(V·s),UV透射谱所推出的薄膜禁带宽度中,纯ZnO,p型Zn0.95Mg0.05O和p型Zn0.9Mg0.1O分别为3.34,3.39和3.46eV,可以看出Mg在ZnO禁带宽度中起了调节作用.     

溅射压强对直流磁控溅射制备ZnO:Ga透明导电薄膜特性的影响

通过直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备了掺镓ZnO(ZnO:Ga)透明导电薄膜,研究了溅射压强对ZnO:Ga透明导电薄膜结构、形貌和电光学性能的影响.X射线衍射结果表明,所制备的ZnO:Ga薄膜具有C轴择优取向的六角多晶结构.SEM测试表明,ZnO:Ga薄膜的形貌强烈依赖于沉积压强的变化.沉积的ZnO:Ga薄膜最低电阻率可达4.48×10-4Ω·cm,在可见光范围内平均透射率超过90%.     

PLD法合成MgxZn1-xO纳米柱阵列

使用脉冲激光沉积法(PLD)在Si(100)衬底上无催化生长出了MgxZn1-xO纳米柱阵列.扫描电镜结果发现:在较大的范围内,直径为30～50nm、长度约为60nm均匀分布的纳米柱阵列生长在一层厚度约为70nm的纳米晶薄膜上.XRD结果中的(002)峰和PL谱中的带边发射峰相对于纯ZnO薄膜都发生了不同程度的偏移,表明了Mg组分的掺入改变了ZnO的晶格常数和带隙宽度.分析了MgxZn1-xO纳米柱的生长机制.     

脉冲激光沉积法生长Zn1-xMgxO薄膜

采用脉冲激光沉积法,生长出没有组分偏析,晶体质量好的Zn1-xMgxO薄膜(x=0.2).研究了衬底温度对Zn0.8Mg0.2O薄膜晶体质量、晶粒度大小的影响,发现最佳衬底温度为650℃左右.对Zn0.8Mg0.2O薄膜进行了光致发光分析,发现相对ZnO晶体有0.4eV的蓝移.