不同衬底上La0.5 Sr0.5 CoO3薄膜生长及导电性质的研究

用脉冲激光沉积法(PLD)分别在Si(100),SiO2/Si(100),LaA lO3衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO3薄膜.在LaA lO3衬底上实现了La0.5Sr0.5CoO3薄膜的近外延生长,薄膜的电阻率最低.这是由于LaA lO3的晶格常数与La0.5Sr0.5CoO3最为接近.在SiO2/Si(100)衬底上生长的La0.5Sr0.5CoO3薄膜的电阻较Si(100)衬底上薄膜小,XRD表明SiO2/Si(100)衬底更易于薄膜的择优生长.     

SiO2薄膜辅助硅玻璃热键合技术的研究

为了解决Si和普通玻璃进行直接键合时材料的热失配问题，提出了利用SiO2薄膜辅助进行硅玻璃热
键合（SGTB）的技术.通过分析SiO2薄膜辅助SGTB技术的化学物理过程，对键合过程中的工艺条件进行了
优化.利用反应离子束蚀刻（RIBE）对基片进行抛光，使得键合表面达到2 nm级的表面粗糙度.在大气的环
境下将处理过的玻璃、Si基片干燥，进行预键合.预键合好的Si、玻璃基片在200℃的氧化环境下退火，基
片之间的硅烷醇键发生聚合反应，形成硅氧键键合.实验结果表明，硅和玻璃基片的表面能经过预键合后
有了提高，水分子和Si表面SiO2中的氧原子交连在一起，OH-数量增加，形成硅烷醇键.Si表面热生长SiO2
薄膜的存在，减少了由Si、玻璃热膨胀系数和热传导系数差异引起的诱导应力.     

退火对nc-Si镶嵌复合薄膜结构及发光特性的影响

采用减压化学气相沉积方法，依靠纯N2稀释的SiH4气体的热分解反应，在玻璃表面生长了纳米硅
镶嵌的复合薄膜.实验研究了退火前后薄膜样品的结晶状态和光致发光特性.结果表明，未退火样品的光致
发光特性随沉积温度升高反而减弱.当退火温度＞600℃时，晶化趋势明显；当退火温度＜600℃时，对晶
化的影响不显著，但提高退火温度或延长退火时间可以增加光致发光谱(PL)强度.通过HRTEM分析证实了薄
膜为纳米硅镶嵌复合的特殊结构.并通过Raman、PL、HRTEM的比较分析，认为在退火前后分别有两种不同
的发光机制起主导作用.     

溶胶凝胶生长(111)择优取向的MgO薄膜

用一种简单的方法制得MgO的前驱溶液并用溶胶凝胶法在Si（100）和Si（111）衬底上制备出（111）择优取向的MgO薄膜.使用X射线衍射曲线、摇摆曲线、原子力显微镜图来研究薄膜的微结构与基板取向、退火温度、薄膜厚度之间的关系.结果表明，在退火温度高于500℃时结晶，Si衬底的取向对MgO薄膜的取向没有显著影响.同时，退火温度的升高和薄膜厚度的增加都能使MgO（111）的择优取向性越来越好;Si的易氧化是导致镁醇盐经过高温分解结晶形成MgO（111）择优取向的主要原因.     

BaTiO3薄膜的Sol-Gel制备工艺及性能

利用溶胶－凝胶法（Sol-Gel)在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备了BaTiO3薄膜，研究了不同退火条件下BaTiO3薄膜的晶相结构及表面形貌，测试了BaTiO3薄膜的电学性能。发现经900℃、120min退火处理的BaTiO3薄膜的介电－温度（εr-T)关系具有明显的弥散相变特性。     

温度对吸附相反应技术制备纳米TiO2的影响

为了研究温度对吸附相制备过程中吸附和反应的影响，在SiO2表面利用吸附相反应技术制备了不
同温度下的TiO2纳米粒子.经过电子色散能谱仪和X射线衍射仪(XRD)对0~80 ℃样品的质量分数和晶粒粒
径分析表明，载体表面Ti摩尔分数和晶粒粒径曲线在40~60 ℃有一个突变，而在其他温度范围则呈现比
较平缓的变化.透射电子显微镜(TEM)照片显示样品存在着两个不同的形貌特征：均匀覆盖表面的黑色区
域和少量粒径在几十个纳米的单一粒子.根据硅胶表面的吸附特性构建了吸附层的形成、随温度变化以及
其中的反应过程理论，并在此基础上提出吸附层在法线方向和切线方向均存在不均匀性，法线方向上吸
附层存在化学吸附和物理吸附两种状态，对应于Ti摩尔分数温度曲线上的两个平台；切线方向上吸附层
厚度不等导致粒子大小的分布.     

衬底和热处理温度对ZnO薄膜的微观结构的影响

采用Sol-gel法,在普通载玻片和Si（100）上使用旋转涂覆技术制备了具有c轴择优取向生长的ZnO薄膜。利用XRD和SEM研究了衬底和热处理温度对ZnO薄膜的物相结构、表面形貌和（002）定向性的影响。结果表明,sol—gel旋涂法制备的ZnO薄膜为六角纤锌矿结构,玻璃衬底上生长的ZnO薄膜为多晶形态,Si（100）衬底表现出更优取向生长特性。随着热处理温度的升高,c轴择优取向程度逐渐增强,晶粒尺寸逐渐增大,ZnO的晶格参数先增加后减小。当温度在700℃时长出明显的柱状晶粒。     

Ta掺杂VO2多晶薄膜的相变特性

以氧化二乙酰丙酮合钒（C10H14O5V）为前驱体,乙醇钽[Ta（OC2H5）5]为掺杂剂,用溶胶-凝胶方法在Si（100）和SiO2/Si衬底上制备了V1-xTaxO2（x=0-0.1）多晶薄膜。XRD谱图显示薄膜呈（011）面取向生长。随着Ta掺杂量的增大,d（011）基本呈线性增大表明Ta替代了V在晶格中的位置,实现了替位掺杂。每掺杂1%原子比的Ta,相变温度降低7.8℃,相变热滞减小1℃。SiO2/Si衬底上5%原子比掺杂薄膜的相变温度为29.5℃,室温（300 K）电阻-温度系数（TCR）为-8.44%/K。两种衬底上掺杂V0.9Ta0.1O2薄膜的升温和降温电阻-温度曲线基本重合。实验结果显示,Ta是降低VO2薄膜的相变温度和消除相变热滞的有效掺杂剂。     

掺杂钒对锂离子电池正极材料LiCo0.5Ni0.5O2结构的影响

合成制备了正极材料LiCo0.5Ni0.5O2并引入钒(V)进行改性，采用X一射线衍射和SEM对正极材料物相结构及形态分布进行表征。研究结果表明：随着烧结温度和时间的延长，正极材料层状结构趋于完美；掺杂的V未能进入锂钴镍氧化物晶格中，而是以Li3VO4形式存在，均匀地分散在其层状结构中，对LiCo0.5Ni0.5O2晶相有一定影响。     

La0.5Sr0.5CoO3薄膜的制备及其湿敏性质的研究

利用脉冲激光沉积(PLD)的方法,在SiO2/Si衬底成功制备了钙钛矿结构的La0.5Sr0.5CoO3薄膜.对制备的薄膜生长的薄膜进行了XRD测量分析,并且对薄膜的表面形貌进行了测量分析.着重对薄膜的电阻进行了测量,发现环境气氛对电阻的影响,进而对薄膜湿敏电阻进行了测量.     

溅射法制备SmS薄膜的XRD研究

分别采用Sm2S3的单靶溅射法和Sm—Sm2S3的双靶溅射法，于单晶Si基板上制备了常温常压下稳定存在的S—SmS和M—SmS微晶薄膜，并采用卢瑟福背散射仪及薄膜X—射线衍射仪系统地研究了基板温度和溅射功率对薄膜微晶结构的影响规律。     

Structure and Composition of Crystalline Carbon Nitride Films Synthesized by Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition

Crystalline carbon nitride thin films were prepared on Si (100) substrates by a microwave plasma chemical vapor deposition method, using CH4/N2 as precursor gases. The surface morphologies of the carbon nitride films deposited on Si substrate at 830℃ are consisted of hexagonal crystalline rods. The effect of substrate temperature on the formation of carbon nitrides was investigated. X-ray photoelectron spectroscopy analysis indicated that the maximum value of N/C in atomic ratio in the films deposited at a substrate temperature of 830℃ is 1 .20, which is close to the stoichiometric value of C3N4. The X-ray diffraction pattern of the films deposited at 830℃ indicates no amorphous phase in the films, which are composed of β- and α-C3N4 phase containing an unidentified C-N phase. Fourier transform infrared spectroscopy supports the existence of C-N covalent bond.     

Structure and Composition of Crystalline Carbon Nitride Films Synthesized by Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition

Crystalline carbon nitride thin films were prepared on Si (100) substrates by a microwave plasma chemical vapor deposition method, using CH4/N2 as precursor gases. The surface morphologies of the carbon nitride films deposited on Si substrate at 830℃ are consisted of hexagonal crystalline rods. The effect of substrate temperature on the formation of carbon nitrides was investigated. X-ray photoelectron spectroscopy analysis indicated that the maximum value of N/C in atomic ratio in the films deposited at a substrate temperature of 830℃ is 1.20, which is close to the stoichiometric value of C3N4. The X-ray diffraction pattern of the films deposited at 830℃ indicates no amorphous phase in the films, which are composed of - and -C3N4 phase containing an unidentified C-N phase. Fourier transform infrared spectroscopy supports the existence of C-N covalent bond.     

磁控溅射法生长ZnO薄膜的结构和表面形貌特性

采用射频磁控溅射方法,在Si（111）和玻璃基片上制备ZnO薄膜。研究衬底温度和基片类型对薄膜结构、表面形貌的影响。结果显示,所有ZnO薄膜沿c轴择优生长,同种基片类型上生长的薄膜,随着衬底温度升高,（002）衍射峰强度和表面粗糙度增高;相同衬底温度下生长的ZnO薄膜,Si基片上制备的薄膜（002）衍射峰强度和表面粗糙度小于玻璃片上的。基片类型影响薄膜应力状态,玻璃片上制备的ZnO薄膜处于张应变状态,Si基片上的薄膜处于压应变状态;对于同种基片类型上生长的ZnO薄膜,衬底温度升高,应力减小。Si衬底上、300℃下沉积的薄膜颗粒尺寸分布呈正态。     

衬底效应对LiTaO3薄膜制备的影响

用溶胶凝胶法在N型硅、P型硅、石英、铂、镍衬底上制备了钽酸锂(LiTaO3)薄膜,用XRD和SEM对钽酸锂薄膜性能参数进行了表征;发现掺杂少量环氧树脂能提高钽酸锂薄膜的均匀性,改善薄膜与衬底的粘附性;研究了衬底效应与薄膜厚度的关系,薄膜厚度超过0.2 μm,Ni衬底的XRD峰值强度几乎不再出现,说明衬底对薄膜初始结晶取向有重要影响;利用不同衬底上生长钽酸锂薄膜,XRD研究结果表明:N型硅、P型硅、石英衬底上只能制备多晶钽酸锂薄膜,铂衬底上制备的钽酸锂薄膜在(012)晶向有强大的择优取向性,镍衬底上制备的钽酸锂薄膜有更好的C轴择优取向性,C轴择优取向系数可达0.082。     

基片表面朝向对ZnO纳米线生长机理的影响

采用热蒸发ZnO粉末法,以金膜为催化剂,在两片表面分别朝上和朝下的Si(100)基片上生长ZnO纳米线(样品分别标为1#和2#)。X射线衍射(XRD)图谱上只存在ZnO的(002)衍射峰,说明ZnO纳米线沿(001)择优取向。通过扫描电子显微镜(SEM)表征发现,ZnO纳米线整齐排列在Si基片上,直径在100nm左右,平均长度为4mm。通过分析得出,两种基片上生长的ZnO纳米线的生长机理是不相同的:1#样品,在基片表面上先生长ZnO薄膜,再在薄膜上生长ZnO纳米线;2#样品,ZnO纳米线直接外延生长在基片表面。结果显示基片表面的朝向影响ZnO纳米线的生长机理。     

Si(111)和Si(100)衬底上磁控反应溅射制备AlN薄膜

采用射频磁控反应溅射法在Si(111)和Si(100)两种衬底上制备了AlN薄膜,用X射线衍射(XRD)对AlN薄膜进行了表征,研究了衬底Si(111)、Si(100)取向以及N2百分比对AlN(002)薄膜c-轴择优取向的影响。实验结果表明,Si(100)较适合生长c-轴择优取向AlN薄膜,而且N2百分比为40%时,AlN薄膜的c-轴取向最好,具有尖锐的XRD峰,此时对应于AlN(002)晶向。计算了(002)取向AlN和两种Si衬底的失配度,Si(111)面与AlN(002)面可归结为正三角形晶系之间的匹配,失配度为23.5%;而Si(100)面与AlN(002)面可归结为正方形晶系与正三角形晶系之间的匹配,失配度为0.8%,可以认为完全共格。理论分析和实验结果相符。     

Sputtering of ZnO buffer layer on Si for GaN blue light emitting materials

The preparation of high quality ZnO/Si substrates for the growth of GaN blue light emitting materials is considered. ZnO thin films have been deposited on Si (100) and Si (111) substrates by conventional magnetron sputtering. Morphology, crystallinity and c-axis preferred orientation of ZnO thin films have been investigated by transmitting electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray rocking curve (XRC). It is proved that the ZnO thin films have perfect structure. The full-width-at-half-maximum (FWHM) of the ZnO(002) XRC of these films is about 1°, while the minimum is 0.353°. This result is better than the minimum FWHM (about 2°) reported by other research groups. Moreover, comparison and discussion are given on film structure of ZnO/Si(100) and ZnO/Si(111).     

光电探测器薄膜生长条件及机理分析

将苝四甲酸二酐（3,4,9,10-perlenetetracrboxylic dianhydride,PTCDA）真空蒸发到无机半导体p-Si衬底上,研制的p-Si/PTCDA异质结光电探测器,对光照非常敏感,是一种响应度很高的宽带光电子元器件。讨论分析了不同的衬底制备条件制备p-Si/PTCDA异质结薄膜的情况,实验结果表明,制备过程中细微的环境变化,显著影响了器件质量,通过分析成膜质量与器件内部微观机制、能带结构、载流子输运之间的关系,确定制备异质结有机薄膜的硅晶面选择,以及衬底的温度最佳的选择范围。