磁控溅射制备YBCO超导薄膜的AFM研究

采用中空柱阴极直流磁控溅射装置制备YBCO超导薄膜,应用原子力显微镜（AFM）研究了在最佳工艺条件下沉积在LaAlO3和Zr(Y)O2上的具有c轴取向的YBCO超导薄膜及其相应衬底的表面形貌,生长的YBCO膜都具有较好的表面结构,在LaAlO3单晶衬底上的YBCO膜形成大颗粒岛状结构,颗粒生长整齐,尺寸大小均匀;生长在单晶Zr(Y)O2上的YBCO膜则形成起伏较大的层状与岛状生长的混合结构,这些差别的产生与衬底的初始状况及制备过程中膜与衬底的界面作用有关。分析了形成超导薄膜不同表面形貌的原因,从生长机理角度讨论了表面形貌与缺陷和位错的形成机制。     

GaAs/Ge太阳电池界面特性研究

采用低压金属有机物化学气相沉积 (MOVPE)工艺 ,分别在p型和n型Ge衬底上生长了GaAs电池 ,发现Ge甚至可以扩散到GaAs电池结区 ,导致电池性能严重下降 ,而Ga和As的扩散 ,常常导致异常Ⅳ曲线 ;在GaAs外延层观察到的主要晶体缺陷是反相畴和线位错 ,通过降低生长温度和优化成核条件 ,获得了较好的界面特性 ,在n Ge衬底上获得了效率为 2 0 .2 % (AM0 ,2 5℃ ,2cm× 4cm)的GaAs电池 ,在p Ge衬底上获得了性能较好的Ge电池。     

倾斜衬底上沉积的钙钛矿结构氧化物薄膜的电阻各向异性

用脉冲激光沉积法(PLD)分别在平的和倾角为10°、15°、20°的LaAlO3倾斜衬底上制备了La0 5Sr0 5CoO3薄膜和La0 67Ca0 33MnO3薄膜。用四探针法测量薄膜表面的电阻,发现平衬底上生长的薄膜没有电阻各向异性,而倾斜衬底上生长的薄膜存在电阻各向异性现象,并且倾角越大,电阻各向异性越明显。这是由于倾斜衬底上薄膜的自组织结构造成的。     

化学溶液沉积法制备Ca_3Co_4O_9热电薄膜材料研究

本次实验制备了不同的前驱液,分别利用旋涂法及超声雾化法成功地在SiO2/Si衬底上生长出了Ca3Co4O9热电薄膜.利用XRD检测技术对薄膜样品进行了物相分析,用金相显微分析技术分析了薄膜的表观相貌.实验结果表明,在SiO2/Si衬底生长出的Ca3Co4O9薄膜具有一定的择优取向,雾化法制备的薄膜样品具有较好的表观质量.     

InGaN/GaN薄膜的阴极荧光研究

利用高性能阴极荧光(CL)联合分析系统结合场发射扫描电镜对使用MOCVD方法在蓝宝石衬底上实现的不同生长温度条件下InGaN/GaN薄膜材料进行测试分析.利用CL紫外可见光谱系统,对(0001)面蓝宝石衬底上生长的InGaN/GaN薄膜进行阴极荧光单色谱测试分析,揭示了CL的发光波长与In成分变化之间的关系,即随着薄膜...     

Mo-CVD法制备GaAs和CdTe的特种材料研究

用Mo-CVD技术已研制了几种特种半导体材料,(1)注氧GaAs衬底上生长GaAs:根据注氧剂量的不同,已获得各种结晶的GaAs外延层。这种材料将在选择外延中起重要作用;(2)Mo/Si衬底上生长GaAs:由于面积大,价格低和结晶性能较好,GaAs/Mo/Si材料可能成为有前途的太阳电池材料;(3)在GaAs衬底上生长CdTe:CdTe/GaAs是一种复合材料,它有望代替CdTe单晶成为HgCdTe外延的代用衬底。这三种材料的电性和结晶性能已用C-V,I-V,S。E。M和电子衍射以及用x射线能谱进行了研究和测量。     

国内MOCVD化合物半导体材料的新进展

金属有机气相沉积法(MOCVD)已受到国内外普遍重视,MOCVD技术所用的关键原材料也已研制成功。近年来,国内采用MOCVD技术在GaAs衬底上已生长出GaAlAs、HgCdTe、ZnSe等异质结材料,以InP、CaF_2作衬底,也生长了某些半导体薄膜材料。     

MOCVD法在GaAs衬底上生长Hg1—xCdxTe和过渡层研究

用改进的 MOCVD 装置成功地在 GaAs 衬底上生长了 CdTe 过渡层,获得了适合于生长Hg_(1-x) Cd_xTe(CMT)的 CdTe/GaAs 复合衬底材料。所得 CMT 的 x 值可在0.2～0.8之间变化,其电学性质与 CdTe 过渡层厚度有一定关系,其红外透过率大于70%。     

用于应变Si外延薄膜的SiC缓冲层的生长

用化学气相沉积方法对Si(111)衬底进行碳化处理,继而生长SjC外延层和应变Si薄膜.结果表明:随着碳化温度的降低,SiC薄层与Si衬底界面处的空洞有逐渐变小的趋势;在1100℃进行碳化处理可以有效减少界面处的空洞,得到较平整的sic薄层,在此条件下外延生长了高质量的SiC薄膜.在该SiC薄膜上外延获得了具有单一晶向的应变sj薄膜,其霍尔迁移率明显高于相同掺杂浓度的体Si材料,电学性能得到了有效改善.     

用于制备磁泡存储器的优质钆镓石榴石衬底

绝大部分磁泡存储器都是在钆镓石榴石(GGG)衬底上制备的。这些衬底不仅是载体而且是磁性存储层外延生长的晶核。衬底结构中的任何一个缺陷都会在外延层中重现,因此衬底必须非常均匀。仅仅由于这个原因,就应该在系统的研究工作中改善GGG衬底的制备方法,使这些晶体成为目前工业生产所提供的最完善的材料,并且在衬底圆片的品格缺陷和表面质量方面无可指责。     

在MgO衬底上生长YBCO薄膜

在ＭｇＯ衬底上生长ＹＢＣＯ薄膜美国海军科研实验室的科研人员应用金属有机物化学气相沉积法，在梯形（１００）ＭｇＯ衬底上成功地生长出了ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ（７－ｓ）超导薄膜。当外延薄膜厚度为１００ｎｍ时，其超导转变温度为８８Ｋ，临界电流密度为２×１０６Ａ／ｃ...     

Si(100)衬底上CeO2薄膜的脉冲激光制备及性能研究

用CeO2陶瓷靶材,使用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上制备了CeO2薄膜.研究了衬底温度、沉积氧压对薄膜性能的影响,实验制备出了高度(111)取向的CeO2薄膜.使用X射线衍射(XRD)、反射式高能电子衍射(RHEED)对薄膜进行晶体结构的表征.结果表明:随着衬底温度的增加,薄膜中的残余宏观应力(拉应力)及微观应力逐渐减小,薄膜结晶质量不断提高,而沉积氧压对此影响较小.RHEED图像显示使用PLD方法在Si衬底上沉积的薄膜具备较高的结晶性及原子级平整的表面.使用原子力显微镜(AFM)对样品进行表面粗糙度分析,发现不同温度下生长的薄膜均具有光滑的表面,方均根粗糙度(RMS)均在0.4 nm以下.使用Keithley 4200半导体测试仪、椭偏仪对薄膜进行电性能及光学性能分析,发现衬底温度对薄膜的电学性能有显著影响,并且CeO2薄膜结晶状态与电学性能有直接的联系.     

Si衬底上3C-SiC异质外延应力的消除

利用低压化学气相沉积方法在N型Si衬底上异质外延生长3C-SiC薄膜,研究和分析了不同碳化工艺和生长工艺对3C-SiC外延层的影响;探讨了Si衬底3C-SiC异质外延应力的消除机理.通过台阶仪和XRD对不同工艺条件下的外延层质量进行分析,得到最佳工艺条件的碳化温度为1000 ℃,碳化时间为5 min,生长温度为1200 ℃,生长速度为4 μm/h.对最佳工艺条件下得到的外延层的台阶仪分析表明外延层弯曲度仅为5μm/45 mm;而外延层的XRD和AFM分析表明,3 μm厚度外延层SiC(111)半高宽为0.15°,表面粗糙度为15.4nm,表明外延层结晶质量良好.     

上海微系统所发现锗基石墨烯取向生长物理机制

正中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室S0I材料与器件课题组在锗基石墨烯的取向生长机制方面取得进展。研究人员发现衬底表面原子台阶对于石墨烯取向生长的重要性,并且与华东师范大学合作借助于第一性原理DFT理论计算分析得到石墨烯单晶畴在(110)晶面的锗衬底上取     

化学溶液沉积法制备CazC04O9热电薄膜材料研究

本次实验制备了不同的前驱液,分别利用旋涂法及超声雾化法成功地在SiO2／Si衬底上生长出了Ca3C04O9热电薄膜。利用XRD检测技术对薄膜样品进行了物相分析,用金相显微分析技术分析了薄膜的表观相貌。实验结果表明,在SiO2／Si衬底生长出的Ca3C04O9薄膜具有一定的择优取向,雾化法制备的薄膜样品具有较好的表观质量。     

新的半导体生长方法

美国贝尔公司通讯研究室的科学家近来透露说有一种新的晶体生长方法。这种工艺在衬底上生长外延层时,衬底是悬浮的。这种气相悬浮外延(VLE)已生产特纯材料,主要用于光纤通讯系统。用这种方法生长InGaAs,可以促进快速光学器件的发展。这种新方法也能生长几个原子层的超薄层。新方法的设备由两个邻近的生长室组成。生长室上面有一个多孔的碟盖,室旁连接有水平悬浮     

一种生产单晶硅的新方法

美国麻省理工学院的科学家们首次在非硅衬底上生长出单晶硅。集成电路和太阳电池一般皆由单晶硅制成,因此该工艺为这两者的制造开创了革新途径。     

AllnSb、GaInSb双异质结的外延生长

日本科学技术厅金属材料研究所最近已使AlInSb/GaInsb/AlInSb双异质结外延生长获得成功。它是通过用AlInSb抑制保护层将GaInSb活性层由两侧夹住以构成双异质结,然后在晶格常数不同的衬底上外延生长成薄膜而实现的。目前在2～3μm波段的中红外光范围内振荡的半导体激光器,因缺乏能使GaInSb、AlInSb外延生长且晶格常数又相匹配的衬底材料而无法实现。该研究所通过将GaInSb作为松弛晶格应变的缓冲层而解决了上述     

在硅衬底上生长超导薄膜过渡层

本文介绍了在Si(100)衬底上异质外延生长超导薄膜过渡层的方法,研究了过渡层的晶体性质和表面形貌。在Si(100)衬底上外延生长的过渡层依次为Y_2O_3(110)、ZrO_2(100)和Y_2O_3(100)/ZrO_2(100)。最上层生长的即是YBa_2Cu_3O_(7-x)超导膜层,其T_c值达88K。 过渡层用真空蒸镀的方法。首先蒸镀金属钇,并以氧等离子体将其氧化,制成Y_3O_3过渡层。采用ZrO_2晶拉电子束蒸发沉积制成了ZrO_2过渡层。生长器中基础压力为1.33×10~(-5)Pa,生长过程中压力     

应变调控柔性电子器件磁电性质的研究进展

柔性电子器件具有独特的形状可塑性，因而引起了人们极大的研究热情.柔性电子器件在未来或将成为下一代电子器件的重要分支，在电子显示、二极管、生物医疗器件、太阳能电池等领域有着广阔的发展前景.近些年，许多研究人员将柔性技术与自旋电子学相结合，开始探索应变对于生长在柔性衬底上的磁电异质结磁电性质的影响，通过改变柔性衬底的曲率等手段调控器件的磁电效应.相关基础研究为磁存储器、磁传感器、非易失性阻变存储器等电子器件的研究开辟了新思路.