以人造单原子制成量子放大器

俄罗斯和日本科学家利用“人造单原子”方法，成功研制出量子放大器，使在芯片上建立量子放大器等量子元件的技术向前推进了一步，该科研成果将在电子和光学等领域得到广泛应用。研究人员介绍，所谓“人造单原子”，就是一种在普通硅基芯片上人工制成的金属薄膜，它由多个单元组成，包括高频辐射传输线、共振器和一个纳米超导结构等。     

压力传感器用NiCr纳米薄膜

采用离子束溅射纳米薄膜技术和半导体微细加工技术,将纳米薄膜应变电阻直接制作在金属弹性体上,实现了敏感元件与弹性体的原子结合,有效地解决了传统压力传感器中"零点漂移"技术难题,真正实现了在高温、振动等恶劣环境下的长期稳定性和可靠性.     

压力传感器用NiCr纳米薄膜

采用离子束溅射纳米薄膜技术和半导体微细加工技术,将纳米薄膜应变电阻直接制作在金属弹性体上,实现了敏感元件与弹性体的原子结合,有效地解决了传统压力传感器中"零点漂移"技术难题,真正实现了在高温、振动等恶劣环境下的长期稳定性和可靠性.     

3D MIM电容器原子层沉积可控生长及电学性能

为提高电容器的比电容,设计了基于三维(3D)结构的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器.采用原子层沉积(ALD)技术制备电容器功能薄膜层,通过建立3D结构原子层沉积理论模型,拟舍得到了原子层沉积过程中薄膜覆盖率与3D结构之间的依赖关系.基于该模型优化了工艺参数,制备了不同介质层厚度的电容器,并对器件进行了C-V和I-V特性测试,得到电容器击穿场强和介电常数均值分别为6.68 MV/cm和7.95.同时,制备的3D MIM电容器的比电容达到212.5 fF/μm2,相比常规平面电容器,其电容密度提高了一个数量级.且该电容器击穿场强和介电常数与薄膜厚度之间具有良好的线性关系,表明理论模型合理,实现了基于3D结构的原子层沉积薄膜可控生长.     

美开发厚度为单原子直径的半导体薄膜有望将半导体技术带入原子量级

<正>美国北卡州立大学研究人员2013年5月22日表示,他们开发出制造高质量原子量级半导体薄膜(薄膜厚度仅为单原子直径)的新技术。材料科学和工程助理教授曹林友(音译)说,新技术能将现有半导体技术的规模缩小到原子量级,包括激光器、发光二极管和计算机芯片等。     

InN薄膜的退火特性

对InN薄膜在氨气氛下的高温退火行为进行了研究.利用XRD,SEM和XPS对样品进行了分析.结果表明,InN薄膜的结晶质量和表面形貌并不随退火温度单调变化.由于高温退火时N原子的挥发,剩下的In原子在样品表面聚集形成In颗粒.当退火温度高于425℃时,In原子的脱吸附作用增加,从而导致样品表面的In颗粒在退火温度高于425℃时逐渐减少.XRD和SEM结果表明In颗粒密度最高的样品具有最差的结晶质量.这种现象可能是由于In颗粒隔离了其下面的InN与退火气氛的接触,同时,金属In和InN结构上的差异也可能在InN中导致了高密度的结构缺陷,从而降低了InN薄膜的结晶质量.     

InN薄膜的退火特性

对InN薄膜在氨气氛下的高温退火行为进行了研究.利用XRD,SEM和XPS对样品进行了分析.结果表明,InN薄膜的结晶质量和表面形貌并不随退火温度单调变化.由于高温退火时N原子的挥发,剩下的In原子在样品表面聚集形成In颗粒.当退火温度高于425℃时,In原子的脱吸附作用增加,从而导致样品表面的In颗粒在退火温度高于425℃时逐渐减少.XRD和SEM结果表明In颗粒密度最高的样品具有最差的结晶质量.这种现象可能是由于In颗粒隔离了其下面的InN与退火气氛的接触,同时,金属In和InN结构上的差异也可能在InN中导致了高密度的结构缺陷,从而降低了InN薄膜的结晶质量.     

氧化对SOI基SiGe薄膜残余应变弛豫的影响

研究了氧化对外延在SOI衬底上的SiGe薄膜的残余应变弛豫过程的影响.通过对SiGe薄膜采用不同工艺的氧化,从而了解不同氧化条件对SOI基SiGe薄膜的应变弛豫过程的影响.氧化将会促使SiGe薄膜中的Ge原子扩散到SOI材料的顶层硅中.而SiGe薄膜的残余应变弛豫过程将会与Ge原子的扩散过程同时进行,通过对SiGe薄膜和SOI顶层硅中位错分布的分析发现:在氧化过程中,SiGe薄膜和SOI衬底之间存在一个应力传递的过程.     

厚度与带隙可调、原子层沉积的超薄五氧化二钒纳米晶薄膜

利用原子层沉积方法制备V_2O_5纳米片晶薄膜.薄膜厚度可以被精确控制,并对纳米晶V_2O_5薄膜的结构形貌、光学带隙和拉曼振动有显著影响.原子层沉积过程中V_2O_5薄膜生长的两个阶段导致薄膜具有两个光学带隙,这将有助于理解超薄薄膜生长与功能应用.     

氧化对SOI基SiGe薄膜残余应变弛豫的影响

研究了氧化对外延在SOI衬底上的SiGe薄膜的残余应变弛豫过程的影响.通过对SiGe薄膜采用不同工艺的氧化,从而了解不同氧化条件对SOI基SiGe薄膜的应变弛豫过程的影响.氧化将会促使SiGe薄膜中的Ge原子扩散到SOI材料的顶层硅中.而SiGe薄膜的残余应变弛豫过程将会与Ge原子的扩散过程同时进行,通过对SiGe薄膜和SOI顶层硅中位错分布的分析发现:在氧化过程中,SiGe薄膜和SOI衬底之间存在一个应力传递的过程.     

厚度与带隙可调、原子层沉积的超薄五氧化二钒纳米晶薄膜（英文）

利用原子层沉积方法制备V_2O_5纳米片晶薄膜.薄膜厚度可以被精确控制,并对纳米晶V_2O_5薄膜的结构形貌、光学带隙和拉曼振动有显著影响.原子层沉积过程中V_2O_5薄膜生长的两个阶段导致薄膜具有两个光学带隙,这将有助于理解超薄薄膜生长与功能应用.     

压力传感器用NiCr纳米薄膜

采用离子束溅射纳米薄膜技术和半导体微细加工技术，将纳米薄膜应变电阻直接制作在金属弹性体上，实现了敏感元件与弹性体的原子结合，有效地解决了传统压力传感器中“零点漂移”技术难题，真正实现了在高温、振动等恶劣环境下的长期稳定性和可靠性。     

制程工艺技术发展探讨

IBM联盟开发出可在32纳米芯片中加速实现一种被称为"high-k/metal gate(高电介质金属栅极)"的突破性材料.这种新方法是基于被称为"high-k gate-first(高电介质先加工栅极)"加工工艺的方法,为客户转向高电介质金属栅极技术提供了一种更加简单和更省时间的途径,由此而能够带来的益处包括性能的提高和功耗的降低.通过使用高电介质金属栅极,IBM与联盟合作伙伴成功地开发出比上一代技术体积小50%的芯片,同时提高了众多性能.使用这种新技术的芯片将可以支持多种应用--从用于无线和消费设备的低功耗计算机微芯片到用于游戏和企业计算的高性能微处理器,预计2009年下半年采用.高电介质金属栅极芯片的总功耗可降低大约45%,对于微处理器应用来说,这一创新还可以将性能提升多达30%.     

研究进展

类似Buckyball分子的新发现——“金原子笼”科学家发现了一种金原子团,最初它被认为是一种金属腔型的分子,类似于称为buckyballs的中空碳富勒烯Fullerenes分子。研究人员相信,这种他们称为“中空金原子笼”的分子可以囚禁多种原子,并在纳米尺度影响化学和物理     

薄膜的纳米世界

原子级薄膜形貌的成因和演变的历史可以追溯到19世纪中叶关于薄膜沉积的最早的几篇文章.研究者追踪了在低吸附原子迁移率条件下制备薄膜的文献,并将研究者对薄膜形貌定量化研究方面的成就和现状的思考进行了整理.基于纳米级原子团簇的演化的薄膜原子模型,原子自阴影和竞争形成柱状生长,这些成为量化处理的主要部分.研究雕塑薄膜是一个连接形貌学模型科学和实际薄膜发展的例子.     

真空蒸发、淀积、溅射、氧化与金属化工艺

0309545低能量粒子磁控溅射沉积薄膜的蒙特卡罗模拟[刊]/张德新//江汉石油学院学报.—2002,24(4).—112～114(K)提出了一个磁控溅射的低能量粒子(可以是离子或原子)加温沉积模型,特别考虑了溅射损伤和有一定能量的入射粒子对基底的加温作用,并和真空沉积在相同外界条件下作了比较。利用蒙特卡罗方法研究了低能量粒子(<100eV)对金属原子沉积薄层的作用。结果表明,当溅射很弱时,粒子的加热作用会使沉积的薄膜更加平滑。参11     

用光梯度场控制原子制做纳米点阵研究

提出制做纳米点阵的一种新方法。用波长为 4 2 5 .5 nm的光梯度场操纵铬原子可制做出阵列密度达 2 .2 1× 10 7per/ mm2、理论半高宽度 (FWH M)可达 10 nm的纳米点阵。介绍用光梯度场操纵原子制做纳米点阵的原理 ,对原子束的准直进行分析 ,给出原子束在激光梯度场中聚焦的经典模型和量子模型并进行数值模拟。用光操纵原子制做纳米点阵使器件的阵列密度和尖端曲率得到大幅度提高 ,该器件作为发射极可以降低工作电压和提高发射电流。     

用多源沉积方法制备Mn、Er、Nd、Sm等金属掺杂的ZnS薄膜交流电致发光(ACEL)

用多源沉积方法制备了Zn薄膜,讨论了制备条件对ZnS膜结晶性能的影响。用这种方法将Mn,Er,Nd和Sm等金属掺入ZnS薄膜中,得到了相应的ACEL。对Mn和Er金属掺杂的ZnS薄膜的ACEL特性以及它们和制备条件的依赖关系进行了讨论     

Zn1-xMgxO薄膜的低压MOCVD生长与性质

利用低压金属有机物气相沉积(LP-MOCVD)技术,采用两步生长法,在(0001)蓝宝石衬底上获得了纤锌矿结构的Zn1-xMgxO合金单晶薄膜.实验发现随着Mg原子的增多,ZnMgO的晶格常数逐渐减小.X射线衍射谱中未出现除(0002)峰之外的其他峰位,表明该合金薄膜具有很强的择优取向和较好的晶体质量.室温透射谱与光致发光谱显示,其吸收边或带边发光峰随Mg原子浓度的增加首先出现红移然后出现蓝移.该反常现象与ZnMgO薄膜中产生的杂质缺陷的行为有关.研究表明在MOCVD生长ZnMgO合金薄膜过程中,必须优化与控制反应条件,以抑制杂质缺陷的产生.     

非晶硅碳(a-SiC:H)薄膜光学常数的透射谱表征

报道了一种用透射谱数据分析法计算非晶硅碳薄膜的厚度、折射率、吸收系数和光学带隙等光学常数的方法和程序.这一方法引用有效谐振子模型理论的折射率色散关系,所有公式均为解析表达式,便于进行数据处理,无须专用软件,使用Excel即可完成,适用于多种半导体薄膜材料.将这种方法应用于PECVD方法制备的非晶硅碳(a-SiC∶H)薄膜,对其光学特性进行了分析.