射频溅射沉积SiO2膜的工艺及其结构性能研究

利用自制的磁控溅射沉积设备,针对影响SiO2薄膜沉积速率的氩气流量,氧气分压两个关键参数进行工艺研究,并通过扫描电子显微镜(SEM)对沉积完成的Si不O2薄膜表面、剖面结构质量进行表征,结果表明,射频溅射沉积的SiO2薄膜均匀、致密,具有良好的结构性能.     

基于石墨烯/硅微米孔阵列异质结的高性能近红外光探测器

本文报道了一种由石墨烯和硅微米孔阵列构筑的异质结探测器,具备高性能近红外光探测能力。通过光刻和反应离子刻蚀技术制备的硅微米孔阵列具有整齐光滑的表面,保证了较低的表面载流子复合速率。同时,孔阵列结构能有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,提高了石墨烯/硅异质结的吸收效率,从而提高了器件的光响应度。器件在±3 V偏压下表现出明显的电流整流特性,整流比为4.30×105,在功率密度为4.25 mW/cm2的810 nm入射光照射下器件的开关比达到了9.20×105。在入射光强为118.00 μW/cm2的810 nm光照下,光探测器的电流响应度可达到679.70 mA/W,探测率为3.40×1012 Jones;入射光强为7.00 μW/cm2电压响应度为1.79×106 V/W。更重要的是,该器件具有20.00/21.30 μs的升/降响应速度。相比于商业化硅光电二极管,石墨烯/硅微米孔阵列光电探测器结构简单、制备工艺简便,有望大幅降低制备成本。研究结果显示了石墨烯/硅微米孔阵列异质结探测器在未来低成本、稳定和高效近红外光探测应用方面的巨大潜力。     

贵金属磁控溅射镀膜技术及工艺研究

本文介绍了一种独特的贵重金属溅射靶的结构设计,并在此基础上对贵重金属磁控溅射薄膜工艺进行研究,结果表明新型靶的设计可以有效提高靶材利用率达60%以上,沉积的Au薄膜具有良好的均匀性,且附着力大于25.1 N/mm2.     

高性能石墨烯/硅纳米线阵列异质结光探测器

设计了基于石墨烯/硅纳米线阵列异质结的高灵敏度自驱动光探测器。该探测器中的纳米线阵列为直径约为100nm的周期性结构,表面纳米结构的光捕获效应可以有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,增强了异质结的吸收,从而提高了器件的光电检测性能。实验制备出的异质结在±3 V偏压下表现出明显的电流整流特性,整流比为693×105。此外,由于纳米线阵列的光捕获效应增强了探测器在紫外到近红外的吸收,所以该探测器的探测范围可以从紫外到近红外光。在入射波长810nm、光强为90 μW/cm2的光照下,光探测器的光电流响应度可以达到056 A·W-1,光电压响应度达124×106 V·W-1,探测率为118×1012Jones。更重要的是,该器件具有30/32 μs的快速升/降响应速度。     

低应力厚膜SOI晶片研究

利用离子注入、湿氧氧化、低温键合、背面减薄等工艺成功制备了低应力厚膜SOI晶片,并介绍了厚膜SOI晶片的厚度、界面和应力.该晶片的各层区域分明,界面平整,上层硅厚度为76.5 μm,SiO2埋层厚度为0.865μm;晶片键合良好,有效键合面积大于95%,键合强度大于13.54 J/m2;表面应力小于12.6MPa,适用于MEMS器件.     

高性能石墨烯/金字塔硅异质结近红外光探测器

石墨烯具有优异的光学性质和电学性质，在快速宽光谱光电探测方面有极大的潜力。本文设计并制备一种高性能石墨烯/n型金字塔硅异质结近红外光探测器。高质量石墨烯是采用化学气相沉积法制备的，通过湿法转移将其转移到n型金字塔硅表面，从而获得具有垂直结构的石墨烯/金字塔硅异质结器件。测试结果表明，在无光照条件下，器件的整流比达到了6.9×10⁵;在970 nm近红外光的照射下，电流开关比高达5.3×10⁴,电流响应度、外量子效率、光电压响应度和比探测率分别可达577.6 mA·W^-1、73.97%、1.26×10⁶V·W^-1和4.92×10¹²Jones。此外，器件具有快的响应速度，上升和下降时间分别为22μs和14.5μs。最后，还对器件稳定性进行研究，在空气环境中放置3个月后，光电流基本没有衰减，表明了器件具有优异的空气稳定性。     

以ZnO为空穴缓冲层的高效率有机电致发光器件

研制了在传统双层有机电致发光器件(OLED) ITO/NPB/AlQ/Al的阳极与空穴传输层间加入ZnO缓冲层的新型器件.研究了加入缓冲层后对OLED性能的影响,并比较了新型与传统OLED的性能,结果表明,新型器件比传统器件的耐压能力有了显著提高;当电压达到7 V时,发光效率提高了35%.分析认为,ZnO缓冲层的加入,改善了界面, 减少了漏电流,并且阻碍了空穴的注入,有利于改善空穴和电子的注入平衡,提高复合效率.