钛酸锶钡薄膜中微观结构缺陷及其形成机理

采用脉冲激光沉积方法,在(001)单晶铝酸镧(LaAlO3)衬底上成功制备出钛酸锶钡(Ba0.75Sr0.25TiO3)外延薄膜.利用高分辨电子显微学对其微观结构进行了详细研究,并探讨了其微观结构缺陷的形成机理.研究发现,在钛酸锶钡外延薄膜中存在失配位错和穿透位错,且存在直线型和锯齿型的两种反相畴界.失配位错是由于钛酸锶钡薄膜与LaAlO3单晶衬底之间存在较大的晶格失配形成的,可分解为不全位错;穿透位错可以分解为不全位错伴随有堆垛层错的形成.反相畴界的形成是由于衬底表面存在台阶,直线型反向畴界是由于形核点离台阶处较近产生的,而锯齿型反向畴界是由于形核点离台阶处较远而形成.研究结果可为其它钙钛矿型外延薄膜中微观结构缺陷的形成机理提供理论指导.     

Cu_2O及Au/Cu_2O核壳异质结纳米立方体的制备、微观结构和生长机理的研究

采用液相还原法制备出金纳米颗粒,并通过调控其浓度,采用热氧化的方法制备出了氧化亚铜纳米立方体及金/氧化亚铜核壳异质结纳米立方体。利用透射电子显微学对两种材料的结构及物相组成等进行了详细的分析研究,并探讨了各自的形成机理。研究发现Cu2O纳米立方体主要有正方体和截角正八面体两种几何形状。Au/Cu2O核壳异质结纳米立方体有两种形成机制。Au纳米颗粒和正四辛基溴化铵的浓度对于两种纳米立方体结构的形成起着重要的作用。     

硅纳米晶微观结构缺陷的高分辨电子显微学研究

利用离子注入结合后续高温退火的方法成功地制备出包埋在二氧化硅(SiO_2)基质中的硅纳米晶.利用透射电子显微学对所制备的硅纳米晶(离子注入浓度为3×10~(17)cm~(-2))的微观结构缺陷进行了详细的研究.通过高分辨像分析发现:较大的纳米晶(直径＞6nm)中存在很多面缺陷,主要为孪晶与层错.孪晶包括一次孪晶、二重孪晶、三重孪晶及五重孪晶.层错分为内禀和外禀两种类型,并讨论了内禀层错占多数的原因.除了面缺陷以外,还有一部分纳米晶中存在位错.     

二氧化硅基质包埋硅纳米晶的微观结构和发光性能

利用离子注入和后续高温退火的方法制备了包埋在二氧化硅(Si02)基质中的硅纳米晶,研究了不同离子注入浓度试样的微观结构和发光性能,以及硅纳米晶的生长机理和发光机制.结果表明:较小的硅纳米晶(<5 nm)其生长机理符合Ostwald熟化机理,较大的纳米晶(>10 nm)则是由多个小纳米晶粒通过孪晶组合或融合而成的;离子注入浓度为8×1016cm-2的样品其发光强度是离子注入浓度为3×1017cm-2样品发光强度的5倍;硅纳米晶内部的微观结构缺陷(如孪晶和层错)对其荧光强度有很大的影响.