超高真空CVD生长的Si1-xGex合金组分变化与表面偏析现象

系统分析了利用超高真空CVD技术在Si衬底上外延Si1-xGex 合金的体内组分分布情况和Ge的表面偏析现象。用SIMS对Si和Ge的组分作了深度剖析。在生长过程中 ,组分均匀 ,在表面Ge浓度减小 ,Si浓度没有明显变化。在不经HF酸清洗和在HF酸中去掉表面自然氧化层的两种情况下 ,用XPS分别对外延层表面进行了定量分析 ,得到Ge的表面偏析与表面自然氧化相关的结论     

硅基GaN外延层的SIMS及XPS研究

采用真空反应法在硅基上制备出ＧａＮ外延层。利用二次离子质谱和Ｘ射线光电子能谱对ＧａＮ外延层进行了深度剖析和表面分析,结果表明,外延层中Ｇａ和Ｎ分布均匀;在表面处Ｇａ发生了偏聚,外延层中还存在Ｓｉ,Ｏ等杂质,但这些并未影响到ＧａＮ外延层的物相及发生性能,实验还表明,在外延生长前采用原位清洗可去除Ｓｉ衬底表面的氧。     

SiC表面氧化及其对SiC/Fe界面稳定性的影响

烧结致密的α－ＳｉＣ在静态空气气氛中经１２００℃×１０ｈ氧化,在其表面形成一层致密的氧化膜,该层氧化膜具有β－方石英晶体结构．氧化膜的生长由Ｏ２通过ＳｉＯ２晶格间隙的扩散控制． ＳｉＣ／Ｆｅ界面反应剧烈,界面稳定性极差. ＳｉＣ表面氧化能有效阻挡该界面反应,提高其稳定性． ９００℃以下长时间保温,氧化 ＳｉＣ／Ｆｅ界面十分平直,无明显反应的迹象,界面十分稳定．但随着温度的升高,界面稳定性越来越低,在局部区域内开始发生反应,并逐渐扩展到整个界面,最终导致氧化膜遭到破坏,失去阻挡界面反应的作用．氧化膜与ＳｉＣ、Ｆｅ热膨胀系数不匹配所造成的应力集中,以及氧化膜中存在的孔隙可能是导致氧化膜在热处理过程中遭到破坏的主要原因．     

Ni42Cr6Fe封接合金氧化膜和氧化物晶须的结构

用ＴＥＭ、Ｘ－Ｒａｙ、ＳＥＭ等技术研究了Ｎｉ４２Ｃｒ６Ｆｅ玻封合金在高温湿Ｈ２中形成的氧化膜及氧化物晶须的结构。结果表明：氧化膜主要由Ｃｒ２Ｏ３和（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４两组相成，氧化膜底层是以Ｃｒ２Ｏ３为主的组织，氧化膜表层是以（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４为主的组织；Ｓｉ在氧化膜与合金界面分布，Ａｌ则在内氧化层中形成内氧化物质点；氧化膜表面生长的氧化物晶须的杆部为（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４单晶，头部为     

锗硅碳合金中碳的应变缓解效应研究

ＳｉＧｅＣ三元合金成为近年来人们研究的热点之一。处于替代位置的碳可以缓解ＳｉＧｅ合金的应变,同时调节其能带,在能带工程上提供了更大的灵活性。本文利用ＵＨＶ／ＣＶＤ技术生长了掺碳达２．２％的锗硅碳合金,获得了良好的外延层质量,并对碳的应变缓解效应进行了研究。     

H原子对固态合金化颗粒表面成份分布影响的研究

本文研究了氢化物ＴｉＨ２对Ｆｅ＋Ｔｉ机械合金化非晶储氢合金的表面成份偏聚和性能的影响。应用Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）和俄歇电子谱（ＡＥＳ）对样品表面由表及里逐层测量成份分布。同时应用热重分析方法研究了样品氧化性能和产物。研究结果表明，在机械合金化过程中，Ｈ原子不仅能使ＦｅＴｉ非晶化，同时促使表面产生明显的Ｆｅ原子偏聚。表面Ｆｅ／Ｔｉ原子比接近７。非晶ＦｅＴｉ（Ｈ）相的氧化分两个阶段进行，Ｔｉ原子首先氧化（８３３Ｋ），随后Ｆｅ原子氧化（８９０Ｋ）。     

GexSi1-x材料生长的改善

利用超高真空化学相淀积（ＵＨＶ／ＣＶＤ）系统在６５０℃生长出表面光亮的ＧｅＳｉ单晶。在１２００Ｌ／ｍｉｎ分子泵与前级机械泵间串接４５０Ｌ／ｍｉｎ分子泵,改善了生长环境。串接分子泵后生长的样品的Ｘ射线双晶衍射分析表明,外延层衍射峰半宽仅为１９８ａｒｃｓｅｃ,且出现了Ｐｅｎｄｅｌｌｏｓｕｎｇ干涉条纹,说明外延层结晶质量很好。     

流态化CVD包硅的Fe3O4的氧化行为

采用流态化ＣＶＤ包硅技术制得了表面均匀包覆ＳｉＯ２的Ｆｅ３Ｏ４磁粉,对该包硅Ｆｅ３Ｏ４磁粉的氧化机理和动力学进行了研究,结果表明,氧化反应机理符合三维球对称对散模,氧化反应活化能随包硅量的增加而增加,流化ＣＶＤ包硅能提高Ｆｅ３Ｏ４磁粉的抗氧化作用在于粒子表面形成了均匀的ＳｉＯ２保护层。     

生长温度对Si基Ge量子点VLP-CVD自组织生长的影响

对利用超低压化学气相淀积技术在Ｓｉ上自组织生长Ｇｅ量子点的特征进行了研究,发现生长温度对Ｇｅ量子点尺寸分布和密度的影响不同于分子束外延的结果,这种现象与ＶＬＰ－ＣＶＤ表面控制反应模式有关,实验表明,选择适当的生长温度可以在Ｓｉ上自组织生长具有窄尺寸分布和高密度和Ｇｅ量子点。     

含活性基团硅氮烷先驱体的裂解

用ＴＧ－ＧＣ，ＩＲ，元素分析，ＸＲＤ研究ＭｅＳｉＨＣｌ２与ＭｅＳｉＶｉ（Ｖｉ：－ＣＨ＝ＣＨ２）Ｃｌ２共氨解产物的裂解过程。     

1.3—1.55μm GeSi异质结红外探测器的研制

采用快速加热，超低压化学气相淀积方法，在－Ｇｅ衬底上外延生长－ＧｅＳｉ－Ｓｉ薄层，首次研制成功了１．３－１．５５μｍ波段的ＧｅＳｉ异质结红外探测器，其主要参数性能优于该波段的同类型Ｇｅ探测器。     

电子能谱研究生长高质量CeO2／Si异质结

用低能双离子束淀积技术，在清洁的Ｓｉ衬底上外延生长出了ＣｅＯ２／Ｓｉ异质结构。利用俄歇电子能谱，Ｘ射线光电子能谱的深度剖析技术对此类样品进行了测量分析。结果表明，样品界面清晰、陡峭，无氧化硅生成，这反映了外延层Ｓｉ衬底间过渡区很窄；外延层内组成元素Ｃｅ，Ｏ分布均匀，为正化学比ＣｅＯ２相。     

300KeV氩离子辐照非晶态合金两代表面发泡形成

室温下，用３００ＫｅＶ氩离子辐照了非晶态合金Ｆｅ４０Ｎｉ４０Ｐ１２Ｂ８、Ｆｅ４０Ｎｉ４０Ｓｉ１２Ｂ８、Ｆｅ３９Ｎｉ３９Ｖ２Ｓｉ１２Ｂ８和Ｆｅ３９Ｎｉ３９Ｍｏ２Ｓｉ１２Ｂ８，研究了表面形貌随剂量的演变。在所研究的１．０×１０１７到５．０×１０１７离子／Ｃｍ２的剂量范围，表面形貌以发泡形貌为主，并观测到了两代表面发泡的形成，第二代表面发泡的直径与第一代发泡相比，明显减小。溅射自始至终影响着表面形貌，溅射对表面发泡的腐蚀抑制了剥落、层离等表面腐蚀的出现。当剂量增加到足以溅射掉第一代表面发泡时，针孔形成，针孔的密度随剂量增加而增加。     

铁砂中Si的含量对永磁铁氧体结晶形貌和磁性能的影响

用不同ＴＦｅ和ＳｉＯ２含量的精铁砂代替Ｆｅ２Ｏ３，制备永磁铁氧体，通过扫描电镜形貌观察和宏观磁性的测量分析，表明：当铁砂中的ＴＦｅ含≥７１．５％，ＳｉＯ２含量≤０．２４％，酸不溶物含量≤０．６％时，可用于生产高性能永磁铁氧体，其性能达Ｂｒ＝０．４２４Ｔ，Ｈｃ＝１９２ｋＡ／ｍ，（ＢＨ）ｍａｘ＝３１．２ｋＪ／ｍ＾３。     

重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合钢管耐蚀性的研究

基于重力分离ＳＨＳ法制备了陶瓷内衬复合钢管，分析了内衬陶瓷层的组织结构及添加剂ＳｉＯ２和ＣｒＯ３对复合钢管耐蚀性的影响。研究发现，内衬陶瓷层主要由构成枝晶的α－Ａｌ２Ｏ３基体相和分布于其间的ＦｅＯ·Ａｌ２Ｏ３尖晶石相所组成，ＳｉＯ２主要以石英相结构存在于枝晶晶界中。在Ｆｅ２Ｏ３＋Ａｌ＋ＳｉＯ２体系中，陶瓷层的腐蚀主要为晶间腐蚀，并在ＳｉＯ２添加量为４％ｗｔ时，复合钢管的腐蚀失重率出现极大值（约为１     

溶胶—凝胶法制备Ge／SiO2微晶复合薄膜

采用Ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备了ＧｅＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜,并用Ｈ２／Ｎ２还原使得ＧｅＯ２转变成Ｇｅ微晶而镶嵌在ＳｉＯ２的玻璃网格中,其平均晶粒尺寸小于４ｎｍ。随着热处理时间的增加,２４０ｎｍ处吸收峰的强度随之增大,并且其吸收边产生红移,说明Ｇｅ微晶的含量晶粒尺寸都在增大。     

流态化CVD包硅的Fe3O4的氧化行为

采用流态化ＣＶＤ包硅技术制得了表面均匀包覆ＳｉＯ₂的Ｆｅ_３Ｏ_４磁粉．对该包硅Ｆｅ_３Ｏ_４磁粉的氧化机理和动力学进行了研究．结果表明,氧化反应机理符合三维球对称扩散模型,氧化反应活化能随包硅量的增加而增加,流态化ＣＶＤ包硅能提高Ｆｅ_３Ｏ_４磁粉的抗氧化作用在于粒子表面形成了均匀的ＳｉO₂保护层．     

溶胶-凝胶法制备Ge/SiO2微晶复合薄膜

采用Ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备了ＧｅＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜,并用Ｈ２／Ｎ２还原使得ＧｅＯ２转变成Ｇｅ微晶而镶嵌在ＳｉＯ２的玻璃网格中,其平均晶粒尺寸小于４ｎｍ 。随着热处理时间的增加,２４０ｎｍ 处吸收峰的强度随之增大,并且其吸收边产生红移,说明Ｇｅ 微晶的含量及晶粒尺寸都在增大     

改善UHV／CVD外延生长环境提高GeSi／Si材料性能有效方法

本阐述了应用国产ＵＨＶ／ＣＶＤ设备处延生长的ＧｅＳｉ／Ｓｉ材料碳、氧含同的原因,定量地分析了有害残余气体的成分,提出了改善处延生长环境提高ＧｅＳｉ／Ｓｉ材料性能的有效方法。     

硅外延发展趋势

本文综述了硅外延的三大发展趋势，指出降低外延温度是外延发展的迫切要求，同时比较了分子速外延（ＭＢＥ）、光能增强化学汽相淀积（光ＣＶＤ）、等离子体增强化学上淀积（ＰＥＣＶＤ）、超高真空化学汽相淀积（ＵＨＶＣＶＤ）的优缺点，指出ＵＨＶＣＶＤ和ＰＥＣＶＤ二者合二为一是最具应用前景的方法。其次，论述了异质外延和ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格材料的应用前景。最后，论述了外延生长的原位监测和外延膜的测试技术。