氮化时间对脉冲激光沉积AlN薄膜性能的影响

应用脉冲激光沉积(PLD)技术在氮化处理后的蓝宝石衬底上外延生长AlN薄膜。研究了氮化处理时间对AlN薄膜结构性能和表面形貌的影响,利用原位反射式高能电子衍射(RHEED)对生长过程进行实时观测,利用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)和扫描电子显微镜(SEM)对AlN薄膜的结构性能以及表面形貌等进行表征和分析。结果表明,随着氮化时间的增加,AlN形核种子数量增加并逐渐有序,促进AlN薄膜由多晶转为单晶并提高其晶体质量,有利于AlN薄膜由三维生长转为二维生长,改善AlN薄膜表面形貌。为采用PLD技术制备高质量AlN基器件提供了一种新思路。     

快速热氮化超薄SiO_2膜的氮分布和氮化机理的研究

用卤素钨灯作辐射热源，对超薄SiO2进行快速热氮化（RTN）制备了SiOxNy膜．研究了不同RTN条件下制备的SiOxNy样品的AES测量的氮纵向分布．研究结果表明，在较低的温度下（＜900℃）氯化速率是缓慢的，而在界面处因应变键容易被打破，速率稍快可形成氮峰．当温度高于900℃时，氮化速率加剧，分别形成表面和界面两个氮峰．基于研究分析的结果，意图提出一种描述快速热氮化超薄SiO2的微观机理．     

氮化铝粉体制备技术的研究进展

氮化铝(AlN)因具备优良的理化性能,目前已被广泛应用于微电子及半导体器件的基板和封装领域中,同时在功率器件、深紫外LED及半导体衬底方面也具有广阔发展前景。AlN粉体作为AlN产品的主要原料是决定其性能的关键因素。在对AlN的结构与性能综合分析基础上,系统介绍了当前AlN粉体制备技术的研究进展和应用现状,同时对各制备工艺的特点进行了分析探讨。指出在微米AlN粉体制备方面,碳热还原法和直接氮化法仍具有明显优势,而化学气相沉积法和等离子体法则在纳米AlN粉体制备方面具有良好的应用前景。获得更高纯度、粒度可控、形貌均匀分散的粉体是AlN制备技术的研究方向。     

AlN粉末抗水解处理的研究进展

为了解决AlN粉末极易水解的问题,使AlN陶瓷在热、电、力和光学等方面的优良性能得到广泛应用,对AlN粉末的水解机理、水解程度表征方法的研究进行了综述。归纳了AlN粉末抗水解处理的方法及存在的问题。阐述了AlN粉末抗水解处理方法未来的研究方向。     

盐添加物对溶液燃烧—碳热还原制备A1N的影响

采用溶液燃烧合成—碳热还原法制备了A1N粉末,研究了NaCI、NaF添加物对制备的前驱物、氮化过程及A1N粉末形貌的影响。结果表明：在溶液中分别添加一定量的NaCl和NaF,均能够得到厚度较薄的片状前驱物;添加NaF制备的前驱物在1500℃通氮气煅烧2h完全氮化时,能够得到尺寸分布均匀、更为蓬松、分散的A1N粉末;此外NaCl、NaF的添加不仅影响了AIN的形貌,而且影响了其初始氮化温度。     

氨气预氮化制备超薄氮化硅薄膜及电学性能

为寻求制备性能良好的纳米厚度氮化硅(SiN_x)薄膜的方法,采用NH_3等离子体氮化、SiH_4/NH_3等离子增强化学淀积法及先氮化后淀积的方法制备了三种SiN_x薄膜,研究比较了三种薄膜的性质。用X射线光电子谱检测了NH_3等离子体氮化Si片得到的SiN_x薄膜的组分,利用椭圆偏振光谱仪测量薄膜厚度,估算了氮化速率。用NH_3和SiH_4作为反应气,分别在原始硅片和经过NH_3预氮化后的硅片上淀积厚度为5 nm、10 nm和50 nm的SiN_x薄膜。用电容-电压法研究了薄膜样品的电学性质,发现单纯用NH_3等离子体氮化的薄膜不适合做介质膜,而先用NH_3氮化再淀积SiN_x的样品比直接淀积SiN_x的样品界面性能明显改善,界面态密度降低到1～2×10~(11)eV~(-1) cm~(-2)。     

准分子激光合成晶态C3N4薄膜机理研究

目前，科技工作者采用各种技术、方法试图合成晶态氮化碳（β-C3N4）材料，并在不同工艺条件下对氮化碳材料生长及表征进行了大量的研究．但由于对氮化碳薄膜生长过程缺乏系统的了解，对这种材料的生长规律的认识受到了限制．本工作对XeCI准分子激光溅射C靶并辅以氮气放电在不同工作气压和衬底温度下制备氮化碳薄膜过程进行了研究．采用拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜、X射线衍射等手段分析了材料的性质，采用光学多道分析仪（OMA皿）对等离子体发射谱进行了分析，讨论了实验条件对材料键合特性的影响．实验中，Xe…     

纳米AIN粉末的制备与烧结

利用低温燃烧合成前驱物制备出平均粒度为100 nm的AlN陶瓷粉末,比较了该粉末的常压烧结和放电等离子烧结的特性。实验表明:以合成的AlN粉末为原料,添加5%(质量比)Y2O3作为烧结助剂,在常压、流动N2气氛下1600℃保温3 h,制备出平均晶粒尺寸为4~8μm、密度为3.28 g.cm-3的AlN陶瓷;将同样的粉末不加任何烧结助剂,采用SPS技术在1600℃保温4 min,得到密度为3.26 g.cm-3的AlN陶瓷,晶粒度约为1~2μm。     

纳米AlN粉末的制备与烧结

利用低温燃烧合成前驱物制备出平均粒度为100 nm的AlN陶瓷粉末,比较了该粉末的常压烧结和放电等离子烧结的特性.实验表明:以合成的AlN粉末为原料,添加5%(质量比)Y2O3作为烧结助剂,在常压、流动N2气氛下1600℃保温3 h,制备出平均晶粒尺寸为4～8 μm、密度为3.28 g·cm-3的AlN陶瓷;将同样的粉末不加任何烧结助剂,采用SPS技术在1600℃保温4 min,得到密度为3.26 g·cm-3的AlN陶瓷,晶粒度约为1～2μm.     

Al(H_2PO_4)_3和H_3PO_4改性AlN粉末的研究

采用机械球磨法,以Al(H2PO4)3和H3PO4为改性剂,制备了具有较高抗水解能力的AlN粉末,研究了改性AlN粉末在水基球磨过程中的稳定性。通过XRD,FT-IR,SEM,TG-DSC和氮含量测定对改性前后AlN粉末进行了表征。改性AlN粉末在60℃水中浸泡24h后,其w(N)为32.97%,且其XRD谱中未发现Al(OH)3相,其抗水解能力得到显著提高。改性AlN粉末在水中高速球磨16h后,其w(N)约为32%,AlN悬浮液的pH值约为6,说明改性AlN粉末在水中球磨过程中具有较好的稳定性。     

激光氮化制备铁氮化合物的研究及应用

利用激光氮化方法(LN方法)对铁氮化合物的制备进行了研究,并在此基础上对取向硅钢表面进行了局域激光氮化处理。利用XPS光电子能谱对样品进行了检测分析。结果表明,在一定的工艺参数下(激光功率、扫描速度等)可实现铁氮化合,形成铁氮化合物。选取合适的扫描速度,扫描间距及N2束流对取向硅钢表面进行激光氮化处理后,在取向硅钢表面生成了铁氮化合物。利用磁畴观测装置进行观测发现,激光氮化处理后,取向硅钢的磁畴明显细化,从而可以降低取向硅钢的铁损。     

塑模标准件顶杆用钢（TG2）的氮化

本文研究了塑料模具标准件顶杆用钢的氮化处理工艺,组织及性能。结果表明,TG2钢具有优良的氮化性能,氯化层形态优良,化合物层结构致密,硬度大于HV900,脆性较小,氮化处理后心部强度σ_(0.2)大于1000Mpa。TG2钢制氟化顶杆,其性能达到或超过国外同类产品制造水平。     

溅射功率对氮化锌薄膜特性的影响

在玻璃衬底上通过磁控反应溅射法,利用纯金属Zn靶,在N2-Ar等离子体氛围中制备出氮化锌薄膜。X射线衍射谱表明氮化锌具有(4 0 0)择优取向,反方铁锰矿结构。研究了溅射功率对氮化锌薄膜结构、电学及光学性质的影响。     

氮化法合成掺钇氮化铝纳米线

采用直流电弧等离子体辅助法,使钇铝合金(Al:Y)和氮气直接反应,成功合成了掺钇氮化铝(AlN:Y)纳米线。用XRD、SEM和拉曼光谱对所制样品的结构和形貌进行了表征,利用PL光谱和磁滞回线研究了AlN:Y纳米线的光学性质和磁性。AlN:Y纳米线长度约为10μm,直径在40～50 nm。纳米线的发光中心位于533 nm,展现出了良好的室温铁磁性。     

γ-TiAl合金激光表面气相氮化层的组织与性能

通过激光气相合金化技术在γ TiAl铸态合金表面“原位”制得以高硬度高耐磨氮化物为增强相的金属基复合材料表面改性层。运用SEM ,XRD和TEM对改性层的微观组织转变进行了研究。结果表明 :激光气相氮化改性层内的显微组织由α ,γ ,TiN和Ti2 AlN组成 ,沿层深呈不均匀分布。改性层的显微硬度最高可达 10 0 0kg/mm2 ,约为基体硬度值的两倍。讨论了影响改性层硬度的因素     

氮化工艺对GaN缓冲层生长的影响

以氮等离子体为氮源,以三乙基镓（TEG）为镓源,在蓝宝石（Al2O3）衬底上生长GaN缓冲层。主要考察了氮化温度和氮气流量对缓冲层生长的影响。实验中采用了氢氮混合等离子体清洗的方法,提高了清洗的质量。用X射线衍射来表征晶体的结构,用原子力显微镜来表征表面形貌。通过对高能电子衍射仪获得的缓冲层与氮化层的衍射图样进行比较,对GaN的氮化实验参数进行了优化。     

自组织InAs/GaAs量子点的表面氮化研究

用低温光荧光(PL)和透射电子显微镜(TEM)研究了表面氮化自组织InAs/GaAs量子点的光学性能和微观结构。结果表明氮化后形成薄层的InAsN薄膜作为应变缓和层覆盖在量子点的表面,使得随着氮化时间的增加,InAs量子点的位错密度提高、尺寸变大、纵横比提高、发光波长变长、强度变低。     

钛表面激光氯化和飞行时间质谱分析

用１０ｎｓ激光脉冲辐照Ｎ２气氛中的钛使表面氮化，对形成的氮化层进行激光烧蚀并用飞行时间质谱进行分析，结合发射光谱和表面形貌观察讨论了氮化机理。     

额外HCl和氮化对HVPE GaN生长的影响

在氢化物气相外延(HVPE)生长GaN过程中,发现了一种在成核阶段向生长区添加额外HCl来改善GaN外延薄膜质量的方法,并且讨论了额外HCl和氮化对GaN形貌和质量的影响.两种方法都可以大幅度地改善GaN的晶体质量和性质,但机理不同.氮化是通过在衬底表面形成AlN小岛,促进了衬底表面的成核和薄膜的融合;而添加额外HCl则被认为是通过改变生长表面的过饱和度引起快速成核从而促进薄膜的生长而改善晶体质量和性质的.     

Mg_3N_2粉末稳定性的实验分析(英文)

稳定性是Mg3N2粉末的一个重要特性。研究了利用镁粉与氨气直接反应法在最佳条件下制备的Mg3N2粉末的稳定性,包括热稳定性、在氧气中的抗氧化性以及在空气中的稳定性。用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对样品在设置条件下的变化进行了分析,结果表明用该方法制备的Mg3N2粉末具有非常好的热稳定性,在1 100℃下都不会分解;在低于800℃下,Mg3N2粉末表现出很好的抗氧化性能,在高于800℃时其直接被氧化为氧化镁粉末。通过对Mg3N2粉末在空气中的稳定性的研究,提出并利用三维水驱动扩散模型很好地描述并解释了Mg3N2在空气中变质的过程。