激光诱导Al等离子体温度随激光能量变化特性研究

利用ＹＡＧ激光（波长１．０６ μｍ,脉宽为１０ｎｓ）烧蚀Ａｌ靶产生的三条 ＡｌⅢ等离子体谱线 （４５．９２ｎｍ; ４５１．２５ｎｍ; ４１５．０１ｎｍ）;在局部热力学平衡近似下,利用玻尔兹曼图,测定了等离子体电子温度在不 同激光能量下的变化特性．随着激光能量的增加,电子温度从１４８００Ｋ近似单调的上升到２００００Ｋ;随后反而有所 下降．在电子温度达最高时,连续辐射谱强度并未达最大值．同时还观测到,Ａｌ的原子谱线和离子谱线强度随激光 能量有不同的变化特点．利用玻尔兹曼图的最小二乘方拟合,测得Ａｌ Ⅲ谱线４４７．９９ ｎｍ（４ｆ２Ｆ７／２－５ｇ２Ｇ９／２） 跃迁的几率约为（１０．４±０．８）ｘ１０８ ｓ－１     

用光学光谱分析仪测量准分子激光等离子体的空间角分布

本文用光学光谱分析仪（ＯＳＡ，ＷＰ－４）首次测量了ＸｅＣｌ准分子激光在ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ超导靶面激励等离子体发射谱的轴向、径向分布。综合空间分辩率＜３００μｍ。结果表明在入射激光功率密度为２．２４×１０８Ｗ／ｃｍ２，背景氧压为２×１０－１Ｔｏｒｒ时，等离子体激发态粒子具有ＣＯＳ（ｎ）θ的空间角分布。其中，ｎ的值为２．９到４．８之间。     

衬比度10^12亚皮秒钕激光在金属靶上产生的二次和三次谐波振荡

脉宽０．８ｐｓ,衬比度１０＾１２的具有受激拉曼主控振荡器的钕激光器用于强度１０＾１５－１０＾１６Ｗ／ｃｍ＾２的辐射酌情金属靶作用时产谐波的研究。确定了在激光脉冲为ｐ偏振时,二次和三次谐波在电子于等离子体－真空界面非谐运动时产生的。二次和三次谐波的能量转换效率与激光辐射强度Ｉ的依赖关系较弱,分别为－１．５．１０＾－５和－０．８．１０＾－５。     

硅分子束外延中硼δ掺杂生长研究

利用硅分子束外延技术和Ｂ２Ｏ３掺杂源，成功地实现了硅中的硼δ掺杂，硼δ掺杂面密度ＮＢ可达３．４e１４ｃｍ－２（１／２单层）以上，透射电镜所示宽度为１．５ｎｍ．我们首次用原位俄歇电子能谱（ＡＥＳ）对硼在Ｓｉ（１００）表面上的δ掺杂行为进行了初步的研究，发现在ＮＢ＜３．４e１４ｃｍ－２时，硼δ掺杂面密度与时间成正比，衬底温度６５０℃，掺杂源温度９０００℃时，粘附速率为４．４e１３ｃｍ－２／ｍｉｎ；在ＮＢ＞３．４e１４ｃｍ－２时，粘附有饱和趋势，测量表明在硼δ掺杂面密度ＮＢ高达４．４e１４ｃ     

激光等离子体X射线源二次谐波辐射特性的研究

用脉宽３ｎｓ,功率密度１０＾４Ｗ／ｃｍ＾２的１．０６４μｍ的激光产生Ａｌ等离子体,对其二次谐波及Ｘ射线辐射进行研究。二次谐波和Ｘ射线场与靶相对于激光束焦点的位置满足一定的函数关系。二次谐波由低密度冕状等离子体产生,并存在一个丝状源,而Ｘ射线源是均匀的。实验结果表明,尽管等离子冕中的激光丝状体可明显增强Ｘ射线辐射,但在能量向高密度区传递过程中存在一种平滑效应。     

高迁移率Si／Si_（0．7）Ge_（0．3）／Si调制掺杂异质结构的生长和输运性质

采用计算机控制的快速辐射加热、超低压ＣＶＤ（ＲＲＨ／ＶＬＰ－ＣＶＤ）方法生长了Ｓｉ／Ｓｉ０．７Ｇｅ０．３／Ｓｉｐ－型调制掺杂双异质结构．研究了该结构的输运性质，其空穴霍尔迁移率高达３００ｃｍ２／Ｖ·ｓ（３００Ｋ，薄层载流于浓度ｐｓ为２．６e１３ｃｍ－２）和８４００ｃｍ２／Ｖ·ｓ（７７Ｋ，ｐｓ为１．１e１３ｃｍ－２）．     

气压对激光诱导等离子体辐射特征的影响

我们使用Ｎｄ：ＹＡＧ激光器烧蚀金属Ａｌ靶获得等离子体,在１００Ｐａ～１００ｋＰａ气压范围内,进行了环境气体压强对激光诱导等离子体辐射特征影响的研究．使用的气体是Ａｒ气,激光能量１４５ｍＪ．结果发现,最大特征辐射强度在１０ｋＰａ、靶前０．１ｍｍ处、延时１８０ｎｓ获得;而信号－背景是在靶前１．０ｍｍ处、延时４５０ｎｓ达到最大值．基于Ａｌ等离子体不同气压下的时间－空间分辨谱,对结果进行了简单的讨论．     

以超强飞秒激光脉冲辐照多孔硅产生硬X射线辐射

用强度为１０＾１６Ｗ／ｃｍ＾２的飞秒激光脉冲辐照气孔率高于７０％的硅靶时,产生硬Ｘ射线辐射的效率比量子能量Ｅ〉２．５６ｋｅＶ的高２．５倍,比Ｅ〉８ｋｅＶ时高３０倍。研究了此效应与多孔硅荧光特性的关系。     

超晶格（GeXSi1—x）1／（Si）m（001）的电子能带结构

采用紧束缚的重整化方法计算了超晶格（ＧｅｘＳｉ１－ｘ）１／（Ｓｉ）ｍ（００１）的基本带隙及其导带底在布里渊区中的位置在ｘ＝０．０１～０．１范围内随ｘ的变化情况以及当Ｘ＝０．０１时随硅层层数ｍ的变化情况。计算结果表明，在Ｘ＝０．０１～０．１范围内，Ｘ对导带底位置基本上没有影响，导带底位置主要由硅层层数ｍ决定，并可根据布里渊区折叠计算得到。由此提出，可以制成类似于（ＧｅｘＳｉ１－ｘ）１／（Ｓｉ）ｍ（０     

SIMOX材料的TEM研究

在注入能量为１７０ｋｅＶ，注入剂量从０．６×１０１８／ｃｍ２到１．８×１０１８／ｃｍ２范围，改变注入方式，利用ＴＥＭ技术观察了形成ＳＩＭＯＸ的结构．注入剂量为０．６×１０１８／ｃｍ２时，可以获得连续的ＳｉＯ２埋层且顶部硅层基本上无穿通位错产生；注入剂量为１．５×１０１８／ｃｍ２时，采用双重注入可以获得质量很好的ＳＩＭＯＸ结构，顶部硅层仅有较少的穿通位错；注入剂量为１．８×１０１８／ｃｍ２时，三重注入可以获得质量好的ＳＩＭＯＸ结构，顶部硅层穿通位错稍多．     

脉冲激光诱导石墨等离子体羽辉特性研究

为了研究C₂的演化规律，采用增强型电荷耦合器件（ICDD）直接成像法，通过Nd:YAG激光器烧蚀石墨靶，使用窄带通滤波片分辨出C₂和C+的发射位置，研究了在不同空气压力条件下，脉冲激光诱导石墨等离子体中C₂和C+的发射特性。当空气气压为10-2Pa和3Pa时，C₂发射峰值位于靶材附近，此时C₂的形成主要为靶材的直接发射；气压增大至50Pa时，由于气相重组反应加强，等离子体前端出现另一个C₂的发射峰值，其峰值位置与C+一致，并且其逐渐占C₂发射的主导地位，此时C₂的形成主要来源于重组反应，C+发射光强要大于C₂；当气压进一步增大至130Pa时，气相重组反应增加，在等离子体前端出现C₂的发射强度增强，在1.3μs之后，C₂的发射强度大于C+。结果表明，随着气压的变化，C₂的发射峰值位置和强度发生明显变化。这一结果对碳等离子体沉积碳纳米材料原理研究是有帮助的。     

Numerical Simulation of Spectral Response for 650 nm Silcon Photodetector

The theoretical Spectral response formula of the N^ -N-I-P^ silicon photodetector with high/low emission junction is given.At the same time,considering the process requirements,the optimun structure parameters of silicon photodetector are obtained by numerical calculation and simulation.Under the condition of these optimum structure parameters,the responsivity of the silicon photodetector will be 0.48A/W at 650 nm.     

Numerical Simulation of Spectral Response for 650 nm Silicon Photodetector

The theoretical spectral response formula of the N+-N-I-P+ silicon photodetector with high/low emission junction is given. At the same time, considering the process requirements, the optimum structure parameters of silicon photodetector are obtained by numerical calculation and simulation. Under the condition of these optimum structure parameters, the responsivity of the silicon photodetector will be 0.48 A/W at 650 nm.     

Effect of substrate bias on the properties of plasma deposited organosilicone (pp-HMDSN) thin films

Organosilicone thin films have been deposited by plasma polymerization (pp) in a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system using hexamethyldisilazane (HMDSN:C6H19Si2N) as a monomer precursor, at different biases of the stainless-steel substrate holder. The substrate bias affected film thickness, surface morphology, chemical composition and photoluminescence (PL) emission. For a negatively biased substrate, it is found that the film thickness is the minimum, while the porosity and PL emission are the maximum. For a positively biased substrate, the thickness and the ratio of Si/N are the maximum which correspond to a blue shift of the PL emission in comparison with the case of non-biased grounded substrate. In addition, the characterization of the plasma using a single cylindrical Langmuir probe has been performed to obtain information about both the electron density and the positive ion energy, where it can be concluded that the ion energy plays a major role in determining film thickness.     

The pressure dependence of the bistable voltage margin of an AC plasma panel cell

The results of numerical simulations and experimental measurements are presented for the pressure dependence of the bistable voltage margin of an ac plasma panel cell. The measured dependence on gas pressure is correctly predictable only by modifying the previous theoretical models to incorporate a secondary emission coefficient for Ne2⁺ions which is about one-third the value fox Ne⁺ions. Further, the comparison between theory and experimental data indicates that the behavior of room temperature deposited MgO films can be explained by assuming a value of significant magnitude for the secondary emission coefficient for Ar⁺ions. This value would have to approach zero if the behavior of panels made with films deposited at a higher substrate temperature of about 250°C are to be consistently explained. Finally, a critical evaluation is presented of the extent of the theoretical understanding of relevant physical phenomena involved in the bistable behavior of ac plasma panels.     

Yb3+: GdGaGe2O7制备、结构及光谱性能

采用固相法制备了10at.% Yb3+: GdGaGe2O7多晶粉体，通过X射线粉末衍射用Rietveld全谱拟合给出了其空间群为P21/c,晶格常数a、b、c和β、Gd/Yb和Ga的原子坐标为。Ge1、Ge2、O1～O7的原子坐标。通过吸收谱、激发谱、光致发光谱和Raman光谱确定Yb3+的晶场能级分裂；1003nm发光在低温8K和室温(300K)时上能级荧光寿命为0.493ms和0.774ms。在室温下测量荧光寿命变长主要由再吸收所引起。Yb3+:GdGaGe2O7的吸收和发射光谱均很宽，荧光寿命长，是潜在的全固态激光工作物质。     

Ti/TiN/Ti(N) PVD liners for W-plug applications

A novel scheme for implementing a same chamber Ti/TiN/Ti(N) W-plug liner is introduced. The Ti(N) cap is the result of a TiN-coated target clean in an argon only plasma. It is found that a process window exists within which a thin flash layer renders the contribution of TiF₃ formation during the CVD W deposition process to via resistance insignificant. At the same time the flash process time is long enough to sufficiently de-nitride the target. The subsequent Ti deposition is pure enough to getter any surface contamination at the bottom of the vias. The W-liner interfaces for flash layers of varying thicknesses are investigated using Auger emission spectroscopy. The electrical results presented demonstrate that the Ti/TiN/Ti(N) liner is comparable to standard liner processes.     

氧等离子体表面处理对AlGaN/GaN HEMT欧姆接触的影响

采用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀系统,研究了氧等离子体表面处理对AlGaN/GaN HEMT欧姆接触电阻的影响。利用能量色散X射线光谱仪、光致发光谱和原子力显微镜以及电学测试设备对处理前后样品进行表征分析。结果表明,在最佳的氧等离子体处理条件(ICP功率250 W,射频功率60 W,压强0.8 Pa,氧气流量30 cm³/min,时间5 min)下,欧姆接触电阻为0.41Ω·mm,比参照样品接触电阻降低了约69%。分析认为经过氧等离子体处理后,在近表面处产生了一定数量的N空位缺陷,这些N空位表现为浅能级施主掺杂,有利于欧姆接触的形成。通过采用氧等离子体表面处理工艺制备的AlGaN/GaN HEMT,在+2 V的栅极偏压下获得了0.77 A/mm的最大漏极饱和电流。     

激光诱导Al等离子体中电子密度和温度的实验研究

激光烧蚀等离子体在微量元素分析方面有着重要的应用背景，而缓冲气体的种类及压力对激光等离子体的特性有重要影响。报道了以氦气、氩气、氮气和空气作为缓冲气体，实验测定了不同气压下Nd：YAG激光烧蚀Al靶产生的等离子体中的时间分辨发射光谱，利用发射谱线的Stark展宽和相对强度计算了等离子体中的电子密度和温度，得到了在不同缓冲气体中激光诱导Al等离子体的电子密度随延时、气压的演化规律，同时得到了电子温度的时间演化特性。实验结果表明，电子密度的数量级约为10^17cm^-3，电子温度测量值约为10000K，二者都是在激光脉冲后随时间快速衰减，直到4μs以后达到一个较低的水平并缓慢变化，其中以氩气作为缓冲气体时等离子体中的电子密度最大。     

液体中Cu元素双脉冲激光诱导击穿光谱测量研究

为了研究液体中重金属元素的双脉冲激光诱导击穿光谱,文章通过双脉冲激光诱导击穿光谱(Double Pulse Laser Induced Breakdown Spectroscopy)技术,对竖直流动的CuSO4水溶液样品中Cu元素激光诱导击穿光谱的特性进行测量和分析。实验中使用两台532nm Nd:YAG激光器作为激发光源,等离子体信号通过光栅光谱仪和CCD进行采集。实验考察DP-LIBS积分延时、激光脉冲间隔等参数对LIBS信号的影响。研究结果表明Cu元素双脉冲激发时的等离子体特征谱线发射强度是单脉冲激发时特征谱线发射强度的2倍左右,信噪比约为3.3倍,当两束激光脉冲间隔2~3μs时,谱线发射强度有最大增强,最后由定标曲线拟合结果得到Cu元素在双脉冲检测限为9.87mg/L,比单脉冲LIBS提高了约6倍,实验结果为双脉冲LIBS技术应用于水体中重金属快速检测提供了依据。