300 nm厚Cu膜的表面分形特征与电学性能

用磁控溅射工艺在不同的沉积温度下生长300 nm厚Cu膜.用原子力显微镜(AFM)获取薄膜表面形貌,并基于分形理论定量表征;用四点探针电阻测试仪测定薄膜电阻率.结果表明,Cu膜表面分形维数(Df)及电阻率(D)与沉积温度(T,)密切相关.随着 T,升高,Df与ρ均经历了先减小再增加的过程,在Ts<373 K时,表面扩散导致薄膜表面平滑,而当Ts>373 K时,晶粒长大诱导表面形貌复杂化;当Ts<673 K时,ρ随着Ts的增加而不断减小,而当Ts>673 K时,晶粒异常长大导致其几何形态和分布方式改变,ρ反常增加.     

热处理升温快慢对非晶硅中形成的纳米硅粒尺寸的影响

含氢非晶硅薄膜经过快速热退火处理后,我们用拉曼散射和X-射线衍射技术对样品进行分析.我们的实验结果表明:在非晶硅薄膜中形成的纳米硅晶粒的大小随着热退火过程中升温快慢而变化.在升温过程中,当单位时间内温度变化量较大时（～100℃/s）,则所形成纳米硅粒较小（～1.6～15nm）;若单位时间内温度变化量较低（～1℃/s）,则纳米硅粒较大（～23～46nm）。根据分形生长理论和计算机模拟,我们讨论了升温快慢与所形成的纳米硅颗粒大小的关系.     

退火处理对ITO表面特性及有机发光器件性能的影响

为了改善有机发光器件（OLEDs）的性能，在0～600℃不同温度下对ITO透明导电玻璃进行了退火处理。SEM观察到随退火温度的升高，ITO表面粗糙度增加；四探针电阻测试结果显示，在300℃以上温度退火后ITO表面电阻率有明显增加。用退火前后的ITO玻璃作为阳极制备了OLEDs，器件结构为ITO／TPD／Alq3／Al，比较器件的电流密度-电压特性曲线测试结果表明，ITO薄膜的热处理温度对OLEDs性能有显著的影响。     

溶胶-凝胶法制备钴铁氧体薄膜及温度对其磁性的影响

采用溶胶-凝胶法在单晶硅上制备了钴铁氧体薄膜。在不同温度下对样品进行了退火处理,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）等分析了样品的物相组成、晶粒大小、表面形貌、样品厚度及不同温度下的磁性能。结果表明：制备出的CoFe2O4薄膜为尖晶石结构,表面比较致密,平均晶粒尺寸20～50 nm。在173～400 K范围内,随着温度的升高,钴铁氧体薄膜的矫顽磁场逐步减小,而磁矩是先增加后减少,并对产生的原因进行了分析。     

高温退火对铸造多晶硅片中位错密度的影响

对铸造多晶硅片进行了1 000~1 400℃的高温退火和不同方式冷却实验,用显微观察法对退火硅片及其相邻姊妹片位错密度进行了测量统计。研究了退火温度和冷却方式对铸造多晶硅片中位错密度的影响。结果证实:当退火温度在1 100℃及以下时,硅片的位错密度并没有降低反而增加了;当退火温度在1 320℃及以上时,硅片的位错密度明显降低,其幅度随温度提高增大;但退火后如断电随炉冷却而不控制冷却速率,位错密度又会提高。     

sol-gel法制备掺Al的ZnO薄膜及其表面形貌表征

用原子力显微镜,观察了sol-gel法制备之掺Al的ZnO薄膜的表面形貌,计算了薄膜的表面高度–高度相关函数H(r)-r,并用分形表面高度–高度相关函数的唯象表达式,对薄膜表面高度–高度相关函数进行拟合。结果表明:掺Al的ZnO薄膜表面具有典型的分形特征,Al掺杂量的增加和退火温度升高,使掺Al的ZnO薄膜的表面粗糙度w从1.39增大到5.47,分形维数Df由2.12减小到2.08,水平相关长度ξ从31.25增到76.17。     

低介电常数氟化非晶碳薄膜热稳定性的研究

以CF4和CH4的混合气体为源气体，以Ar为工作气体，用射频等离子体增强化学气相沉积法(rf-PECVD)制备了氟化非晶碳(a-C：F)薄膜，并在Ar气氛中对不同温度下沉积的薄膜进行了退火处理，以考察其热稳定性。用椭偏仪测量了薄膜的厚度，比较了退火前后膜厚的变化；用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对薄膜进行了分析，发现当退火温度达到350℃时，位于2900cm^-1附近的三个吸收峰几乎全部消失，随着射频功率的增加，980cm^-1～1350cm^-1范围内的CFx(x=1，2，3)峰向低频方向移动；用原子力显微镜(AFM)观察了不同沉积温度下和经不同退火温度处理后薄膜表面形貌的变化，发现随沉积温度的升高，薄膜表面变得均匀，退火后的薄膜表面比没有退火的薄膜表面平坦。     

H_2O在Si(100)-(2×1)表面上的吸附和氧化

利用AES以及HeI(21.2eV)和同步辐射(138.5eV)光电子谱研究了H_2O在Si(100)-(2 ×1)表面上的室温吸附、高温退火效应以及开始氧化的过程.AES的测量结果表明,H_2O在这种表面上的粘附系数很大,在350K下,当曝汽量约为2L时就达到饱和,其覆盖率θ=1/2.价带区域的光电子谱出现三个由于H_2O吸附而引起的特征峰,低于价带顶分别为6.2、7.2和11.5eV.350K下的 H_2O吸附导致Si 2p能级的结合能增加0.8±0.1eV,相当于一个Si原子同一个氧原子键合的情况.在 640K下退火后,出现Si 2p的第二个化学位移峰,其位置比体内Si 2p 峰约低 1.8eV,表明这时的 H_2O已经完全离解,一部分Si原子同两个氧原子键合(可能是桥键方式). 在 870K下退火,得到Si 2p的四个化学位移峰,说明氧已经贯穿进Si的体内,形成SiO_x(x=1、2、3和4).当退火温度进一步提高到T(?)970K时,恢复Si的清洁表面,表明氧被完全脱附.     

不同退火温度下Mo/4H-SiC肖特基接触势垒不均匀及XRD分析北大核心

为探究退火温度对Mo/4H-SiC肖特基接触势垒不均匀程度的影响,对在不同退火温度下形成的Mo/4H-SiC肖特基接触进行了不同测试温度下的电流-电压（I-V）及电容-电压（CV）测试,运用Tung理论模型和＂T0反常＂中的T0值评价势垒不均匀程度,X射线衍射（XRD）分析肖特基接触的物相组成。分析结果表明,测试温度升高时I-V测试提取的势垒高度接近于C-V测试提取的势垒高度,退火温度500℃及以上时Mo与4H-SiC发生反应,且导致较低的势垒高度。退火温度为600℃时,肖特基接触具有最低的势垒不均匀程度,且此退火温度下势垒高度相对500℃及700℃时较高,物相组成为Mo2C及Mo4.8Si3C0.6。     

ZnO薄膜制备及其发光特性研究

用射频磁控反应溅射法分别在未加热和加热的石英玻璃衬底上制备ZnO薄膜，在不同温度下进行退火处理，研究衬底温度、退火条件对其结构和发光性能的影响。通过对样品的X射线衍射（XRD）、吸收光谱和光致发光（PL）光谱的测量结果表明，衬底温度为230℃、退火温度为400℃时样品结晶性能最佳，并具有最强的紫外光发射（380nm）。     

不同N_2气流量比反应溅射TiN薄膜的表面形貌分形特征

采用反应磁控溅射工艺通过改变N<,2气流量比在Si衬底上沉积300nm厚TiN薄膜.用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌,并根据分形理论予以定量表征.结果表明:TiN薄膜的溅射模式与分形维数D<,f>值的演化存在相关性.当N<,2气流量比由O.0%增加至4.0%时,TiN薄膜的溅射方式属于金属模式,D<,f>保持不变;当N<,2气流量比继续增加至10.0%时,薄膜溅射方式转变为过渡模式,此时D<,f>急剧减小;而当N<,2气流量比超过10.0%以后,薄膜溅射模式改变为氮化物模式,相应的D<,f>轻微增加.     

退火温度对Cu膜微结构与电阻率的影响

采用磁控溅射方法在玻璃衬底上淀积500 nm厚Cu膜,在不同温度下进行原位退火处理.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)及四探针测试仪分析了薄膜微结构与电阻率.随着t增加,应变能与表面能的竞争导致Cu(220)取向晶粒组成不断增加;薄膜晶粒不断长大且其几何形态在t＞500 ℃时由柱状晶向等轴晶结构转变;当t＜500 ℃时,随着薄膜电阻率ρ与表面粗糙度Rrms显著减小,而t＞500 ℃时,Rrms呈现增加趋势,而ρ变化不明显.     

GaAs衬底上Mn／Sb多层铁磁膜的磁光克尔效应

利用超高真空电子束蒸发技术GaAs(100）上生长Mn/Sb多层膜,并经短时间热退火处理分别研究了其退火前后的磁性、磁光克尔效应及相应规律,退火前Mn/Sb膜在室温下即具有较强的铁磁特性,其易磁化轴在膜面内,样品表面由密集的岛状铁磁颗粒组成,未能观测到纵向（H//平面）克尔效应,经350℃、20min退火的样品显示了最大饱和磁化强度Ms和最小矫顽力Hc,X射线衍射测量表明膜为MnSb单晶并具有均匀的铁磁特性,能观测到显著的要有向和纵向磁光克尔效应,其随磁场变化表现出相应于磁化强度的磁带行为。     

Scanning force microscopy studies of GaAs films grown on offcut Ge substrates

The surface morphology of GaAs films grown on offcut Ge substrates is studied using a scanning force microscope (SFM). We investigated the effects of the Ge buffer layer, growth temperature, film thickness, and prelayer on the GaAs surface morphology. The starting Ge substrates are offcut 6° toward the [110] direction to minimize single steps on the substrates before molecular beam epitaxial film growth. We find that comparing with GaAs samples grown without Ge buffer layers or with unannealed Ge buffer layers, samples with annealed Ge buffer layers are much smoother and contain no antiphase boundaries (APBs) on the surface. For thick (≥1 μm) GaAs films with an annealed Ge buffer layer, the surfaces display crosshatch lines and elongated mounds (along , which are associated with the substrate offcut direction. As the film thickness increases, the crosshatch lines become shorter, denser and rougher, and the mounds grow bigger (an indication of GaAs homoepitaxial growth). We conclude that annealed Ge buffer layers are crucial for growing high quality GaAs films with few APBs generated during the growth. In addition, under optimal conditions, different prelayers make little difference for thick GaAs films with annealed Ge buffer layers.     

溅射法制备ZnO薄膜结构及光学特性

采用直流磁控溅射镀膜工艺在玻璃基片上沉积了具有良好c轴择优取向的znO薄膜.用组合式多功能光栅光谱仪测得透光率均在85%以上;用AXRF分析了退火前后薄膜的物相,并用原子力显微镜分析了薄膜的表面形貌.样品通过空气中退火,薄膜结晶质量明显提高,晶粒有所长大,取向更加一致.在室温下用荧光分光光度计分析了薄膜的发光特性,观测到明显的紫外光发射(波长为386 nm)和波峰为528nm的一"绿带"宽峰.紫外发射是由于导带和价带之间的电子跃迁,宽峰是源于晶体的缺陷.     

衬底和退火处理对NiFe薄膜瞬时反射率的影响

用磁控溅射法制备Ni_(80)Fe_(20)薄膜,用中温管式炉对NiFe薄膜进行500℃退火处理,用X射线衍射(XRD)仪对退火后的薄膜进行结构分析.运用飞秒激光泵浦-探测技术研究了衬底和退火处理对NiFe薄膜瞬时反射率的影响.实验结果表明:硅片和K9玻璃衬底对20nm厚NiFe薄膜的瞬时反射率曲线影响较小,对40nm和60nm厚NiFe薄膜的瞬时反射率曲线影响较大;经退火处理后的NiFe薄膜的瞬时反射率曲线由小于5ps的时间尺度和大于5ps的时间尺度两部分组成.     

Mg注入非极性a面GaN退火温度的研究

非极性GaN材料解决了传统GaN材料中的极化现象,具有较好的应用前景。用金属有机物化学气相沉积方法,在r面蓝宝石上生长了Mg注入非极性a面GaN 薄膜,并选取650 ℃、750 ℃、850 ℃这3个温度对Mg注入GaN薄膜进行退火温度研究。用原子力显微镜、光致发光谱、拉曼谱研究了材料的表面形貌、光学性质以及面内应力。结果表明,在750 ℃退火时效果较好。     

退火温度对Ga掺杂SnO_2薄膜结构和光致发光特性的影响

利用电子束蒸镀在石英玻璃上制备出Ga掺杂的SnO_2(SnO_2∶Ga)薄膜。结合X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计和光致发光谱,研究了不同退火温度对薄膜的结构与发光特性的影响。研究结果表明:当退火温度超过500℃,薄膜呈现四方金红石结构,随着退火温度的提高,晶粒尺寸增大,薄膜的禁带宽度变宽,发光强度逐渐增加,成功制备出发蓝紫光的SnO_2∶Ga薄膜。薄膜样品在700℃下退火后光致发光强度显著增强,这是因为随着退火温度的升高,SnO_2∶Ga薄膜的非辐射中心减少,有利于发生辐射复合。     

Room temperature ferromagnetic ordering of NiO films through exchange coupling

NiO films were deposited by sputtering with a relatively high oxygen partial pressure, followed by subsequent annealing in air. The as-deposited film is amorphous. The amorphous film gradually turns to crystalline structure with the increase in annealing temperature. The film annealed at 673 K shows strong ferromagnetism at room temperature, whereas, there is no room-temperature ferromagnetic ordering for the as-deposited amorphous NiO film or the film after annealed at 873 K. The ferromagnetism is due to the finite size effect and the high Curie temperature above room temperature is associated with the interaction between ferromagnetic NiO crystalline nanoclusters and antiferromagnetic amorphous matrix.     

Cu88Co12合金的巨磁电阻及其微结构的研究

本文利用场离子显微镜－原子探针及电镜研究了具有巨磁电阻效应的甩带Ｃｕ８８Ｃ ｏ１２合金的微结构。Ｃｕ８８Ｃｏ１２合金经４５０℃退火半小时后发邓有明显的巨磁电阻。