聚焦电子束辐照诱导喷金SiOx纳米线新型结构加工

在纳米加工技术中,利用透射电子显微镜(TEM)中的电子束辐照诱导低维纳米材料制备异质结构的加工方式因具有广阔的应用前景而备受瞩目.利用成熟的聚焦电子束原位辐照技术,通过改变电子束辐照时的强度和位置对喷金非晶SiOx纳米线进行原位辐照,诱导其结构发生变化,从而实现结构加工.实验结果显示,当束斑直径大于纳米线直径的聚焦电子...     

ZnO量子点的电子束辐照生长

在直径约40 nm六方纤锌矿结构的ZnO纳米棒的（1010）晶面上,通过电子束辐照生长粒度为5 nm左右ZnO量子点。量子点表面为（1010）、（0001）和（0001）三个晶面构成。通过控制电子束能流密度和氧分压实现控制ZnO量子点生长。     

电子束辐照在POSS／环氧树脂二元体系TEM观察中的作用

本文以POSS／环氧树脂的二元体系为主体,研究了电子束辐照对该二元体系在透射电镜观察中的作用。研究表明,随着电子束辐照强度和辐照时间的增加,二元体系中POSS分散相的衬度越来越明显,得到的TEM图像也更加清晰。本文采用TEM图像的相对灰度值定量研究了电子束辐照时间对图像清晰度的影响,探索了电子束辐照对该二元体系TEM像衬度提高的原理。     

电子束辐照下碳沉积的分形生长

电子束辐照下碳沉积的分形生长柳得橹张济忠（北京科技大学材料物理系，北京１０００８３）（清华大学材料科学与工程系，北京１０００８４）分形生长理论自七十年代提出后已在许多学科中得到迅速发展，尤其是关于远离平衡态的非线性过程往往要借助于分形理论进行研究［１...     

高能电子束辐照改善电力半导体器件特性研究

用12MeV电子束对普通高压晶闸管、快速晶闸管、双向晶闸管进行辐照，测试这几种器件的主要电学参数。实验发现12MeV电子辐照能明显改善这些电力半导体器件的电学性能。辐照后的器件经过退火处理，可以长期稳定工作。     

电子束辐照下LaCoO3薄膜中产生的新结构

利用球差校正扫描透射电子显微学方法,研究了在电子束辐照作用下LaCoO₃/La_2/3Sr_1/3MnO₃/LaCoO₃三层膜中LaCoO₃的结构演化。在实验中观察到一种新的调制结构,确定了其在所观察截面上调制结构的晶胞为:a’=■a₀,b’=■a₀,夹角约为71.57°(a₀为LaCoO₃赝立方结构的晶胞参数)。环形明场像的结果表明,LaCoO₃在电子束辐照下由具有3a₀周期的暗条纹结构演化为具有新周期的调制结构,并伴随氧空位的重新分布。本文研究的LaCoO₃薄膜中的结构演化是应变能、电子束辐照能量以及氧空位有序分布的形成能共同作用的结果,同时也为电子束辐照调控LaCoO₃薄膜的磁性提供了实验参考。     

电子束辐照对InP（100）表面硫钝化的增强作用

采用含有过量硫的（ＮＨ４）２Ｓｘ对ＩｎＰ（１００）表面进行化学钝化和辉光放电电子束辐照处理，液氮下光致发光强度比未辐照的光致发光强度提高了１．５倍，比未钝化的提高了５倍．利用Ｘ射线光电子谱研究了电子辐照对ＩｎＰ表面硫钝化的影响．结果表明，硫钝化ＩｎＰ表面经电子束辐照可以促使Ｓ与ＩｎＰ中的Ｉｎ更好的化合．     

大功率InGaN蓝光LED的电子束辐照效应

采用Monte-Carlo模拟与实验研究相结合的方法,针对大功率InGaN蓝光LED进行了电子束辐照效应研究。根据InGaN蓝光LED芯片材料的特点,在CASINO软件中建立了结构模型。运用Monte-Carlo模拟分析了以不同能量的电子束射入芯片材料时,电子的运动区域及能量损耗等变化情况。使用光谱辐射计对辐照前后LED进行测试,从宏观的角度研究了电子束对LED光电特性的影响。结果表明:InGaN材料对能级越低的电子能量吸收能力越强,能级越低的电子束对InGaN蓝光LED芯片的光通量及辐射通量辐照损伤影响越大。     

电子束辐照对单根Zn2 GeO4纳米线电学特性的影响

利用透射电子显微技术,对Zn2 GeO4纳米线的微观结构以及元素成分进行了表征。采用STM?TEM电学测试样品杆在透射电子显微镜内原位构建一个基于Zn2 GeO4纳米线的金属－半导体－金属（ M?S?M）结构,在结构两端加电,发现随着辐照强度的增加,流过纳米线的电流增加且I?V曲线的开启电压减小。进一步分析表明这是由于金属电极中的电子受到更强的激发更容易越过金属与半导体形成的肖特基势垒,因此在原位TEM电学测试过程中,应该考虑到电子束辐照的影响,以便获得更加准确的测量结果。     

大功率AlInGaP红光LED的电子束辐照效应

通过实验研究和蒙特卡罗模拟方法,针对大功率AlInGaP红光LED开展了电子束辐照效应方面的研究。运用CASINO程序详细分析了电子束在LED芯片中的射程和能量损失分布,利用电子束辐照设备研究并总结了大功率AlInGaP红光LED在不同能量和剂量的电子束辐照条件下的光通量和光功率的变化表现为剂量效应。结果表明:在带电粒子辐照过程中,入射粒子与材料内部原子会发生弹性碰撞及电离作用,在AlInGaP材料内部引发结构缺陷形成色心。     

脉冲激光辐照下材料的光热特性研究

建立了单脉冲激光加热下材料温度场的三维和一维理论模型，并将其进行比较，存在较大的差异。通过改变多种参数对三维模型进行研究，给出何时三维模型可以用一维模型代替，以及用无限大边界条件下得到的三维温度场模型来处理实际问题的不足。     

光电半导体材料辐照诱发微观缺陷的演化特性研究

基于分子动力学计算方法，运用LAMMPS程序模拟了Si, GaAs, 3C-SiC三种半导体材料中辐照引起的级联碰撞过程，并分析了晶体内微观缺陷的演化特性。模拟结果表明，级联碰撞会在晶体内部形成类似离位峰的结构，大多数空位缺陷聚集在损伤区域内部，而损伤区域外围分布的主要是间隙缺陷。通过对三种材料进行缺陷簇分析，发现Si中缺陷簇数量明显多于GaAs,缺陷簇最大尺寸达到了17个原子。此外，三种材料中的Frenkel对的数量变化过程大致相同，均呈现“上升，下降，稳定”的趋势，但3C-SiC中的缺陷数量要远小于Si和GaAs,表明3C-SiC具有更好的辐射抗性，其晶体结构在受到辐照后仍能保持相对稳定。     

SiOx:Er薄膜材料光致发光特性的研究

采用射频磁控反应溅射技术,以Er2O3和Si为靶材,制备了SiOx:Er薄膜材料,在不同温度和不同时间下进行退火处理,室温下测量了样品的光致发光(PL)谱,观察到Er3+在1 530,1 542和1 555 nm处波长的发光,发现退火能明显增强Er3+的发光.研究了退火温度和时间对SiOx:Er薄膜光致发光的影响,发现Er2O3与Si面积比为1∶1时,1 100℃下20 min退火为样品的最佳退火条件.采用XRD和材料光吸收测试对样品结构和光学性质进行了研究,得到样品中Si晶粒大小为1.6 nm,样品的光学带隙为1.56 eV.对3种不同Er2O3与Si面积比的SiOx:Er薄膜材料进行研究,得到Er2O3与Si面积比为1∶3为样品的最佳配比,对薄膜材料发光现象进行了探讨.     

电子束非热辐照诱导多壁碳纳米管的结构转变

借助高分辨透射电子显微镜(TEM)原位观察了室温时在相同电子束辐照条件下不同形态多壁碳纳米管(MWCNT)的结构不稳定性转变。实验发现:两端固定、轴向平直的MWCNT直径均匀收缩,且收缩速率先增大后减小;而一端固定、另一端自由的MWCNT径向收缩不明显,但是会进行较快的轴向收缩。基于表面纳米曲率效应和非热激活效应,提出碳原子的融蒸和扩散机制,突破了传统的碰撞(knock-on)机制的局限。对上述实验现象进行了全面深入的分析与讨论,研究为新一代MWCNT为基的纳米结构或纳米器件设计及加工提供了可靠工艺参数。     

电镜原位电子束辐照下Au85 Sn15纳米线的动态熔化过程（英文）

金锡合金焊料由于其良好的性能逐渐成为一种可能替代锡铅焊料的无铅焊料,并且利用电子束辐照的焊接方式,一维金锡纳米线已经成功用于TiO_2纳米线的焊接,这为钛基半导体氧化物纳米材料的焊接提供了实验经验。然而,金锡焊料在电子束焊接时的熔化机制和动态过程的研究还很贫乏。在本文中,我们通过电化学沉积的方法制备了一维Au₈₅ Sn₁₅合金纳米焊料,并详细地研究了在透射电镜中的电子束辐照下,其形貌,晶体结构,化学元素分布的演化过程,并进一步探究了电子束辐照熔化纳米焊料的机理。研究发现,在电子束辐照下,一维Au₈₅ Sn₁₅合金纳米焊料的形貌由线状熔化为液滴状;其晶体结构由AuSn和Au_5 Sn为主,少量Au,β-Sn,SnO_2的混合相转化为单一的Au_5 Sn相;其化学元素在电子束辐照下发生质量损失,该过程既有物理相变又有化学相变。在电子束辐照传递的能量作用下,原子的流动或扩散迁移和重新排列是形成新的结合层的动力学机制。该工作不仅为应用纳米焊料进行电子束焊接提供了实验依据,而且为电子束辐照熔化金锡纳米合金纳米焊料的内在机制的研究提供了宝贵经验。     

钛合金电子束焊缝金属微观结构的TEM观察

本文对不同电子束扫描频率的ＴＣ４钛合金焊缝金属微观结构进行了透射电镜观察。研究结果表明,电子束扫描频率对钛合金焊缝金属微观结构有很大影响。电子束扫描作用在焊接凝固前沿的动压力以及焊接凝固过程的稳定性的综合作用,直接影响ＴＣ４钛合金焊缝金属微观结构及位错分布。