Cr掺杂SiC薄膜的制备与光致发光特性

利用高纯SiC烧结靶上粘贴金属Cr片的复合靶用双离子束溅射沉积方法,在Si和KBr单晶衬底上制备了掺杂SiC薄膜。用傅里叶变换红外光谱分析法(FTIR)和喇曼光谱仪对制得的薄膜样品进行了表征,用荧光分光光度计对样品的光致发光(PL)特性进行了研究。通过FTIR分析得到对应于Si―C键的峰位没有发生明显改变而峰强随着Cr掺杂量的增加而降低,喇曼光谱分析发现Cr掺杂导致Si和C团簇的形成,说明Cr的掺杂阻碍了Si―C键的结合。将不同Cr掺杂浓度的SiC薄膜经1000℃退火处理,发现位于413、451和469nm的三个发光峰的位置基本不变,但强度有明显改变。     

Cr掺杂SiC薄膜的制备与光玫发光特性

利用高纯SiC烧结靶上粘贴金属Cr片的复合靶用双离子束溅射沉积方法,在Si和KBr单晶衬底上制备了掺杂SiC薄膜.用傅里叶变换红外光谱分析法(FTIR)和喇曼光谱仪对制得的薄膜样品进行了表征,用荧光分光光度计对样品的光致发光(PL)特性进行了研究.通过FTIR分析得到对应于Si-C键的峰位没有发生明显改变而峰强随着Cr掺杂量的增加而降低,喇曼光谱分析发现Cr掺杂导致Si和C团簇的形成,说明Cr的掺杂阻碍了Si-C键的结合.将不同Cr掺杂浓度的SiC薄膜经1000℃退火处理,发现位于413、451和469nm的三个发光峰的位置基本不变,但强度有明显改变.     

分子束外延生长GaAs单晶薄膜

本文报导首次用自制的分子束外延(MBE)炉生长GaAs单晶薄膜的初步工艺实验。用一个喷射炉装GaAs多晶作As源,另一个喷射炉装Ga作Ga源。把GaAs(100)衬底腐蚀、清洗后置于衬底台上,调节喷射炉的温度使分子束强度比(As_2)/()Ga为5～10左右,其衬底保持在适当温度时进行外延生长。从电子衍射的花样和外延层厚度等测试结果表明:使用MBE成功地生长出了GaAs单晶薄膜。     

ALE ZnSe单晶薄膜的PL性质

最近,日本茨木电气技术研究所的 T.Yao 等人第一次报导了用原子层外延方法(ALE)生长的不掺杂 ZnSe 单晶薄膜的光致发光性质。光谱显示出很强的激子发射,并由此说明了薄膜质量。单晶薄膜生长所使用的衬底是(100)取向的 GaAs 片。ALE 生长采用 MBE 设备。     

微波等离子增强型PVD低温溅射SiGe (C)薄膜

利用微波-电子回旋共振等离子(ECR)增强型PVD设备,低温外延生长了SiGe(C)薄膜。对所制备样品的结晶性、表面形貌和成分与衬底温度、衬底偏置电压的关系进行了讨论,采用反射式高能电子衍射仪(RHEED)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜的晶体质量和表面形貌进行了分析。结果表明,用单靶制备Si(C)薄膜,在衬底温度为450℃时会得到质量较好的单晶薄膜。而利用双靶制备SiGe(C)薄膜,衬底温度为400℃、衬底偏置电压-15 V时会制备出更好的单晶薄膜。在衬底温度为400℃条件下,添加电流导入端子,在原有设备和衬底温度不变的条件下,当电流导入端子电压为-15 V时,制备的SiGe(C)单晶薄膜材料的AFM均方根粗糙度(Rrms)由原来的0.52 nm降低到0.41 nm。     

世界固体电子新闻

<正> 东京大学在GaAs衬底上成功地生长碱卤化物单晶 据日本《O Plus E》1991年第139期报道,日本东京大学已在GaAs衬底上成功地生长了碱卤化物的离子晶体(碱金属和卤化合物)单晶。建立了在碱卤化物的单晶上再生长别的卤化物及在碱卤化物晶体上生长有机单晶薄膜的技术。采用这种过渡,在GaAs衬底上已能形成有机单晶薄膜,并具有很好的平坦性。预期在光学有机材料方面会得到非常广泛的应用。 (盛柏桢)     

脉冲激光沉积Al/Ag掺杂功能梯度薄膜

为了寻找制备梯度金属薄膜的新方法和新工艺,采用脉冲准分子激光扫描沉积技术,在Si(100)单晶衬底上沉积了Al/Ag掺杂功能梯度薄膜,并采用SEM和XPS对制备的薄膜进行了微观分析。分析结果表明,运用合适的激光参数和辅助放电,在沉积温度300℃时,制备出了Al/Ag组分比近似为5:1的掺杂梯度薄膜。该实验方法说明,利用脉冲激光与金属掺杂靶相互作用沉积梯度金属薄膜是可行的。     

衬底纯度对GaAs MESFET短沟道效应的影响

本文讨论了衬底纯度对GaAs MESFET短沟道效应的影响。高纯衬底采用MOCVD生长的非掺杂的缓冲层,而低纯衬底则使用注碳离子和(或)注氧离子的衬底。当沟道下面注入碳离子和(或)氧离子时,阈值电压强烈地改变。衬底不纯时,短沟道效应便被很好地抑制住了。     

用热壁外延技术在CdTe衬底上生长CdTe薄膜

利用热壁外延技术在CdTe衬底的(111)A面和B面生长了CdTe薄膜。源温度和衬底温度分别在670～800℃和600～760℃之间,生长速率为0.8～1.3μm/h。X射线衍射和荧光分析表明,CdTe外延层为[111]方向生长的高纯单晶薄膜,外延层表面组分和纵向组分均勺;回摆曲线峰半高宽的典型值为1.38′,表明外延层为高质量的CdTe单晶膜。     

一种双靶磁控溅射制备的Mg掺杂的NiO薄膜

采用磁控溅射“共溅射”方法,将Ar气作为溅射气体,高纯NiO和MgO双陶瓷靶作为溅射靶材。当控制NiO和MgO靶的溅射功率分别为190 W和580 W,溅射真空度为2 Pa,衬底温度为300℃时,得到了Mg掺杂的NiO(Ni_0.61Mg_0.39O)薄膜。该薄膜是一种具有(200)择优取向的晶态薄膜。薄膜表面比较平整,晶粒分布致密,晶粒尺寸约46.9 nm。(200)衍射峰位置相对未掺杂的NiO薄膜向小角度偏移约0.2°。合金薄膜在可见光波段具有较大的透过率,而在300 nm附近透过率陡然下降,其光学带隙向高能方向移动到了3.95 eV。该研究为采用磁控溅射制备高质量的Mg掺杂的NiO薄膜提供了技术支撑。     

Co掺杂的ZnO单晶薄膜的分子束外延及其室温铁磁性

研究了Co掺杂的ZnO单晶薄膜的分子束外延、结构、光学和磁学性质.利用分子束外延技术,在蓝宝石(0001)衬底上外延得到Co掺杂的Zn1-xCoxO(0≤x≤0.12)单晶薄膜.光透射谱和原位的X光电子能谱显示Co离子代替了ZnO晶格中部分Zn的位置.Zn1-xCoxO单晶薄膜具有内禀的铁磁性,并且居里温度高于室温.样品的铁磁性随着Co掺杂量x(x≤0.12)的增加而单调增大.     

两步生长和直接生长GaAs/Si单晶薄膜的比较

报道了采用热壁外延(HWE)技术,在(100),(111)和(211)三种典型Si表面通过两步生长和直接生长法制备GaAs单晶薄膜,经过拉曼光谱、霍尔测试和荧光光谱分析比较,得出结论:(1)相同取向Si衬底,两步生长法制备的GaAs薄膜结晶质量比直接生长法制备的GaAs薄膜的要好;(2)采用HWE技术在Si上异质外延GaAs薄膜,其表面缓冲层的生长是降低位错、提高外延质量的基础;(3)不同取向Si衬底对GaAs外延层结晶质量有影响, (211)面外延的GaAs薄膜质量最好,(100)面次之,(111)面最差.     

Co掺杂的ZnO单晶薄膜的分子束外延及其室温铁磁性

研究了Co掺杂的ZnO单晶薄膜的分子束外延、结构、光学和磁学性质.利用分子束外延技术,在蓝宝石(0001)衬底上外延得到Co掺杂的Zn1-xCoxO(0≤x≤0.12)单晶薄膜.光透射谱和原位的X光电子能谱显示Co离子代替了ZnO晶格中部分Zn的位置.Zn1-xCoxO单晶薄膜具有内禀的铁磁性,并且居里温度高于室温.样品的铁磁性随着Co掺杂量x(x≤0.12)的增加而单调增大.     

在GaAs(100)ZnSe(110)衬底上VPE生长ZnSe薄膜

用高纯度Zn和Se做原材料研究了在GaAs(100)和ZnSe(110)衬底上外延生长ZnSe薄膜.实验是在723和873K下进行的,用光致发光测量、二次离子值谱仪(SIMS)、椭圆对称分析和光学显微镜观察对生长的薄膜进行了测量分析,在Zn和Se的输运比接近1的条件下获得了最佳外延生长膜.对异质外延膜的SIMS分析表明主要受主型杂质最Li和Na.同时,发现在相同生长条件下,与在GaAs衬底上生长的薄膜相比,在高纯ZnSe衬底上外延生长薄膜的PL特性有所改进。值得注意的是衬底纯度对ZnSe衬底上生长薄膜的纯度有很大影响。     

Te掺杂的GaSb材料载流子特性研究

非故意掺杂的GaSb材料呈现p型导电,限制了GaSb材料在InAs/GaSb超晶格红外探测器等领域的应用。探究N型GaSb薄膜电学特性对估算超晶格载流子浓度以及制备超晶格衬底、缓冲层、电极接触层等提供了一定的理论依据。Te掺杂能够以抑制GaSb本征缺陷的方式实现N型GaSb薄膜的制备,利用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)技术,设置GaTe源温分别为420℃、450℃、480℃,分别在GaSb衬底与GaAs衬底上生长不同GaTe源温度下掺杂的GaSb薄膜,通过霍尔测试探究GaSb薄膜的电学特性。在77 K的霍尔测试中,发现在GaAs衬底上生长的GaSb薄膜均显示为N型半导体,载流子浓度随源温升高而增加。与非故意掺杂的GaSb相比,源温为420℃、450℃时由于载流子浓度增加而导致的杂质散射,迁移率大幅提高,且随温度升高而增加,但在480℃时,由于缺陷密度减小,迁移率大大减小。在GaSb衬底上生长7000  Be掺杂的GaSb缓冲层,再生长5000  Te掺杂的GaSb薄膜。结果发现,由于P型缓冲层的存在,当源温为420℃时,薄膜显示为P型半导体,空穴载流子的存在导致薄膜整体载流子浓度增加,且空穴和电子的补偿作用使迁移率大幅降低。源温为450℃、480℃时,薄膜仍为N型半导体,载流子浓度随温度增加,且为GaAs衬底上生长的GaSb薄膜载流子浓度的2～3倍;迁移率在450℃时最高,480℃时减小。设置GaTe源温为450℃时GaSb薄膜的载流子浓度较高且迁移率较高,参与超晶格材料的制备能够使整个材料的效果最佳。     

溶胶-凝胶法制备Zn2+掺杂MgO薄膜及光电性能表征

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法,利用旋转涂覆技术在玻璃衬底及单晶Si(111)衬底上制备掺Zn2+的MgO薄膜。使用紫外可见光分光光度计测定掺杂薄膜的透过率,并采用XRD和EDS等测试手段研究薄膜的晶向结构和成分。结果表明,胶棉液的含量对成膜质量有重要的影响;随着Zn2+掺杂量的提高,薄膜透过率先增大后减小,在掺杂量为10%时,薄膜有最佳透过率;随着退火温度的升高,薄膜晶粒生长没有出现明显的择优取向。最后,对模拟放电单元进行放电测试,结果表明,在掺杂量为10%时,薄膜有最低着火电压和最高的记忆系数。     

过渡层对Ge衬底GaAs外延层晶体质量的影响

利用低压金属有机化学汽相淀积(MOCVD)设备在Ge衬底上生长GaAs外延层.通过改变GaAs过渡层的生长温度对GaAs外延层进行了表征,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪研究了表面形貌和晶体质量,优化出满足高效太阳能电池要求的高质量GaAs单晶层生长条件.     

长脉冲激光沉积原位生成YBaCuO超导膜

用长脉冲激光(脉冲宽度150μs,波长1.06μm)辐照高温烧结的YBa_2Cu_3O_(7-x)靶,在6Pa的氧气压强下,巳在(100)YSZ单晶衬底上原位生成YBa_2Cu_(?)O_(7-x)超导膜。衬底置于750℃的加热器上,衬底与靶之间的距离5cm,用该法制得的薄膜光亮坚实,正常态呈金属性,零电阻温度为84.7K。用XRD和SEM对薄膜进行了分析研究。     

利用分子束外延方法在GaAs衬底上制备CdTe单晶薄膜

利用分子束外延方法在国内首次在(100)GaAs衬底上可控制的获得了(100)和(111)两种晶向的CdTe外延层。X光的衍射结果表明外延层为单晶薄膜。光荧光的半峰宽为10meV左右。本文研究了生长条件对外延层晶向的影响。发现,GaAs衬底表面的平整度和洁净度是影响外延层晶向的两个关键因素。我们已在所得到的CdTe缓冲层上成功地生长出Hg_(1-x)Cd_xTe单晶薄膜。     

衬底温度对ScAlN薄膜结构及电阻率的影响

采用直流反应磁控溅射法、利用ScAl合金靶（含Sc质量分数10%）制备了一系列不同衬底温度的Sc掺杂AlN（ScAlN）薄膜。利用X线衍射仪、原子力显微镜和铁电测试仪的电流 电压(I V)模块研究了衬底温度对薄膜微观结构、表面形貌及电阻率的影响。结果表明,随着衬底温度升高,薄膜的（002）择优取向愈发明显,在650 ℃时达到最佳;薄膜的表面粗糙度随着衬底温度的升高而减小,在650 ℃、700 ℃时分别达到3.064 nm和2.804 nm,但当温度达到700 ℃时,薄膜表面局部开裂,因此,650 ℃为获得最佳结晶质量薄膜的适当温度。ScAlN薄膜电阻率随制备时衬底温度呈先增大后减小的趋势。