硼掺杂对热丝CVD法制备纳米晶硅薄膜微结构与光电性能的影响

采用热丝化学气相沉积法制备了不同B2H6掺杂比例(B2H6/SiH4为2%~15%)的p型纳米晶硅薄膜,通过探索B2H6掺杂比例、晶化率、光学带隙和电学性能(电导率、载流子浓度、霍尔迁移率)之间的关系以及薄膜掺杂机理来研究B2H6掺杂比例对薄膜微结构和光电性能的影响。在掺杂比例为11%时成功获得了电导率为32 S/cm的高电导率硼掺杂nc-Si∶H薄膜。     

磷掺杂对纳米硅薄膜输运性质的影响

采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术,在玻璃衬底上低温沉积了优质本征和掺磷纳米硅薄膜,并利用Raman散射谱和电导率谱对比研究了磷掺杂对纳米硅薄膜的电子输运性质的影响.研究结果表明影响本征纳米硅电导率的主导因素是载流子的迁移率,而自由载流子浓度影响有限;影响掺磷纳米硅薄膜电导率的因素既包括磷掺杂产生的自由载流子,又包括迁移率,其输运过程可用量子点隧穿（HQD）模型合理解释.少量掺磷会促进晶化,但过量掺磷会引起晶格畸变,不利于晶化率和电导率的提高.     

电沉积铁镍合金纳米晶薄膜微结构与耐蚀性能

采用电沉积方法从硫酸盐体系镀液中制备3种纳米级Fe-36Ni、Fe-44Ni、Fe-80Ni合金薄膜,应用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、中性盐雾试验和电化学测量技术对三种Fe-Ni合金薄膜的微观结构和耐蚀性能进行了研究.结果表明,3种纳米Fe-Ni合金薄膜的耐腐蚀性能与合金的微观结构密切相关,具有单一γ相结构的Fe-80Ni耐蚀性能最好,由α-(Fe,Ni)相和γ-(Fe,Ni)相组成的混合固溶体Fe-44Ni次之,而含有单相铁、α-(Fe,Ni)相和γ-(Fe,Ni)相的混合固溶体Fe-36Ni合金最差,这是由于合金薄膜中各相电化学稳定性存在显著差异所致.     

高电导率高晶化率p型微晶硅薄膜的制备

利用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,以B2H6为掺杂剂,在玻璃衬底上制备了厚度为40nm左右的p型微晶硅薄膜.为获得高电导率高晶化率的薄膜,采用正交实验法对衬底温度、氢稀释比及硼烷掺杂比等主要沉积参数进行初步优化.Raman光谱和电导率测试结果表明:(1)在实验选取的参数范围内,衬底温度是影响薄膜暗电导率和晶化率的最主要因素,其次是氢稀释比,硼烷掺杂比的影响相对较小;(2)通过正交优化,获得了暗电导率为2.05S·cm-1、晶化率为86%的p型微晶硅薄膜.     

电沉积纳米晶材料的研究进展

本文介绍了电沉积法制备纳米晶材料的原理，方法与特点，综述了电沉积纳米晶材料的研究现状，讨论了电沉积纳米晶材料的应用与发展前景。     

添加剂对喷射电沉积纳米晶镍的影响

纳米晶体材料已成为国际前沿性研究热点,由于电沉积法在制备该材料方面具有独特优势,已引起了广泛关注,作者用XRD和TEM等方法对比研究了邻磺酰苯酰亚胺(糖精)添加剂对电解液喷射电沉积纳米晶镍沉积层微观结构和硬度的影响。结果表明,加入2．5g／L添加剂可使Ni沉积层晶粒尺寸由30nm减小至10nm左右,沉积层织构由原来的(220)织构转变为(111)(200)双织构,其显微硬度亦由HV371升至HV602。     

激光晶化非晶硅薄膜的表面机理研究

采用PECVD工艺在普通玻璃衬底上制备非晶硅薄膜,用波长为532nm的倍频Nd:YAG激光对非晶硅薄膜的表层进行了晶化。研究了激光能量密度对非晶硅薄膜表面结晶度以及晶粒大小的影响,并对晶化后的非晶硅表面形貌进行了表征。研究结果表明:该非晶硅薄膜晶化的阈值能量密度为800 mJ/cm~2,当激光能量密度大于该值时,晶化效果反而变差。同时经过拉曼光谱表征,经由高斯拟合和数值计算得出薄膜结晶度在45%～60%之间,平均晶粒尺寸在30～50nm。     

电沉积纳米晶材料的研究进展

本文介绍了电沉积法制备纳米晶材料的原理、方法与特点 ,综述了电沉积纳米晶材料的研究现状 ,讨论了电沉积纳米晶材料的应用与发展前景。     

电沉积法制备纳米晶材料的研究进展

综述了纳米晶的特点,纳米晶材料电沉积制备的原理和方法,介绍了电沉积纳米晶镍及镍基材料的硬度、拉伸性能、应力、耐磨、耐蚀性及热稳定性等性能研究及其应用现状。认为100μm以下的纳米晶电沉积层的高耐蚀耐磨性在汽车发动机、液压活塞等零部件上将会进一步应用,纳米晶镀层的热稳定性还需改善。     

电沉积法制备纳米晶材料

电沉积法是制备完全致密的纳米晶材料最有前途的方法之一。介绍了电沉积法制备纳米晶镍及其合金的研究现状，以及制备方法对纳米晶材料性质的影响。     

工况参数对类金刚石膜摩擦学性能的影响

采用非平衡磁控溅射技术在高速钢基体上以C2H2为反应气源制备了含氢类金刚石(DLC)膜.使用激光拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪和原子力显微镜分析和观察了DLC膜的微观结构及表面形貌,结果表明:DLC膜表面由纳米级别的圆形颗粒堆积而成,其结构呈现出DLC的典型Raman光谱特征,薄膜中的碳元素主要以sp2C键、sp3C键和C-O键的形式存在.以G Cr15钢球为摩擦配副,在球盘式摩擦磨损试验机上考察了DLC膜在大气干摩擦条件下的摩擦学性能.实验结果发现:在摩擦初始阶段,DLC膜的摩擦系数从实验开始到达峰值的时间随着载荷和速度的增大都是减少的;而在摩擦稳定阶段,DLC膜的平均摩擦系数随着载荷和速度的增大先减小后增大;速度对DLC膜摩擦系数的影响比载荷更加显著.用扫描电子显微镜观察了磨痕形貌并分析了磨损机理:DLC膜的磨损特征主要为以犁沟现象为主的粘着磨损.随着速度的增加,磨痕表面犁沟现象变弱;而随着载荷的增加,磨损表面的犁沟现象变明显.     

Heteroepitaxial Growth and Characterization of 3C-SiC Films on Si Substrates Using LPVCVD

3C-SiC films have been deposited on Si (111) substrates by the low-pressure vertical chemical vapor deposition (LPVCVD) with gas mixtures of SiH4, C3Hg and H2- The growth mechanism of SiC films can be obtained through the observations using field emission scanning electron microscope (FESEM). It is found that the growth process varies from surface control to diffusion control when the deposition temperature increases from 1270 to 1350℃. The X-ray diffraction (XRD) patterns show that the SiC films have good crystallinity and strong preferred orientation. The results of the high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) image and the transmission electron diffraction (TED) pattern indicate a peculiar superlattice structure of the film. The values of the binding energy in the high resolution X-ray photoelectron spectra (XPS) further confirm the formation of SiC.     

磁控溅射法制备CdS多晶薄膜工艺研究

采用磁控法制备了CdS薄膜,研究工艺参数对样品沉积质量、沉积速率及晶体结构的影响。实验发现,在不同衬底上制备CdS薄膜时需要采取不同的后续工艺措施以获得较好的沉积质量。同时,制备样品的沉积速率随衬底类型、衬底温度、溅射功率及溅射气压的变化而变化。讨论并给出了工艺参数对上述实验结果的影响机制。X射线衍射谱显示,制备样品是六方和立方两种晶型的混合,沿(002)和(111)晶面择优取向生长。随溅射功率的增大和衬底温度的升高,两种晶型互相竞争生长并分别略微占优势。当溅射功率增大到200 W,衬底温度升高到200℃时,占优势晶型消失,薄膜择优取向特性变得更好。此外,随着溅射气压的增大,样品结晶质量下降,在0.5 Pa时呈现明显非晶化现象。     

掺B金刚石膜的电火花抛光实验研究

通过化学气沉积过程中掺B,制备的金刚石膜电阻率下降10-19,导致金刚石膜整体导电,可采用电火花抛光。用扫描电镜和Raman分析了金刚石膜电加工表面的形貌和成分。金刚石膜的电火花抛光是多种效应综合作用的结果,即金刚石膜熔化、汽化、碳的氧化和蒸发、爆炸抛出、界面的化学反应以及金刚石的石墨化。通过实验研究了电加工参数对表面粗糙度和加工速度的影响,通过回归分析得到电火花抛光表面粗糙度和加工速度的经验公式,其相关系数的平方分别为0.91和0.99,表明拟合精度高。试验结果表明,放电电流和脉冲宽度对加工面的表面粗糙度和加工速度影响很大。放电电流为5 A、脉冲宽度为380μs时,抛光后表面粗糙度Ra<1μm。     

Growth and Characterization of TlBaCaCuO Thin Films

We discuss two methods tor the ex-situ furnace growth of pure TIBaCaCuO superconducting thin films on LaAlO₃(100) substrates. The traditional approach of crucible processing is used to grow high-quality films of several of the TIBaCaCuO phases. Two-zone processing promises greater thermodynamic control, yet film properties from optimized films are not as good as those grown from crucibles. The transport kinetics of Tl-oxide vapor from a source to the film surface appears to be a dominant factor. The best results are from single-phase Tl-1212 and Tl-2212 thin films. T_c's are high and sharp, J_c's > 1 × 10⁷ A/cm² at 5 K, and surface morphologies are relatively smooth.     

真空蒸发制备稀土Dy掺杂CdTe薄膜及其特性研究

采用双源蒸镀法制备了稀土Dy掺杂CdTe薄膜,并对薄膜的晶体学和光学性质进行了研究。结果表明,掺杂Dy使薄膜中富Te的情况更加严重,且使CdTe薄膜具有了沿(111)晶向的择优取向,同时掺杂抑制了CdTe的化合与结晶,使薄膜的晶粒尺寸明显增大、光学带隙明显减小。     

Growth of In-Doped PbTe Films on Si Substrates

Data on the evaporation behavior of Pb_{1 – x} In _x (0.10 x 0.70) melts were used to devise a procedure for the growth of vapor-phase In doped PbTe thin films on Si substrates. This approach offers the possibility of growing single-phase, homogeneous Pb_{1 – y} In _y Te films of controlled composition by adjusting the composition and temperature of Pb_{1 – x} In _x (0.10 x 0.50) melts. X-ray diffraction characterization demonstrates that the films grown on Si with no oxide layer consist of slightly misoriented crystallites, with their (100) axes normal to the film surface, whereas the films grown on substrates covered with a SiO₂ layer are polycrystalline, with a strong (100) texture.     

Zn掺杂SnS薄膜的表征及光学特性

真空共蒸发制备掺Zn(2%,4%(质量比))的SnS薄膜。研究热处理对Zn掺杂SnS薄膜的结构、表面形貌、化学组分及光学特性的影响。实验给出2%掺Zn薄膜经300℃,40 min热处理后,得到正交晶系的SnS多晶薄膜。掺Zn可一定程度抑制薄膜中S的损失,使薄膜体内Sn∶S元素化学计量得到改善,从未掺Zn的Sn∶S比为1.90∶1降到1.38∶1(2%)及1.36∶1(4%)。掺Zn后SnS薄膜的吸收边都发生红移,光吸收系数高达105cm-1。未掺Zn薄膜的直接光学带隙1.95 eV,掺Zn是1.375 eV(2%)和1.379 eV(4%)。Sn和S在薄膜中分别呈+2和-2价态,Zn以间隙和替位两种状态存在。     

制备工艺条件对HfO_2薄膜结构和性能的影响

用电子束蒸发、离子束辅助、反应磁控溅射三种方法在石英衬底上制备了氧化铪薄膜.利用掠角X射线衍射和扫描电镜分析了不同制备工艺条件下氧化铪薄膜的晶体结构和显微结构,用紫外.可见分光光度计、椭偏仪、和纳米硬度计分别测试了不同制备工艺条件下氧化铪薄膜的可见透射光谱、光学常数和硬度.结果表明薄膜的晶体结构、显微结构、光学性能和硬度等都与制备工艺有着密切的关系,电子束蒸发制备的薄膜为非晶相,而离子束辅助和反应磁控溅射制备的薄膜为多晶相,三种方法制备的氧化铪薄膜都为柱状结构,电子束蒸发和离子束辅助制备的薄膜色散严重,但反应磁控溅射制备的薄膜吸收较大,反应磁控溅射制备薄膜的硬度远大于电子束蒸发和离子束辅助制备薄膜的硬度.并分别用薄膜成核长大热力学原理和薄膜结构区域模型解释了不同工艺条件下氧化铪薄膜晶体结构和显微结构不同的原因.