柔性衬底上六噻吩薄膜的有序生长

采用石英晶体微天平实时监测薄膜生长速率,控制衬底温度和生长速率,分别在柔性聚乙烯吡咯烷酮(PVP)绝缘层和柔性氧化铟锡(ITO)透明导电层上真空蒸发沉积了分子有序排列的六噻吩薄膜.X射线衍射分析表明,对PVP层而言,六噻吩薄膜有序生长的条件为衬底温度90°c、生长速率10 nm/min,六噻吩分子链始终与衬底平行,降低衬底温度将导致薄膜结晶度的下降.而对ITO层来说,六噻吩薄膜有序生长的条件为衬底温度50℃、生长速率10 nm/min,衬底温度显著影响了六噻吩分子取向,室温下六噻吩分子链与衬底成一定夹角,随着温度的提高六噻吩分子链趋向与衬底平行.对PVP和ITO衬底,生长速率太高或太低都将导致薄膜结晶度的下降.     

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。     

PECVD法制备的ZnO薄膜结晶性能的影响

报道了在等离子体作用下,以CO2/H2为氧源,Zn(C2H5)2为锌源,N2为载气,在Si(111)衬底上采用自行设计等离子体化学气相沉积(PECVD)装置来生长的ZnO薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和场发射扫描电镜分别对不同衬底温度生长的薄膜样品进行了组成、表面和横截面的形貌表征,并且测试了薄膜的PL谱。研究结果表明,衬底温度直接影响薄膜的结晶质量。随衬底温度的升高,ZnO薄膜的结晶取向性开始增强,晶粒尺寸增大。在衬底温度约为450℃时,生长的ZnO薄膜有很强的择优取向性。     

液相外延HgCdTe薄膜组分的均匀性

利用水平推舟液相外延法,以CdZnTe作为衬底,固态HgTe作为Hg补偿源,从富Te-HgCdTe溶液中外延生长大面积HgCdTe薄膜.通过选择合适的温度和生长速率,获得了组分均匀性和重复性较好的大面积长波HgCdTe薄膜.     

R.F.溅射工艺参数对ZnO薄膜晶粒大小及结构的影响研究

本文阐述了r.f.溅射工艺参数,如:真空室压力、r.f.溅射功率、衬底温度和沉积速率对ZnO薄膜的晶粒大小及结构的影响,并给出了研究结果。这种薄膜是在正向功率大小为50—500W、真空室压力为0.13—13.3Pa、衬底温度为300—700K的条件下在康宁7059玻璃衬底上沉积的。研究结果表明,其结构和晶粒大小取决于沉积速率和衬底温度。在比平行取向的膜沉积速率及衬底温度低一些的条件下制备出了垂直取向的ZnO薄膜。     

氘灯光致SiO_2薄膜化学汽相淀积

在无汞敏化的条件下,采用能发射高能光子的氘灯直接照射激活的方法,进行了在低温光—CVD生长SiO_2薄膜的尝试。业已证实,在衬底温度为84℃时薄膜已开始生长,但要获得高质量薄膜,衬底温度需高于170℃。在170℃左右薄膜的淀积速率约为100(?)/min。折射率为1.44～1.46。在衬底温度高于175℃时,用这种方法淀积的薄膜没有出现与红外吸收峰有关的Si—H键。在相同温度下用热—CVD法淀积的膜有红外吸收峰。     

利用全固态分子束外延方法在Ge(100)衬底上异质外延GaAs薄膜及相关特性表征

利用全固态分子束外延(MBE)方法在Ge(100)衬底上异质外延GaAs薄膜,并通过高能电子衍射(RHEED)、高分辨X射线衍射(XRD),原子力显微镜等手段研究了不同生长参数对外延层的影响.RHEED显示在较高的生长温度或较低的生长速率下,低温GaAs成核层呈现层状生长模式.同时降低生长温度和生长速率会使GaAs薄膜的XRD摇摆曲线半高宽(FWHM)减小,并降低外延层表面的粗糙度,这主要是由于衬底和外延薄膜之间的晶格失配度减小的结果.     

衬底温度对微晶硅薄膜沉积与结构特征的影响

采用甚高频等离子体化学气相沉积(VHF-PECVD)技术在不同衬底温度条件下沉积了氢化微晶硅(μc—Si：H)薄膜,并通过光发射谱(OES)测量技术对沉积过程中硅烷(SiH4)等离子体进行了原位监测。结合对样品的沉积速率测量与结构表征,研究了衬底温度对薄膜沉积过程与结构特征的影响。实验结果表明：随着衬底温度的增加,μc—Si：H薄膜结晶体积分数与晶粒的平均尺寸单调增大,而沉积速率则呈现出先增后减的变化。对于当前的沉积系统,优化生长的衬底温度约为210℃,相应的μc-Si：H薄膜沉积速率为0．8nm／s,结晶体积分数与晶粒平均尺寸分别为60％和9nm。     

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。     

温度对高速微晶硅薄膜沉积速率及其特性的影响

采用超高频(VHF)结合高压(HP)的技术路线,在较高SiH4浓度(SC)下实现了微晶硅(μc-Si:H)薄膜的高速沉积,考察了衬底温度在化学气相沉积(CVD)过程中对薄膜的生长速率以及光电特性的影响.结果表明:薄膜微结构特性随衬底温度变化是导致薄膜电学特性随衬底温度变化的根本原因;HP与低压条件下沉积的μc-Si:H薄膜的特性随温度变化的规律不同,在试验温度范围内,HP高速沉积的μc-Si:H薄膜生长速率不同于低压时随温度升高而下降的趋势,而是先增大后趋于平稳,晶化率随温度升高也不是单调增加,而是先增加后减小.     

高质量的热壁外延CdTe(111)薄膜

本文测量了热壁外延CdTe/(111)CdTe薄膜的荧光光谱,并与CdTe体材料的荧光光谱进行了比较,证实了热壁外延CdTe/(111)CdTe薄膜具有很高的质量。实验所用热壁外延CdTe薄膜的生长条件如下:衬底CdTe用Bridgman方法生长,晶向为(111),经机械抛光、化学机械抛光以及(酒精+Br_2)溶液腐蚀。外延之前,衬底在超高真空中在350℃温度下热处理。外延时,使用单个CdTe源,温度为470～550℃,衬底温度     

八羟基喹啉镉薄膜制备及其光学特性

用真空蒸镀方法,在玻璃衬底上制备了衬底温度不同的八羟基喹啉镉薄膜.XRD分析表明,八羟基喹啉镉薄膜呈多晶态,且衬底温度越高,衍射峰越强,薄膜的结晶性能逐渐变好,结晶晶粒尺度也越大.AFM研究表明,衬底温度升高,薄膜表面形貌越均匀有序,质量变好.MM-16相调制型椭圆偏振光谱仪研究发现,衬底温度升高导致反蒸发增强,薄膜生长速率减小,随着入射光波长的增加,薄膜的折射率和消光系数逐渐减小.随着衬底温度升高,因薄膜晶粒尺度增大,折射率和消光系数也增大;并给出了它们的变化范围.     

八羟基喹啉镉薄膜制备及其光学特性

用真空蒸镀方法,在玻璃衬底上制备了衬底温度不同的八羟基喹啉镉薄膜.XRD分析表明,八羟基喹啉镉薄膜呈多晶态,且衬底温度越高,衍射峰越强,薄膜的结晶性能逐渐变好,结晶晶粒尺度也越大.AFM研究表明,衬底温度升高,薄膜表面形貌越均匀有序,质量变好.MM-16相调制型椭圆偏振光谱仪研究发现,衬底温度升高导致反蒸发增强,薄膜生长速率减小,随着入射光波长的增加,薄膜的折射率和消光系数逐渐减小.随着衬底温度升高,因薄膜晶粒尺度增大,折射率和消光系数也增大;并给出了它们的变化范围.     

氮氩体积流量比对AlN薄膜生长取向、晶体质量及沉积速率的影响及机理分析

采用反应磁控溅射法,在溅射气压、溅射功率和衬底温度恒定的条件下,通过调控氮氩体积流量比,在单晶Si衬底上制备AlN薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)研究氮氩体积流量比对AlN薄膜的生长取向、晶体质量及沉积速率的影响规律并分析其机理。结果显示,提高氮氩体积流量比有利于AlN薄膜(002)择优取向的生长,但过高的氮氩体积流量比会降低薄膜的沉积速率。在溅射气压为5 mTorr(1 Torr=133.3 Pa)、溅射功率为500 W、衬底温度为200℃、氮氩体积流量(cm³/min)比为14∶6时,在单晶Si衬底上可以制备出质量较好的,具有良好(002)择优取向的AlN薄膜。研究结果可为反应磁控溅射制备高质量AlN薄膜提供工艺参数设置规律指导。     

衬底温度对纳米Si-SiO_x薄膜的结构和组分的影响

本文报道用真空蒸发制备含氧硅薄膜的技术，研究了衬底温度对薄膜结构和组分的影响．实验发现在真空为５×１０－３Ｐａ、衬底温度在２８０～４８０℃范围内，随着温度的提高，薄膜由非晶、转化为纳米晶体、再转化为多晶，氧含量也随着温度的提高而增加，这可能是由硅原子在生长表面迁移率的增加和氧化速率的提高所致     

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。     

无氨氮化硅薄膜在MEMS硅腐蚀中的应用

研究了等离子体增强化学汽相淀积(PECVD)生长的无氨氮化硅薄膜作为掩蔽层在MEMS硅腐蚀工艺中的应用。比较了PECVD不同工艺条件(衬底温度和功率)以及不同四甲基氢氧化铵(TMAH)硅腐蚀液温度对无氨氮化硅薄膜硅腐蚀掩蔽效果的影响。通过优化无氨氮化硅薄膜生长条件和硅腐蚀液温度,得到了高质量的氮化硅薄膜,颗粒以及针孔密度较少,0.2μm以上颗粒度小于100,提高了硅腐蚀掩蔽选择比。实验结果显示优化生长条件的氮化硅薄膜(衬底温度350℃,功率30 W),在85℃的TMAH硅腐蚀液中,硅的腐蚀速率为68μm/h,氮化硅薄膜腐蚀速率为33.2 nm/h,硅与氮化硅的腐蚀选择比为2 048,满足MEMS体硅腐蚀工艺对于掩膜特性的要求。     

衬底温度对常压MOCVD生长的ZnO单晶膜的性能影响

以H2O作氧源,Zn(C2H5)2作Zn源,N2作载气,在50mmAl2O3(0001)衬底上采用常压MOCVD技术生长出高质量的ZnO单晶薄膜.用X射线双晶衍射、原子力显微镜和光致发光技术对样品进行了综合表征,报道了ZnO单晶膜的(102)非对称衍射结果.研究结果表明,在500～700℃范围内随生长温度升高,ZnO薄膜的双晶摇摆曲线半峰宽增宽,表面粗糙度减小,晶粒尺寸增大,在衬底温度为600℃时生长的ZnO膜的深能级发射最弱.     

衬底温度对常压MOCVD生长的ZnO单晶膜的性能影响

以H2O作氧源,Zn(C2H5)2作Zn源,N2作载气,在50mm Al2O3(0001)衬底上采用常压MOCVD技术生长出高质量的ZnO单晶薄膜.用X射线双晶衍射、原子力显微镜和光致发光技术对样品进行了综合表征,报道了ZnO单晶膜的(102)非对称衍射结果.研究结果表明,在500～700℃范围内随生长温度升高,ZnO薄膜的双晶摇摆曲线半峰宽增宽,表面粗糙度减小,晶粒尺寸增大,在衬底温度为600℃时生长的ZnO膜的深能级发射最弱.     

LP-MOCVD生长ZnO薄膜的氧源

使用 CO2 、O2 氧源得到了 Zn O择优取向薄膜样品 ,实验证实了小尺寸的交流高压离化器件确实能够为低压金属有机物化学气相沉积 (L P- MOCVD)生长 Zn O薄膜提供有效的离化氧源支持 .运用电晕放电模型和 Zn O薄膜台阶生长模型研究了离化效率对电压、气压和不同氧源气体的依赖关系及负氧浓度对生长速率和薄膜质量的影响 .对 X射线衍射谱、光致发光谱、原子力显微镜和俄歇电子能谱的分析表明 ,CO2 氧源由于离化效率较高 ,负氧浓度较大 ,使得生长速率较慢 ,薄膜表面较为平坦 ,但表面 C污染影响了薄膜内部质量 ;而 O2 氧源样品取向更接近(0 0 0 2 )衬底取向