硅基3C-SiC薄膜的外延生长技术

用常压化学气相淀积法在（１００）Ｓｉ衬底上异质外延生长了３Ｃ－ＳｉＣ薄膜。为减小３Ｃ－ＳｉＣ与硅之间的晶格失配,在化学气相淀积系统中通过对硅衬底表面碳化制备了缓冲层,确定了形成缓支的最佳条件。测量结果表明,１３００℃下在Ｓｉ℃衬底缓冲层上可以获得３Ｃ－ＳｉＣ单晶。     

Si衬底上外延3C-SiC薄层结构及光学常数分析

采用热丝化学气相淀积生长法,在Ｓｉ衬底上外延生长３Ｃ－ＳｉＣ薄层获得成功,生成源为ＣＨ４＋ＳｉＨ４＋Ｈ２混合气体,热丝温度约为１８００－２０００℃,碳化和生长时底温度低于１０００℃,用Ｘ射线衍射,变角椭偏法等分析手段研究了外延层的晶体结构和光学常数,Ｘ射线衍射结果显示出３Ｃ－ＳｉＣ薄层的外延生长特征,变角椭偏法测量出外延层的折射率为２．６８６,光不常数随深度变化曲线表明薄层结构分布衬底晶向有关。     

Au/n-ZnO肖特基势垒特性的退火行为研究

报道了Au/n-ZnO形成的肖特基势垒经不同温度退火后其特性的变化.利用X射线衍射、扫描电子显微镜和扩展电阻测试对ZnO外延片的晶体质量和电学性能进行测试.采用集成电路标准工艺在ZnO外延层上制备了Si3N4隔离层及Au电极,并对该结构进行不同温度下的退火实验,分别测量其I-V特性.结果表明ZnO外延层具有高度C轴取向,表面光洁,平整,外延层与衬底之间有明显的过渡区.退火前后的样品在室温下的I-V测试结果表明,Au/n-ZnO具有明显的整流特性,其中673 K,1 min退火所得的反向漏电流仅为-0.017μA(-5V).     

硅烷减压外延

本文研究了减压工艺对外延层质量的影响。在使用氢等离子体原位清洁过的硅衬底表面上,利用减压(200～250乇)工艺可以在980～1000℃的温度下生长出高质量外延层。衬底——外延层界面的掺杂浓度在8×10~(18)/cm~3到10~(14)/cm~3之间的过渡区从常压时的1.0μm减小到0.4μm;电阻率和厚度的不均匀性分别小于5％和4％;而且能明显地抑制硅烷的气相分解;极大地提高了外延层的结晶质量。     

多元氧化物电子薄膜材料的单胞生长模式与界面应力诱导效应的研究

多元氧化物薄膜,特别是ABO_3钙钛矿结构的薄膜由于有铁电、压电、热释电和超导等特性和在多功能电子器件上的广泛应用而成为电子功能材料研究的热点．该文利用激光分子束外延和磁控溅射等薄膜制备技术,采用反射式高能电子衍射(RHEED)对薄膜的生长进行原位实时的检测分析,确定了在不同的工艺条件下氧化物薄膜的层状、层岛混合和岛状生长模式。优化了薄膜的生长条件,实现了对薄膜生长模式的有效控制,绘制出SrTiO_3、BaTiO_3等薄膜的生长模式图谱。测量计算了薄膜的表面活化能和沉积粒子在表面的有效扩散率,发现氧化物薄膜表面的生长运动单元具有活化能小、迁移时间长等重要特点,采用原子力显微镜(AFM)和掠入射XRD对层状生长薄膜的层厚结构进行了精细测量,提出了氧化物薄膜单胞生长动力学模型,即薄膜生长的主要单元是以B-O八面体为主体的单原胞基团．在此基础上,系统地研究了薄膜生长异质界面应力释放行为和对结构性能的影响,在小失配度、中等失配度和大失配度下体现出的不同生长规律,出现了在临界厚度下的相干外延、应变岛、双晶外延和近重位点阵等现象．最后,通过薄膜和衬底的失配度的选择来调整界面应力的影响,并通过工艺条件来诱导薄膜结构取向,如...     

碳化硅异质外延薄膜生长及表面缺陷研究

讨论了引入Ⅲ-V族氮化物为蓝宝石与碳化硅中间的缓冲层，用常压气相外延手段在蓝宝石/Ⅲ-V族氮化物复合衬底上异质外延碳化硅薄膜的过程，在C面（0001）蓝宝石上成功地生长出Sic薄膜，扫描电子显微镜显示薄膜表面连续，光滑，证明良好的氮化物缓冲层对碳化硅薄膜异质生长具有重要的意义，同时在表面发现直径为1-10μm的六角形缺陷，对缺陷面密度与工艺参数的关系进行了分析，并对缺陷产生的机理进行了探讨，认为反应产生物的腐蚀是产生六角形缺陷的来源。     

P/P~ 外延片电阻率均匀性、一致性的控制

本文通过实验和紫外发射光谱分析,研究了 P/P 硅外延工艺中使用的BBr_3、SiCl_4混合液掺杂源蒸发过程中硼蒸发量稳定性与掺杂源中 BBr_3初始含量的关系,并获得了硼蒸发量稳定的掺杂源配方.本文还研究了沾污的反应室、系统管道、基座、外延生长温度、衬底杂质浓度及背面封闭层与外延层电阻率的关系.将这两方面的研究结果应用于外延生长中,制备出电阻率一致性、均匀性好的 P/P 外延片.     

不同衬底上La0.5 Sr0.5 CoO3薄膜生长及导电性质的研究

用脉冲激光沉积法(PLD)分别在Si(100),SiO2/Si(100),LaA lO3衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO3薄膜.在LaA lO3衬底上实现了La0.5Sr0.5CoO3薄膜的近外延生长,薄膜的电阻率最低.这是由于LaA lO3的晶格常数与La0.5Sr0.5CoO3最为接近.在SiO2/Si(100)衬底上生长的La0.5Sr0.5CoO3薄膜的电阻较Si(100)衬底上薄膜小,XRD表明SiO2/Si(100)衬底更易于薄膜的择优生长.     

SrBi2Ta2O9/LaNiO3异质结薄膜的铁电、磁性能及漏电流研究

采用溶胶凝胶方法在Si（100）衬底上生长了SrBi2Ta2O9/LaNiO3（SBT/LNO）异质结薄膜,其中SrBi2Ta2O9薄膜呈高度（115）取向.测量了不同退火温度下异质结的电滞回线和漏电流密度,结果表明,700℃下退火的薄膜剩余极化值最高,漏电流最低,且表现出弱的室温铁磁行为.漏电流机理分析表明薄膜界面为欧姆接触.     

基于RHEED图像外延GaN基薄膜表面晶格演变分析

通过阐述外延薄膜进行原位监测的反射高能电子衍射(RHEED)以及RHEED图像的条纹或点阵与GaN基薄膜表面形貌的关系,提出了基于RHEED图像分析外延GaN基薄膜晶体结构演变情况,从衬底α-Al2O3的氢氮等离子体清洗、氮化、生长缓冲层以及生长外延层进行具体的分析、比较和演算.结果表明衬底在清洗前后表面晶格常数基本保持一致,对于氮化层、缓冲层以及外延层情况,表面原子层处于应变状态.     

Research of Current Mode Atomic Force Microscopy (C-AFM) for Si/SiC Heterostructures on 6H-SiC(0001)

Si/SiC heterostructures with different growth temperatures were prepared on 6 HSiC(0001) by LPCVD. Current mode atomic force microscopy and transmission electron microscopy were employed to investigate the electrical properties and crystalline structure of Si/SiC heterostructures. Face-centered cubic(FCC) on hexagonal close-packing(HCP) epitaxy of the Si(111)/SiC(0001) heterostructure was realized at 900°C. As the growth temperature increases to1 050°C, the 110 preferred orientation of the Si film is observed. The Si films on 6 H-SiC(0001)with different growth orientations consist of different distinctive crystalline grains: quasi-spherical grains with a general size of 20 μm, and columnar grains with a typical size of 7 μm×20 μm. The electrical properties are greatly influenced by the grain structures. The Si film with 110 orientation on SiC(0001) consists of columnar grains, which is more suitable for the fabrication of Si/SiC devices due to its low current fluctuation and relatively uniform current distribution.     

多晶SiC/多孔硅结构材料的APCVD生长及表征

采用SiH₄-C₃H₈-H₂气体反应体系,通过常压化学气相淀积(APCVD)工艺在电化学腐蚀的多孔硅衬底上进行了多晶3C-SiC薄膜的生长,研究了多孔硅孔隙率对薄膜生长质量的影响．实验结果表明,当多孔硅孔隙率较低时,得到的是含有SiC(111)晶粒的多晶硅薄膜,随着孔隙率的增加,生长薄膜由富碳多孔SiC向多晶SiC薄膜过渡,表面平整度增加,并具有<111>晶向择优生长的特点．     

包覆工艺制备C—SiC—B4C—TiB2复合材料的组织与性能

以鳞片石墨,B4C,SiC,TiO2为原料,利用包覆工艺在不同热压温度下制备了W（C）=50％的C—SiC—B4C—TiB2复合材料,并详细研究了热压温度对复合材料显微组织和性能的影响规律．结果表明,当热压温度高于1850℃时,复合材料由C,SiC,B4C和TiB2这四相组成;复合材料的体积密度、抗折强度和断裂韧性均随着热压温度的升高而增加．2000oC热压时,复合材料的体积密度、气孔率、抗折强度和断裂韧性分别达到2．41g／cm^3,3．42％,176MPa和6．1MPa·m^1/2;热压温度升高,复合材料的碳相和陶瓷相逐渐致密,碳相最终形成了在陶瓷基体上镶嵌的直径为40μm橄榄球状和条状这两种形貌．碳／陶瓷相的弱界面分层诱导韧化和第二相TiB2与陶瓷基体之间热膨胀系数不匹配所致的残余应力使变形过程中微裂纹的扩展路径发展变化,使复合材料的韧性提高．     

Synthesis and characteristics of SiC whiskers with “rosary bead” morphology

SiC whiskers with ″rosary bead″ morphology were synthesized using suitable silicon source and carbon source through solid reaction at the temperature above 1537 K. The diameter and length of the SiC whiskers were about 0.1-1.0 μm and 20-100 μm,respectively. The largest diameter of their enlarged ends of the whiskers was about 0.2-1.0 μm, and it gradually and smoothly decreased to the size of the plain part of the whiskers. The results of X-ray diffraction analysis show that the crystalline structure of the obtained SiC whiskers is β-SiC. It is considered that the SiC whiskers grow via a vapor-solid mechanism.     

载体活化对PW12/炭化树脂催化剂醚化活性的影响

以大孔强酸性阳离子交换树脂为前驱体制备了炭化树脂, 以此为载体, 通过负载磷钨酸(PW_l2)制备了炭化树脂载磷钨酸催化剂。考察了炭化树脂活化条件对表面性能和磷钨酸负载量及负载牢固程度的影响。固体酸催化剂PW_l2在炭化树脂吸附过程中受预处理的影响。实验结果表明, HNO₃ 活化效果好于HCl、H₂SO₄和H₃PO₄ , HNO₃ 处理液的最佳浓度为4.5 mol/ L。在反应温度为70 ℃、醇烯摩尔比为1 .1 、压力为1 .0 MPa 、空速为1.0 h^-1的条件下进行了催化裂化轻汽油与甲醇的醚化试验, 叔碳烯烃转化率达到56.68 %, 高于D005 阳离子交换树脂催化剂。     

分子束外延生长高速直接调制1.3μmInAs/GaAs量子点激光器

介绍了分子束外延生长高速直接调制1.3μm InAs/CaAs量子点激光器.通过对量子点的生长温度和堆叠层数的优化研究,外延并制作了有源区包含5层InA/GaAs量子点的1.3μm脊型波导边发射激光器.输出特性测试结果表明,条宽4μm、腔长600 μm的量子点激光器室温阈值电流仅为5mA,激射中心波长位于1 293 nm,并且可以在10～100℃范围内实现连续激射.大信号调制眼图测试表明,激光器在25℃下可以实现12 Gb/s眼图的清晰张开.     

Preparation and properties of C/C-SiC brake composites fabricated by warm compacted-in situ reaction

Carbon fibre reinforced carbon and silicon carbide dual matrix composites(C/C-SiC) were fabricated by the warm compacted-in situ reaction.The microstructure,mechanical properties,tribological properties,and wear mechanism of C/C-SiC composites at different brake speeds were investigated.The results indicate that the composites are composed of 58wt%C,37wt%SiC,and 5wt%Si.The density and open porosity are 2.0 g.cm~(-3) and 10%,respectively.The C/C-SiC brake composites exhibit good mechanical properties.The ...     

退火温度对碳化硅涂层微观结构与形貌的影响

采用射频磁控溅射技术，在锆合金基体上制备厚度约为1.8 μm的SiC涂层，对其在不同温度下进行退火处理。利用SEM和AFM对微观形貌进行分析，讨论不同温度对SiC涂层表面形貌的影响，利用XRD对涂层的结构进行研究。结果表明:随着退火温度从400 ℃升高到800 ℃，涂层表面粗糙度呈现先减小后增大的趋势，其中在600 ℃时表面粗糙度最小，为0.122 μm；退火温度低于600 ℃时，SiC涂层不会出现晶态转变，当温度高于700 ℃时涂层开始出现非晶态向晶态的转变，XRD衍射图谱中开始出现SiC对应的衍射峰，且随着退火温度的升高，涂层的晶化程度进一步增大。     

辛基酚的碳化硅@膨胀石墨修饰电极法检测

采用气相沉积法在膨胀石墨（EG）层片间生长碳化硅（SiC）晶须,制备出复合材料碳化硅@膨胀石墨（SiC@EG）,并通过改变气相沉积的温度（分别为1 200 ℃、1 300 ℃、1 400 ℃）制备出不同形貌的SiC@EG. 所得材料用扫描电镜和循环伏安法及交流阻抗技术进行表征,结果表明1 300 ℃下制得的SiC@EG具有较好的电化学性能,将其作为新型修饰电极材料应用于对酚类环境激素的检测,研究了辛基酚在SiC@EG修饰电极上的电化学行为. 通过考察辛基酚在SiC@EG修饰电极上氧化行为的影响因素,对实验条件进行了优化. 在最优条件下,辛基酚的氧化峰电流和浓度在0.1 μmol / L~10 μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检测限达35 nmol/L.     

高精度电流求和型分段曲率补偿的基准电流源

基于电流求和原理和跨导线性结构,设计了一款分段曲率补偿的基准电流源,并对电阻进行了温度特性优化。所设计的电路无需运算放大器,具有功耗低、结构简单、精度高和电源抑制比高等优点。在0.4 μm BCD工艺下,经HSPICE仿真验证表明,在-40℃~125℃的温度范围内电流仅变化0.06 μA,温度系数为27 ppm/℃;在25℃、7~20 V范围内,基准电流变化率0.000 68%/V;在12 V工作电压下,电路的静态电流为128.09 μA。该电路可用于高电压、低功耗、高精度的系统设计中。