热退火对射频反应溅射氮化铝薄膜场电子发射的影响

以氮气为反应气体;用射频反应溅射方法制备了ＡＩＮ薄膜,结合ＸＰＳ和ＸＲＤ表征考察了热退火后处理对样品场电子发射性能的影响．实验表明,热退火是改善样品场发射稳定性的有效途径,样品经７００℃退火后,发射电流的涨落从未退火前的１３５μＡ下降到２０μＡ;并且发射的开启电压、发射电流的涨落和滞后等对退火温度表现出强烈的依赖性．文中认为,退火处理造成了薄膜结构的变化,引起表面电子亲和势特性以及电导特性的改变,进而影响了其发射特性     

低压MOCVD法生长GalnAsP/lnP的研究

本文报道了用低压MOCVD法生长GaIhAsP/InP(λg=1.5μm)的设备生长方法特别是控制晶格失配、材料组分及掺杂条件等;同时介绍了对所生长的材料质量的评价,用该材料制备了面接触激光器,其室温脉冲阀值电流密度低达0.9kA/cm~2,说明与用液相外延法所生长的材料质量相似,为制备室温连续长波长GaInAsP/InP激光器提供了可应用的材料。     

n-BN/p-Si薄膜异质结的I-V特性

用射频溅射系统制备了BN薄膜,并且用离子注入的方法在BN薄膜中注入S,从而成功制备了n-BN/p-Si薄膜异质结,并研究了异质结的电学性质.注入S的BN薄膜是用13.56 MHz射频溅射系统沉积在p型Si(100)(5～6 Ω·cm)衬底上,靶材为h-BN靶(纯度为99.99%).离子注入时,注入离子的能量为190 keV,注入剂量为1015/cm2.对注入后的薄膜进行了退火处理(退火温度为600℃),用真空蒸镀法在异质结表面蒸镀了2 mm×5 mm的铝电极,以便测量掺杂后异质结的电学性质.实验结果表明离子注入掺杂后制备的n-BN/p-Si异质结的I-V曲线具有明显的整流特性,其正向导电特性的拟合结果表明异质结的电流输运符合"隧道-复合模型"理论.     

InP/GaAs低温键合的新方法

通过对 InP/GaAs 异质键合实验方法的研究,提出了包括表面活化处理、真空预键合和退火热处理的三步法,在350℃低温下实现了InP/GaAs异质材料的键合。界面电流 电压(I V)特性的研究表明,350℃样品的界面过渡层极薄,电子主要以隧穿方式通过界面,而450℃的扩散使得过渡层增厚,界面电流 电压特性可视为双肖特基二极管的反向串联。同时,对键合样品也进行了拉力测试,实验结果表明 450℃样品的键合强度优于350℃样品。最后,对InP/GaAs异质材料的键合机理进行了探讨。     

C基薄膜电子场发射的一般特性及发射模型

介绍了几种碳基材料的场发射特性及其发射模型.金刚石表面具有较低的或负的电子亲和势,因无法实现N型掺杂,难以用作电子发射材料.类金刚石膜及非晶碳膜材料经过"激活"后在表面形成具有较大场增强因子的熔坑,在几～几十V/μm的低阈值电场下得到非本征的电子发射,纳米结构的碳和碳纳米管本身具有较大的场增强因子,是较有前途的平面阴极场发射材料.碳基材料的导电性不同,遵循的发射模型不同.     

非晶铟锌钨氧化物薄膜晶体管的电学性能和稳定性研究北大核心CSCD

采用射频磁控溅射法制备了非晶铟锌钨氧化物(a-IZWO)薄膜和以此半导体薄膜为沟道层的薄膜晶体管。研究了沟道宽长比和退火时间对器件电学性能的影响。结果表明,沟道宽长比为400μm:400μm的器件经过120min200℃空气退火后其电学性能达到最佳,场效应迁移率达到7.29 cm^2/Vs,阈值电压为-2.86 V,电流开关比超过10~7,亚阈值摆幅低至0.13 V/decade。偏压稳定性测试结果证实了器件的偏压稳定性主要受到沟道层缺陷、背沟道表面氧离子和H_2O^+离子吸附等因素的影响。随着器件沟道宽长比不断增大,退火时间不断延长,器件受到这些因素的影响变小,稳定性越来越好。     

InGaAs／InAlAs异质结的H3PO4／H2O2系的湿法腐蚀

采用了H3PO4/H2O2系化学腐蚀液对GSMBE外延的InGaAs/InP和InAIAs/InP材料湿法腐蚀特性进行了研究,研究了不同浓度和配比对于腐蚀速率和形貌影响.结果表明该腐蚀液体系具有良好的均匀性,腐蚀速率随浓度呈指数关系,表面形貌基本不受浓度影响.在增加腐蚀液中双氧水含量时,腐蚀速率先增大后减小,表面形貌良好;增加磷酸浓度腐蚀速率亦有增大趋势,表面出现尖锥状小丘.并对腐蚀液配比变化对腐蚀特性影响及腐蚀机理进行了讨论分析.     

高场发射性能碳纳米管薄膜的沉积与表征

利用电泳法将碳纳米管（CNTs）沉积在表面镀覆了50～150 nm Ti薄膜的Si基底表面,900℃真空退火后形成了具有良好场发射性能的Ti-CNTs薄膜阴极.利用X射线衍射和扫描电子显微镜对制备的Ti-CNTs薄膜进行了表征.结果表明,高温退火过程中,CNTs的C原子和基底表面的Ti原子发生化学反应,在CNTs与基底之间形成了导电性钛碳化物,明显改善了CNTs与基底之间的电导性和附着力等界面接触性能;与Si基底表面直接电泳沉积的CNTs薄膜相比,制备的Ti-CNTs薄膜的开启电场从1.31 V/μm降低到1.19 V/μm;当电场强度为2.50 V/μm时,Ti-CNTs薄膜的场发射电流密度可达13.91 mA/cm^2;制备的Ti-CNTs薄膜显示出改善的发射稳定性.     

非晶铟锌钨氧化物薄膜晶体管的电学性能和稳定性研究

采用射频磁控溅射法制备了非晶铟锌钨氧化物(a-IZWO)薄膜和以此半导体薄膜为沟道层的薄膜晶体管。研究了沟道宽长比和退火时间对器件电学性能的影响。结果表明,沟道宽长比为400μm:400μm的器件经过120min200℃空气退火后其电学性能达到最佳,场效应迁移率达到7.29 cm~2/Vs,阈值电压为-2.86 V,电流开关比超过10~7,亚阈值摆幅低至0.13 V/decade。偏压稳定性测试结果证实了器件的偏压稳定性主要受到沟道层缺陷、背沟道表面氧离子和H_2O~+离子吸附等因素的影响。随着器件沟道宽长比不断增大,退火时间不断延长,器件受到这些因素的影响变小,稳定性越来越好。     

离子注入对聚合物材料表面改性的研究与应用进展

离子注入对聚合物材料表面改性有着独特的优越性,文中介绍离子注入技术在聚合物材料表面的力学性能、电学性能、光学性能、生物相容性能等方面改性的最新研究与应用进展。     

表面热处理对氮化硼薄膜场发射特性的影响

用RF磁控溅射的方法在最佳沉积条件下在Si(100)基底上沉积了纳米氮化硼薄膜,然后对薄膜在真空度低于5×10-4Pa、温度分别为800℃和1000℃条件下进行了表面热处理,分别用红外光谱、原子力显微镜以及不同退火温度的场发射试验对薄膜进行了研究,结果表明表面热处理对BN薄膜的表面形貌没有明显影响,样品场发射特性的变化可能与表面负电子亲和势有关,未进行热处理的样品阈值电场较低,可能归因于表面负电子亲和势效应,阈值电场为8V/μm,发射电流为80μA,热处理温度为800℃时,负电子亲和势仍然存在,直到热处理温度达到1000℃时,表面负电子亲和势才消失.     

退火温度对ZnO/Si异质结光电转换特性的影响

采用直流反应溅射法在P-Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜,XRD测量表明ZnO为沿c轴高度取向的多晶薄膜,1-V特性曲线表明,ZnO/Si异质结具有明显的整流特性.研究了退火温度对异质结光电转换特性的影响,结果显示,合适的退火温度能显著增大异质结的开路电压和短路电流,进而增大异质结的光电转换效率,经400℃退火后异质结获得最佳的转换效率.当退火温度达到或超过500℃时,异质结的反向电流迅速增加,光生电压和光生电流大幅度减小.通过对ZnO薄膜结构和电学性质的测量和分析,推测异质结的光电转换特性改变主要受ZnO薄膜的电学性质影响.     

水热法合成锆钛酸铅PZT纳米线

压电材料锆钛酸铅（PZT）纳米线具有优异的传感和驱动性能,同时其尺寸小,比表面积大,在纳米器件方面具有良好的应用前景,如纳米级的压电传感器和驱动器,超声装置等。相比较于大多数文献要通过加入表面活性剂PVA或者PAA等合成PZT纳米线,本文在不使用任何表面活性剂的条件下,采用ZrC102（8H20）,（C4H20）tTi,Pb（N03）3为前驱物,KOH为矿化剂,两步水热合成直径为200～500m、长度为10～50μm的PZT纳米线,水热过程所得产物并非钙钛矿结构,而是体心四方相结构（简称PX相）的P打纳米线。该纳米线经过退火处理（650℃退火20min）,可以实现晶型从体心四方到钙钛矿结构的转变。     

InP/InGaAsHBT湿法化学选择腐蚀技术

用H3PO4:H2O2系和HCl系腐蚀液实现了InP对InGaAs、InGaAs对InP的湿法化学选择腐蚀,并将其应用于InP/InGaAsHBT制作,发射极面积为10μm×20μm的单管共发射极直流增益β为70,截止频率Ft和最大振荡频率Fmax分别为11GHz和12GHz.     

退火对Mg离子注入p-GaN薄膜性能的影响

在用 MOCVD 方法生长的 p-GaN 薄膜中注入 Mg 离子,然后在 N_2气氛下在850～1150℃之间快速退火,研究了 Mg~+离子注入后样品退火前后的结构、光学和电学性质．结果表明,离子注入使 GaN 晶体沿着 a 轴和 c 轴方向同时膨胀．在离子注入后的 p-GaN 薄膜的拉曼散射谱中出现波数为300 cm~(-1)和360 cm~(-1)两个新峰,其强度随着退火温度而变化．这两个新峰分别对应于布里渊区边界的最高声学声子支的振动模式和局域振动模式．消除这两个损伤引起的峰的临界温度是不同的．注入剂量1×10~(14)cm~(-2)是一个临界值,对于注入剂量高于这个临界值的样品,高温退火不能使其晶体质量全部恢复．     

氢离子注入GaAs晶片表面剥离机理

为了更深入的了解GaAs经氢离子注入后的剥离特性,实验研究了GaAs晶片经6×1016 /cm2剂量氢离子以不同能量注入,再经过不同温度和不同时间的退火过程后,晶片表面的剥离情况.研究表明:注入能量小的晶片较容易表面剥离,当注入能量大到一定程度,表面将不会出现剥离的现象;在相同的注入能量情况下,GaAs晶片的表面剥离随着退火温度的升高、退火时间的增加变得更加的显著.晶片在300 ℃下退火后,未发现有剥离现象,实验发现GaAs的临界剥离温度在300-400 ℃之间.研究结果有助于优化GaAs/Si异质结构材料的智能剥离制备工艺.     

链状碳纳米管薄膜的制备及场发射特性研究

以镀有Ti层的Al2O3为衬底,在微波等离子体化学气相沉积系统中,以CH4和H2为反应气体,快速制备了链状碳纳米管薄膜(沉积时间仅1 min).通过SEM、TEM和Raman光谱观察了薄膜的表面形貌,分析了薄膜的微观结构.在高真空室中测试了薄膜场发射特性,其开启电场为0.81 V/μm,在3.15 V/μm 电场下,其场发射电流密度达到9 mA/cm2,发射稳定,是一种良好的电子发射体.     

离子注入聚合物表面改性的研究

离子注入聚合物材料表面改性有着独特的优越性。综述了离子注入技术对聚合物表面的机械性能、电学性能、光学性能和磁学性能等方面改性的最新研究与应用进展。     

非晶碳/Mo2C混合膜的场发射特性

以镀有Mo过渡层的A12O3衬底,在微波等离子体增强化学气相沉积(MPCVD)系统中,制备了非晶碳/Mo2C混合结构薄膜,反应气体为CH4和H2.在高真空室中测量了样品场发射特性.开启场强为0.55V/μm,在1.8V/μm电场下样品的发射电流密度为6.8mA/cm2.发射点点密度＞103/cm2.用SEM观察了表面形貌,Raman和XRD谱分析了薄膜的微观结构和成分.实验结果表明该薄膜是一种好的场致电子发射体.     

退火对Al-Al2O3-Ti/Au金属-绝缘体-金属电子源发射特性的影响

研究了退火工艺对金属-绝缘体-金属(MIM)器件(Al-Al2O3-Ti/Au结构)的发射特性的影响。在对MIM器件Ti/Au顶电极进行退火处理后,金属离子渗入绝缘层形成掺杂,器件发射电流密度提高,有效发射面积增大,并有较高发射效率,在加速电压200 V,器件偏置电压13.5 V时电子发射电流密度达到1056.6μA/cm2,最大发射效率为4.7%,最优退火温度为300℃。在对MIM器件的Al底电极进行退火处理后,可以减小电化学氧化的电解质掺杂,提高器件发射寿命,器件工作于非电形成状态,电子发射电流密度波动小。对Al底电极的单独退火可使器件同时具有发射大、稳定性好的优点,在提高MIM发射性能的同时,缩短了器件制备周期。