CO2激光CVD制备纳米硅粉

本文分析了激光诱导化学气相沉积制备纳米材料的基本，获得了适宜的制备工艺参数，制得了三种粒径样品（１５ｎｍ，２５ｎｍ，８０ｎｍ）。讨论了制备工艺参数与粉末特征的关系。     

激光定域晶化技术制备纳米硅的研究

利用相移光栅模板使KrF准分子激光形成强度周期分布的激光束,定域晶化a-Si∶H(4nm)/a-SiNx∶H(10nm)多层膜中的超薄a-Si∶H层,成功地制备出了三维有序分布的nc-Si阵列。原子力显微镜(AFM)、微区喇曼光谱、剖面透射电子显微镜(X-TEM)及高分辨电子显微镜(HREM)技术分析揭示了晶化后薄膜中形成了横向周期与移相光栅周期相同、纵向周期与a-Si∶H/a-SiNx∶H多层膜周期(14nm)相等的nc-Si阵列。     

激光诱导硅烷气相合成纳米硅粉研究

采用高功率ＣＯ２激光诱导高纯硅烷气相反应，制备出粉体平均粒径为１０～１２０ｕｍ，晶粒度与平均粒径比为０．３～０．７的各种纳米结晶硅粉。制备出的硅粉粒度均匀，粒子呈球形，但部分粒子间出现烧结。粉体粒径随激光功率、反应压力的增加而增加，随硅烷流量、稀释Ａｒ气的增加而减小。晶粒度对硅烷流量和反应压力的变化不敏感，但随激光功率的降低和混合Ａｒ气的增加而明显减小。Ｓｉ粒子的形成经历了单晶粒子的生长和这些粒子间的碰撞生长过程。     

激光合成纳米硅的可见发光

研究了激光ＣＶＤ合成纳米硅（平均粒径为１４ｎｍ）的可见发光特性。用３００－４５０ｎｍ波长激发时，在４００－６５０ｎｍ区间观测到了发射宽峰。首次发现粒径大于１０ｎｍ的纳米硅在室温下具有可见发光，该现象可用量子限制／发光中心模型来作定性解释。     

激光-感应复合加热制备纳米Al粉的工艺研究

采用激光感应复合加热蒸发法,在不同的激光功率下制备了纳米Al粉。对激光功率与粉末产率和粉末粒度之间的关系进行了讨论。     

激光灼蚀形成纳米硅的光致发光谱研究

在激光灼蚀(PLD)系统中,采用流动的N2作为环境气体成功制备了尺寸从2纳米到几纳米之间的纳米硅,并在1.60～1.75eV之间观测到了较强的光致发光谱:结合Raman散射和光致发光谱的分析,推断强光致发光来源于纳米硅的量子效应。     

制备参数和退火对激光诱导化学汽相沉积合成纳米硅的粒径和红外光谱的影响

用激光诱导化学汽相沉积（LICVD）法制备纳米硅，发现：激光强度存在低限阈值，SiH4的流速存在着高限阈值，二者正相关，以维持SiH4裂解所需的高温。为了使纳米硅粒小而均匀，应加大激光强度，并相应加快SiH4的流速，以提高纳米硅粒的成核率，减少每一个纳米硅核所吸收的硅原子数，并缩短每一个纳米硅核的生长期。纳米硅制取后退火脱H，纳米硅的红外吸收光谱发生变化：4条特征吸收带的位置、强度和形状各有改变。这是因为纳米硅的表面积很大，表面氧化使组态改变。为了减轻这样的氧化，纳米硅应在Ar气氛中而不是在空气中退火，并且开始退火的温度低于300℃。     

激光诱导化学气相沉积纳米硅的红外光谱

对激光化学气相沉积纳米硅的红外光谱进行了研究，结合红外光场光谱考察了退火处理对其红外光谱吸收峰位置的影响，对纳米硅的红外吸收峰进行了标识和讨论。     

激光CVD纳米氮化硅的制备工艺研究

研究了激光诱导化学气相沉积纳米氮化硅的制备工艺过程，探讨了制备工艺参数与粉末特征的关系，获得较佳的工艺参数：激光功率密度２０００Ｗ／ｃｍ２，反应气体配比ΦＮＨ３／ΦＳＨ４＝４，反应气体总流量２００ｃｍ３／ｓ，反应池压力３５ｋＰａ。     

激光诱导化学气相沉积纳米硅的红外光谱

对激光化学气相沉积纳米硅的红外光谱进行了研究，结合红外光声光谱考察了退火处理对其红外光谱吸收峰位置的影响，对纳米硅的红外吸收峰进行了标识和讨论。     

CO_2激光辅助等离子体激励式化学气相沉积非晶形低氢氮化硅薄膜

利用CO2 激光辅助等离子体激励式化学气相沉积系统 (Laser assistedPlasma enhancedChemicalVaporDeposition ,orLAPECVD) ,在硅 (Si)基片上沉积出非晶形含氢较低的氮化硅 (a∶Si Nx∶H)薄膜。这些薄膜的折射率增加、膜致密性及平整度良好 ,其抗腐蚀性亦明显提升。LAPECVD沉积法是在电容式RF放电解离反应气体的同时 ,以输出功率密度 3 3W cm2 的CO2 激光斜向照射在硅基片上。因为激光斜照在硅基片上所提升的温度只有 5 5℃ ,且可大量减少膜中的氢含量 ,以波长 10 5 8μm激光照射获得的薄膜品质较波长 9 5 2 μm更佳 ,将此一非热效应的发生原因提出推论     

激光诱导化学气相沉积法制备纳米a-Si3N4粉体及粉体光谱特性的研究

为了制备高纯度的非晶纳米粉体 ,在传统的激光诱导化学气相沉积法反应装置的基础上 ,引入“双光束激励”的新方法 ,利用正交紫外光束激励分解 ,从而提高气相中N/Si比 ,减少产物中游离硅的浓度。研究了粒子的红外吸收光谱特性 ,并指出表面效应和量子尺寸效应导致粉体红外吸收光谱的蓝移和宽化现象 ,同时红外吸收光谱中的这些反常现象也验证了粉体的纳米特性。     

氮化硅支撑层薄膜的PECVD法制备及性能研究

采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD),在二氧化硅衬底(SiO2/Si(100))上成功制备了用于非致冷红外焦平面阵列微桥结构支撑层的氮化硅薄膜.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及原子力显微镜(AFM)研究了薄膜的微观结构和表面形貌;分别采用台阶仪、薄膜应力分布测试仪和快速退火炉等手段测试了薄膜的厚度均匀性,应力大小和耐温性能等参数.结果表明,制备氮化硅薄膜为非晶态,含有少量的氢,主要表现为Si-N键合;薄膜表面平整、致密,厚度不均匀性小于5%,具有107Pa的较低压应力,耐温性能较好.     

激光生物作用及其影响因子

本文对影响激光生物作用的因子进行了讨论。组织的吸收和散射、入射激光束的直径以及含色素组织的尺寸等因子决定了激光作用下组织中光能的沉积区域，短激光脉冲能在光能沉积区内产生最强的光热和光机械作用。在高强度激光的辐照下，组织焦斑的形成会改变光能沉积区，并改变激光生物作用效果。     

Vapor Phase Metal‐Assisted Chemical Etching of Silicon

This work introduces and explores vapor phase metal‐assisted chemical etching (VP‐MaCE) of silicon as a method to bypass some of the challenges found in traditional liquid phase metal‐assisted chemical etching (LP‐MaCE). Average etch rates for Ag, Au, and Pd/Au catalysts are established at 31, 70, and 96 nm/min respectively, and the relationship between etch rate and substrate temperature is examined experimentally. Just as with LP‐MaCE, 3D catalyst motion is maintained and three‐dimensional structures are fabricated with nanoparticle‐ and lithography‐patterned catalysts. VP‐MaCE produces less microporous silicon compared with LP‐MaCE and the diffusion/reduction distance of Ag⁺ ions is significantly reduced. This process sacrifices etch rate for increased etch uniformity and lower stiction for applications in micro‐electromechanical systems (MEMS) processing.     

用ECRCVD法制备的纳米碳化硅薄膜及其室温下的强光发射

用电子回旋共振化学气相沉积(ECRCVD)方法制备了纳米碳化硅薄膜.实验中发现:在高氢稀释反应气体和高微波功率条件下,可以得到结构上具有纳米碳化硅晶粒镶嵌在碳化硅无序网络中的薄膜.用高分辩透射电子显微镜、傅里叶红外吸收谱、Raman散射和X射线光电子谱等分析手段对薄膜的结构进行了分析.在室温条件下,薄膜能够发出强烈的短波长可见光,发光峰位于能量为2.64eV处.瞬态光谱研究表明样品的光致发光寿命为纳秒数量级,表现出直接跃迁复合的特征.这种材料有希望在大面积平面显示器件中得到应用.     

电子束蒸发非晶硅光学薄膜工艺研究

研究了沉积时真空室真空度、基片温度和沉积速率对常用电子束蒸发非晶硅(a-Si)光学薄膜的折射率和消光系数的影响。结果表明,在300~1100nm的波长范围内,真空室真空度、基片温度和沉积速率越高,则所得a-Si薄膜折射率越高,消光系数越大。并将实验结果用于半导体激光器腔面高反镜用a-Si膜镀制,发现在选择初始真空为1E-6×133Pa、基片温度为100℃和沉积速率为0.2nm/s时所得高反镜的光学特性比较好,在808nm处折射率和消光系数分别为3.1和1E-3。