Al掺杂6H-SiC铁磁性研究(英文)

使用物理气象沉积法生长了轻Al掺杂6H-SiC样品,并使用超导量子干涉磁强计(SQUID)对无腐蚀及腐蚀后的样品进行了测试,发现了腐蚀后的样品在室温下表现出铁磁性。经过计算,样品磁信号并非来源于腐蚀剂KOH及K2CO3。同时腐蚀后的样品形貌表明杂质聚集在腐蚀后的缺陷附近从而形成了一定的铁磁性,因此缺陷被腐蚀放大是样品形成铁磁性的主要原因。     

离子注入法Mn掺杂InAs/GaAs量子点的光磁性质

用离子注入法对InAs/GaAs量子点掺杂Mn离子,量子点样品经过快速退火处理后同时具有低温铁磁性和发光性能.注Mn量子点发光峰在退火后蓝移,在较高注入剂量的样品中这种由于互扩散带来的蓝移受到抑制,认为这与样品中的缺陷以及Mn聚集在量子点周围减小量子点所受的应力,同时形成的团簇阻碍了界面上原子的互扩散作用有关.Mn在盖层中形成了GaMnAs和小的Mn颗粒,表现出较好的低温铁磁性.     

离子注入法Mn掺杂InAs/GaAs量子点的光磁性质

用离子注入法对InAs/GaAs量子点掺杂Mn离子,量子点样品经过快速退火处理后同时具有低温铁磁性和发光性能.注Mn量子点发光峰在退火后蓝移,在较高注入剂量的样品中这种由于互扩散带来的蓝移受到抑制,认为这与样品中的缺陷以及Mn聚集在量子点周围减小量子点所受的应力,同时形成的团簇阻碍了界面上原子的互扩散作用有关.Mn在盖层中形成了GaMnAs和小的Mn颗粒,表现出较好的低温铁磁性.     

大直径SI-GaAs中的位错和微缺陷

利用化学腐蚀法对直径150mm LEC SI-GaAs单晶片进行腐蚀,并用金相显微镜对腐蚀后的样品进行检测.在样品中发现了不同形貌的位错和微缺陷,其中球形微缺陷和胞状位错尤为常见.本文对样品中缺陷的类型、密度和分布等情况进行了描述和讨论.     

大直径SI-GaAs中的位错和微缺陷

利用化学腐蚀法对直径150mm LEC SI-GaAs单晶片进行腐蚀,并用金相显微镜对腐蚀后的样品进行检测.在样品中发现了不同形貌的位错和微缺陷,其中球形微缺陷和胞状位错尤为常见.本文对样品中缺陷的类型、密度和分布等情况进行了描述和讨论.     

重掺杂直拉硅单晶氧化诱生缺陷的无铬腐蚀研究

采用无铬和含铬两种溶液共同腐蚀不同型号、不同掺杂剂和不同晶向的重掺单晶样品,研究如何更好地使用无铬腐蚀液显示重掺杂晶体氧化诱生缺陷.实验表明反应过程中温度控制在25～30℃,腐蚀液中适当增加缓冲溶剂,可以很好地控制表面腐蚀速度.实验还发现,对于<100>重掺样品,使用有搅拌的改良Dash无铬溶液显现的损伤缺陷密度低于有铬择优腐蚀液.而对于<111>重掺样品,未见明显差异.最后,探讨了在使用无铬溶液显示重掺Sb晶体缺陷时,缺陷难显现,而且密度低的原因.     

N对Fe掺杂Si半导体性质的影响

采用离子注入方法在Si基底上制备了Fe和N共掺Si的薄膜样品.在没有N原子共掺的情况下,样品中掺入的Fe原子与Si反应生成了FeSi2,且薄膜的铁磁性非常微弱;而Fe与N共掺样品中没有发现FeSi2及Fe团簇,且在室温下显示明显的铁磁性.结果表明,N的引入对FeSi2的形成有一定的抑制作用,从而使样品的铁磁性增强.样品的输运性质也进一步证实了N的掺入使更多的Fe掺入到晶格中.     

掺碳氧化铟薄膜的铁磁性研究

采用磁控溅射法在Si(100)衬底上制备了掺碳氧化铟(In2O3:C)薄膜,溅射过程分别在衬底温度为室温和550℃的条件下进行。通过测试所制In2O3:C薄膜的XRD谱和磁化曲线,研究了In2O3:C薄膜的结构和铁磁性能,并探讨了其铁磁性的起源。结果显示,随着含碳量的增加,In2O3:C薄膜的饱和磁化强度先增大后减小;此外,氧空位缺陷浓度高的样品其铁磁性也更强,这表明氧空位缺陷与In2O3:C薄膜的铁磁性起源有直接的关系。     

生长气体流量对SiC单晶缺陷的影响

实现了熔融KOH进行SiC体单晶择优腐蚀估测缺陷密度的方法.本文报道了采用该技术对体SiC单晶缺陷密度估测的结果.腐蚀会在Si面形成六边形腐蚀坑,在C面形成圆形腐蚀坑.腐蚀速率和蚀坑形状与SiC生长工艺有关.对在高生长气流量下用PVT工艺制备的SiC样品,其刃位错、螺位错与微管密度分别为2.82×105,94和38cm-2;对在低生长气流量下用PVT工艺制备的SiC样品,其上述缺陷密度分别为9.34×105,2和29cm-2.结果表明:随着生长气体流量的增加,由于避免了N2掺杂,刃位错密度下降.     

生长气体流量对SiC单晶缺陷的影响

实现了熔融KOH进行SiC体单晶择优腐蚀估测缺陷密度的方法.本文报道了采用该技术对体SiC单晶缺陷密度估测的结果.腐蚀会在Si面形成六边形腐蚀坑,在C面形成圆形腐蚀坑.腐蚀速率和蚀坑形状与SiC生长工艺有关.对在高生长气流量下用PVT工艺制备的SiC样品,其刃位错、螺位错与微管密度分别为2.82×105,94和38cm-2;对在低生长气流量下用PVT工艺制备的SiC样品,其上述缺陷密度分别为9.34×105,2和29cm-2.结果表明:随着生长气体流量的增加,由于避免了N2掺杂,刃位错密度下降.     

HgCdTe外延材料的缺陷腐蚀特性

通过对Schaake和Chen腐蚀剂在HgCdTe外延材料(111)B面腐蚀坑特性的研究,揭示了HgCdTe液相外延材料中的缺陷特征及其密度分布规律.深度腐蚀实验显示外延材料中确实存在着通常认为的具有定向穿越特性的穿越位错.将两种腐蚀剂作用于同一样品后发现,Schaake和Chen腐蚀剂形成的具有穿越特性的腐蚀坑有一一对应的关系.除了穿越位错外,在两种腐蚀方法揭示出的腐蚀坑中都还存在着一种不具备穿越特性的腐蚀坑,两者在密度分布以及界面处密度增值方面具有相同的特性,但前者在宏观缺陷附近密度出现明显的增值,而后者则没有出现类似的现象.     

HgCdTe外延材料的缺陷腐蚀特性

通过对Schaake和Chen腐蚀剂在HgCdTe外延材料(111)B面腐蚀坑特性的研究,揭示了HgCdTe液相外延材料中的缺陷特征及其密度分布规律.深度腐蚀实验显示外延材料中确实存在着通常认为的具有定向穿越特性的穿越位错.将两种腐蚀剂作用于同一样品后发现,Schaake和Chen腐蚀剂形成的具有穿越特性的腐蚀坑有一一对应的关系.除了穿越位错外,在两种腐蚀方法揭示出的腐蚀坑中都还存在着一种不具备穿越特性的腐蚀坑,两者在密度分布以及界面处密度增值方面具有相同的特性,但前者在宏观缺陷附近密度出现明显的增值,而后者则没有出现类似的现象.     

电沉积Zn预处理对高压阳极铝箔电解腐蚀行为的影响

恒定电流下在酸碱预处理后的铝箔表面电沉积微量Zn,得到电沉积改性预处理铝箔,对其进行直流电化学腐蚀。使用EDS能谱分析电沉积Zn铝箔表面元素;利用金相显微镜与扫描电镜从断面、表面观察样品铝箔腐蚀形貌;利用极化曲线、失重率、减薄率观测样品铝箔的腐蚀电位、腐蚀效果,研究不同预处理工艺对高压阳极铝箔电解腐蚀行为的影响。结果表明:电沉积Zn预处理后,由于沉积在铝箔表面的Zn和Al存在电位差,形成Al-Zn微电池促进铝箔腐蚀发孔,其腐蚀电位由酸碱预处理铝箔的-0.83 V下降到-0.87 V,铝箔腐蚀后隧道孔数量较多,分布更加均匀,减薄率下降,失重率上升,得到了比表面积更大的铝电解电容器用阳极腐蚀箔。     

In0.17Al0.83N在碱性溶液中的化学湿法腐蚀行为研究

介绍了In0.17Al0.83N在质量分数10%的四甲基氢氧化铵(TMAH)碱性溶液中的腐蚀行为实验研究。通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察腐蚀样品,发现其腐蚀机理是起源于晶体中线位错缺陷的侧向腐蚀。这是由于线位错在In0.17Al0.83N晶体表面的交汇处与周围晶体相比,具有较高的化学不稳定性,容易被腐蚀,形成缺陷腐蚀坑。随着腐蚀的进一步发生,暴露在腐蚀液中的腐蚀坑侧壁,更容易受到腐蚀,造成了以侧向腐蚀为主的腐蚀。AFM和SEM观察到的大多数腐蚀坑是与InAlN晶体中的螺位错、刃位错或混合位错有关。这种腐蚀方法适合在宽禁带半导体制造中以InAlN为牺牲层的工艺上应用。     

碲锌镉材料腐蚀坑及其缺陷特性研究

跟踪观察了Everson腐蚀剂在碲锌镉晶体(111)B面形成的腐蚀坑的形貌特征和空间延伸特性,并分析了各种腐蚀坑所对应的缺陷的特征.研究表明:碲锌镉材料的腐蚀坑具有三角锥型坑、平底三角坑、彗星状腐蚀坑和不规则腐蚀坑4种类型,其中三角锥型坑的坑尖又有5种不同的空间取向.彗星状腐蚀坑、三角锥型坑和不规则腐蚀坑具有定向移动特性.这表明这类腐蚀坑所对应的缺陷与材料的位错相关,但其穿越深度都不超过18μm,即缺陷同时具有局域化的特性.没有观测到平底三角坑的空间延伸特性,其所对应的缺陷可能是材料中的微沉淀缺陷.研究还发现:对于不同样品,各类腐蚀坑的数量和比例可有很大差异.而且,有些腐蚀坑所揭示的缺陷在被观察位置已经消失.因此,简单地用腐蚀坑密度(EPD)来描述碲锌镉材料表面缺陷密度和性能是不准确的.     

亚稳态Ge_xSi_(1-x)/Si单量子阱的缺陷性质

对于处在亚稳态生长区域内阱宽为15um锗组分x=0．25、0．33、0．40的单量子阱样品，及阱宽相同x=0．45、0．53的单量子阱样品，首先通过喇曼光谱测量了样品的应变弛豫程度，发现当锗组分增加到X≥0．45时，其应变开始逐渐弛豫，然后通过测量深能组瞬态谱（DLTS），研究应变弛豫程度不同的样品中形成的缺陷性质。在X=0.25、0.33、0．40样品中均可以观察到量子阱中载流子发射产生的DLTS峰，由它求得的能带们移值与理论预计值符合。对于X=0．45、0．53样品阱中载流子发射信号已被缺陷信号淹没，表明此时样品的缺陷浓度很大。相应的缺陷情况是：对于应变未弛豫的样品（X=0．25），DLTS测得的缺陷为一点缺陷；对于应变基本未弛豫的样品（X=0．33、0．40）DLTS测得的缺陷主要为一组界面缺陷；而应变部分弛豫的样品（X=0．45、0．53），DLTS测得的缺陷与前三种样品不同，样品的缺陷可能与形成的穿透位错有关。通过电化学腐蚀，可以确定这些缺陷均位于异质界面附近。     

4H-SiC同质外延中的缺陷

从实验出发,用LPCVD外延系统在偏向<11-20>方向8°的4H-SiC(0001)Si面衬底上,利用CVD技术进行了4H-SiC同质外延生长。外延后在熔融KOH腐蚀液中进行腐蚀,使用SEM和光学显微镜表征方法探讨了CVD法4H-SiC同质外延中的位错、微管和孪晶等缺陷形貌,并分析其形成机理。     

熔石英在HF酸腐蚀下的阈值表征

利用HF酸腐蚀熔石英样品实验,探讨了不同腐蚀时间条件下其表面抗激光损伤阈值的变化,对比了不同阈值表征方式对其结果的影响。结合损伤机理,发现采用50％损伤几率阈值更能反应样品阈值的变化趋势。对测试结果进行了不确定度分析,按国际标准得到的零几率损伤曲线的斜率在一定程度上可以反映测试结果的不确定度及样品表面缺陷密度的分布特征。     

双能态Cr+注入法制备GaCrN铁磁性薄膜

采用双能态Cr 注入法结合样品的快速退火工艺,在MOCVD外延生长的n型、非掺杂和p型GaN薄膜样品表面注入相同剂量的Cr ,得到了厚度约200nm的铁磁性GaCrN薄膜,并用XRD,SQUID和Hall法对3种样品的微结构和磁性能进行了测试分析.实验发现:GaCrN薄膜样品的饱和磁化强度与其初始载流子浓度的大小有关,n型和p型GaN样品注入Cr 后形成GaGrN薄膜的饱和磁化强度均显著大于非有意掺杂的样品.     

基于脉冲涡流热成像的下表面缺陷评估

针对目前金属材料在高频涡流的激励下,趋肤深度十分小,可视为表面加热,试件下表面缺陷难以被捕捉的现象,提出了基于脉冲涡流热成像纵向热传导的方法来对其下表面缺陷进行识别,同时根据曲线斜率变化来对下表面缺陷进行量化研究。针对铁磁性、非铁磁性材料,通过有限元仿真以及实验验证的方法进行研究。结果表明：当缺陷处横向宽度与剩余厚度之比大于2时,热传导的纵向传导效应会大于横向传导效应,在材料表面形成明显的温度差,从而实现下表面缺陷的检测,并根据温度响应曲线斜率的线性变化与非线性变化所对应的时间点来定量分析缺陷深度之间的关系。