在硅衬底上用HFCVD法生长的纳米SiC薄膜及其室温光致发光

用热丝化学汽相淀积(HFCVD)法在硅衬底上生长具有纳米晶粒结构的碳化硅薄膜.用X射线光电子谱仪(XPS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)、紫外光Raman散射谱和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对薄膜样品进行了结构和组分分析,并在室温条件下观察到了薄膜的高强度可见光发射.     

HFCVD法制备SiC材料及室温光致发光

利用热丝化学气相沉积法(HFCVD)以CH4和SiH4作为反应气体在Si衬底上制备了SiC薄膜。用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外吸收谱(FTIR)等手段对样品进行了结构和组分分析，分析结果表明已经在Si衬底上制备了SiC薄膜。对所制备的SiC薄膜进行了光致发光测试，在室温下观察到了薄膜峰值位于417nm和436nm的较强的可见光发射，认为这两个相近的蓝光发射起源可能是光激发载流子从SiC晶粒核心激发．然后转移到SiC晶粒表面发光中心上的辐射复合。     

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.     

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.     

多孔化PECVD硅薄膜的室温光致发光

本文采用阳极氧化腐蚀技术对等离子ＣＶＤ方法制备的微晶硅薄膜进行了多孔化处理．在室温下用Ｎ２激光激发，在多孔化微晶硅薄膜上观测到了强的可见荧光，其荧光谱中包含１．９４ｅＶ和２．８６ｅＶ两个峰．我们还对其激发谱进行了研究，发现除与跃迁有关的吸收峰（３．４ｅＶ）外，在２—３ｅＶ间还有新的吸收峰．此结果与Ｆ．Ｂｕｄａ等人最近对硅量子线的理论计算相符合．     

纳米硅薄膜的电致发光和光致发光

对用ＰＥＣＶＤ方法控制生长条件制备的纳米硅薄膜材料的发光性质进行了初步研究．在膜的纵向加直流偏压，暗场环境下可清楚地看到材料的电致发光现象．在同一套测量系统中分别测量了纳米硅材料的电致发光光谱和光致发光光谱，并用Ｌａｍｂｄａ９紫外／可见／近红外分光光度计测量了样品的透射谱，从而得到样品的Ｔａｕｃ曲线和光能隙Ｅ     

低温生长SiC薄膜衬底碳化研究

讨论了在用热丝化学汽相沉积(HFCVD)法沿Si(111)晶面异质生长SiC薄膜的过程中衬底碳化工艺对SiC成膜的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和俄歇电子能谱(AES)等分析手段,对衬底碳化进行研究。并对典型工艺条件(钨丝温度2 000℃,衬底温度800℃,衬底碳化时间5 min)下制备的样品的碳化层进行分析,得出其厚度约为20 nm,由富C的3C-SiC层,3C-SiC层和含C的Si层组成。     

多孔硅衬底上ZnS薄膜的白光光致发光

通过脉冲激光沉积（PLD）技术在多孔硅（PS）衬底上制备了ZnS薄膜。用光致发光（PL）的方法观察到白光发射,这个白光是由ZnS薄膜的蓝、绿光和PS的红光叠加形成的。白光光致发光谱是一个从450nm 到700nm的较强的可见光宽谱带。同时研究了激发波长、ZnS薄膜的生长温度、PS的孔隙率和退火温度对ZnS/PS光致发光谱的影响。     

纳米硅薄膜低温光致发光

以高氢稀释硅烷为反应气源，用PECVD方法淀积了nc－Si：H薄膜。未经任何后处理过程，在低温77K下观察到光致发光，并对薄膜样品进行了Raman散射，红外吸收谱，氢氧含量以及光学吸收系数分析测试。还对nc－Si：H薄膜低温光致发光的机理进行了讨论。     

在(111)Si衬底上磁控溅射纳米SiC薄膜的退火效应

用射频磁控溅射法在常温硅衬底上制备出了纳米碳化硅薄膜,并研究了退火温度对薄膜的影响。用傅里叶红外透射谱（FTIR）、x射线衍射（XRD）、x光电子能谱（XPS）及原子力显微镜（AFM）对薄膜样品进行了结构、组分和形貌分析。AFM表明,随着退火温度的升高,碳化硅颗粒尺寸增大;在高于1000℃退火3h后,碳化硅颗粒呈现出勺状拖尾。     

纳米硅镶嵌氮化硅薄膜的制备与光致发光特性

为研究氮化硅薄膜发光材料的制备工艺及其光致发光机制,实验采用射频磁控反应溅射技术与热退火处理制备了纳米硅镶嵌氮化硅薄膜材料.利用红外光谱(IR)、X射线衍射谱(XRD)、能谱(EDS)和光致发光谱(PL),对不同工艺条件下薄膜样品的成分、结构和发光特性进行研究,发现在制备的富硅氮化硅薄膜材料中形成了纳米硅颗粒,并计算出其平均尺寸.在510 nm光激发下,观察到纳米硅发光峰,对样品发光机制进行了讨论,认为其较强的发光起因于缺陷态和纳米硅发光.     

SiC纳米晶薄膜的制备及发光性质研究

用射频磁控溅射及后退火(800℃、1000℃和1200℃)方法,在Si(111)衬底上制备出了SiC纳米晶(nc-SiC)薄膜。傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射谱(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)形貌像等研究表明,制备出的nc-SiC薄膜具有立方结构;样品经800℃、1000℃退火后,表面的纳米晶粒分别为10nm和20nm左右;而1200℃退火后,样品晶化完全。光致发光(PL)研究表明,nc-SiC薄膜室温条件下发射蓝光,发光峰峰位随退火温度的降低发生蓝移且发光峰强度变大;1000℃退火后样品的发光峰在478nm,800℃退火后发光峰在477nm,800℃退火比1000℃退火的样品发光强度高4倍。     

用脉冲激光沉积方法制备的ZnO薄膜的结构及光致发光特性

在从室温到800℃的温度范围内,用脉冲激光沉积方法在Al₂O₃（0001）衬底上制备了ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜以及荧光光谱仪分别研究了衬底温度对ZnO薄膜表面形貌、结晶质量和光致发光特性的影响。X射线衍射仪和原子力显微镜的结果表明,当衬底温度从室温升高到400℃时,ZnO薄膜的结构及结晶质量逐渐提高,而当衬底温度超过400℃时,其结构和结晶质量变差;在400℃下生长的ZnO薄膜具有最佳的表面形貌和结晶质量。室温光致发光的测量结果表明,400℃下生长的ZnO薄膜的紫外发光强度最强,且发光波长最短（386 nm）。     

非晶SiHxOy薄膜的强可见荧光

采用 PECVD方法制备了非晶 Si Hx Oy 薄膜 ,室温下观察到了性能稳定的强荧光发射现象 ,其中3 65nm、4 70 nm、73 0 nm三个带由分立能级的荧光峰组成 ,说明这些荧光带起源于氧有关的能级。通过能级间相对荧光强度的变化解释了发射带中心位置的移动现象     

外延生长6H-SiC/Si薄膜的微结构研究

采用 Si H4 -C3H8-H2 气体反应体系 ,通过 APCVD工艺在 Si(1 0 0 )衬底上进行 Si C薄膜生长时 ,严格控制缓冲层生长的工艺条件 ,即 1 3 0 0°C碳化温度较高的 C3H8饱和浓度 ,可以获得结晶质量良好的 6H-Si C单晶外延层。利用 SEM、X射线衍射能谱 (XRD)及光致发光谱 (PL)分析了薄膜微结构并讨论了其微观机制     

Cr掺杂SiC薄膜的制备与光致发光特性

利用高纯SiC烧结靶上粘贴金属Cr片的复合靶用双离子束溅射沉积方法,在Si和KBr单晶衬底上制备了掺杂SiC薄膜。用傅里叶变换红外光谱分析法(FTIR)和喇曼光谱仪对制得的薄膜样品进行了表征,用荧光分光光度计对样品的光致发光(PL)特性进行了研究。通过FTIR分析得到对应于Si―C键的峰位没有发生明显改变而峰强随着Cr掺杂量的增加而降低,喇曼光谱分析发现Cr掺杂导致Si和C团簇的形成,说明Cr的掺杂阻碍了Si―C键的结合。将不同Cr掺杂浓度的SiC薄膜经1000℃退火处理,发现位于413、451和469nm的三个发光峰的位置基本不变,但强度有明显改变。     

SiC/nc-Si多层薄膜的光致可见发光谱的紧束缚理论

用Vogl提出的sp3s紧束缚模型来研究碳化硅/纳米硅（SiC/nc-Si）多层薄膜的能带结构与其光致发光谱的关系，并设计出SiC/nc-Si多层薄膜最佳结构为{Si}1{SiC}8，即碳化硅层的厚度是纳米硅层厚度的8倍时的超晶格结构蓝光发射的效率最高. 在等离子体增强化学气相沉积系统中,通过控制进入反应室的气体种类逐层沉积含氢非晶SiCx∶H(a-SiCx∶H)和非晶Si∶H (a-Si∶H) 薄膜,然后经过高温热退火处理,成功制备出了晶化纳米SiC/nc-Si(多晶SiC和纳米Si)多层薄膜. 利用截面透射电子显微镜技术分析了a-SiCx∶H/nc-Si∶H多层薄膜的结构特性,表明制得的超晶格结构稍微偏离设计，它的结构为{Si}1{SiC}5. 最后对晶化样品的光致发光谱进行研究，详细分析了各个光致发光峰的物理本质.