Si衬底上横向外延GaN材料的微结构和光学性质的研究

用氢化物气相外延 (HVPE)方法在Si(III)衬底上成功横向外延生长出晶体质量较好的GaN薄膜材料。透射电子显微镜 (TEM )的研究结果表明 ,横向外延区域GaN的位错密度明显减小。由于SiO2 掩膜腐蚀角的不同 (分别为 90°和 6 6°) ,导致了横向外延GaN材料一些独特的微观形貌。微区拉曼光谱由数百条拉曼散射曲线组成 ,每一条曲线有三个振动模 ,分别对应Si振动模式 (5 2 0cm- 1) ,E2 模式 (5 6 6cm- 1)和E1(LO)模式(732cm- 1)。在垂直条纹方向 ,峰位和峰宽没有明显的变化 ,而峰强约 5 μm会发生周期性变化     

Si(001)衬底上方形3 C-SiC岛的LPCVD生长

Si衬底上SiC的异质外延生长深受关注,为了了解Si衬底上的成核及长大过程,采用PLCVD方法在Si(001)衬底上生长出了方形3C-SiC岛,利用Nomarski光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察了SiC岛的形状,尺寸,密度和界面形貌,结果表明,3C－SiC岛生长所需的Si原子来自反应气源,衬底上的Si原子不发生迁移或外扩散,气相中C原子浓度决定了SiC岛的生长过程。     

晶粒有序Si基纳米发光材料的自组织化生长

提出了两类用于制备晶粒有序Si基纳米发光材料的方案.一种是利用固体表面预成核位置的有序化,如台阶表面、再构表面、吸附表面以及图形表面等加以实现.另一种则是通过控制自组织生长成核过程的有序性,如退火诱导晶化、引入埋层应变、异种原子掺杂以及分子自组装等加以实现.评论了这些制备方法的最新进展,并展望了它的未来发展趋势.     

Si(111) 衬底上3C-SiC的超低压低温外延生长

研究了发展一种Si衬底上低温外延生长3C－SiC的方法。采用LPCVD生长系统，以SiH4和C2H4为气源，在超低压（30Pa) ,低温（900℃）的条件下，在Si(111衬底上外延生长出高质量的3C－SiC薄膜材料。采用俄歇能谱（AES），X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）等分析手段研究了SiC薄膜的外延层组分，晶体结构及其表面形貌。AES结果表明薄膜中的Si/C的原子比例符合SiC的理想化学计量比，XRD结果显示了3C－SiC外延薄膜的良好晶体结构，AFM揭示了3C－SiC薄膜的良好的表面形貌。     

离子束溅射Si／Ge多层膜的界面结构研究

采用离子束溅射技术，在玻璃衬底上制备了不同周期数的Si／Ge多层膜样品。通过Raman光谱和X射线小角衍射对薄膜进行了表征和分析，发现随着生长周期数的增加，层与层之间的互扩散效应逐渐减弱，界面结构逐渐清晰，生长周期为25的样品界面最平整。     

Si(111)衬底上多层石墨烯薄膜的外延生长

利用固源分子束外延(SSMBE)技术, 在Si(111)衬底上沉积碳原子外延生长石墨烯薄膜, 通过反射式高能电子衍射(RHEED)、红外吸收谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)和X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)等手段对不同衬底温度(400、600、700、800℃)生长的薄膜进行结构表征. RAMAN和NEXAFS结果表明: 在800℃下制备的薄膜具有石墨烯的特征, 而 400、600和700℃生长的样品为非晶或多晶碳薄膜. RHEED和FTIR结果表明, 沉积温度在600℃以下时C原子和衬底Si原子没有成键, 而衬底温度提升到700℃以上, 沉积的C原子会先和衬底Si原子反应形成SiC缓冲层, 且在800℃沉积时缓冲层质量较好. 因此在Si衬底上制备石墨烯薄膜需要较高的衬底温度和高质量的SiC缓冲层.     

用于Si基片上外延BST薄膜的缓冲层的研究进展

由于界面之间的扩散,很难取得在Si基片上BST薄膜的外延.在这种异质结之间,稳定的缓冲层起着良好的阻挡作用以及结构上的延伸功能.综述了用于外延BST薄膜的缓冲层材料的意义和要求,及国内外通过缓冲层来控制界面以及薄膜的外延取向而获得高质量薄膜的最新研究动态,展望了今后用于外延BST薄膜的缓冲层材料发展的趋势.     

Mg2Si基热电材料的稀土掺杂优化

采用机械研磨-电场激活压力辅助合成(FAPAS)技术,快速合成了稀土Sc和Y掺杂的Mg2Si基热电材料,所得试样组织均匀、致密,试样的平均晶粒尺寸为1.5～2μcm,微量稀土元素不改变基体材料的组织形貌.分析表明两种稀土元素均在不同程度改善热电性能,其中掺杂0.427%(摩尔分数)Sc和0.173%(摩尔分数)Y的试样...     

Si基Si1—x—yGexCy合金生长中C的影响

报道了Si基Si1-x-yGexCy合金生长中C对Ge组分和生长速率的抑制作用,提出一个Si,Ge、C原子的排列构型,从理论上给出了C对Ge组分的抑制度和Ge/C原子比的关系,并指出在富Ge情况下C对Ge的抑制作用会趋向于饱和。     

热循环退火对InAs/Si(211)薄膜结构和电学性能的影响

InAs作为III-V族化合物半导体材料,可以应用于磁阻和霍尔元器件、量子点激光器元件、太阳能电池和红外探测器元件等方面,具有广泛的研究和应用前景.本文以Si(211)为衬底,采用热壁外延(hot wall epitaxy,HWE)技术制备了InAs薄膜,研究热循环退火(thermal cycle annealing,TCA)次数对InAs/Si(211)薄膜结构及电学性能的影响.热壁外延制备InAs薄膜的衬底温度为400℃,生长时间为4 h,不同的热循环退火次数为2、4、6、8、10.X射线衍射(XRD)测试表明:利用HWE技术在Si(211)衬底表面成功制备了闪锌矿结构的InAs薄膜,且沿(111)取向择优生长;TCA能够明显增强Si(211)衬底表面生长的InAs薄膜的择优取向.扫描电子显微镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)测试分析表明:随着TCA次数增加到6次,InAs/Si(211)薄膜表面由于晶粒细化作用变得均匀平整,表面粗糙度从69.63 nm降低到56.43 nm,此时霍尔迁移率达到2.67×10~3cm~2/(V·s);过多的退火次数(≥8次)又会使薄膜表面的晶粒过大、缺陷增多,导致薄膜性能下降.     

晶能光电推出前景广阔的新型发光材料与器件

据媒体报道,晶能光电以南昌大学发光材料与器件教育部工程研究中心为技术依托,由金沙江、淡马锡、梅菲尔德、永威投资、凯鹏华盈等多家国际著名的风险投资基金共同投资,专门从事硅衬底氮化镓基LED外延材料与芯片生产的高科技企业,注册资金5000万美元,总投资30亿元人民币。     

WO3/Si纳米晶薄膜的脉冲准分子激光沉积及结构分析

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术，在Si(111)单晶衬底上沉积了WOx薄膜，采用X射线衍射（XRD）、喇曼光谱（RS），付里叶红外光谱（FT－IR）及透射电镜扫描附件（STEM）对不同条件下沉积的样品进行了结构分析，结果表明，氧分压和沉积温度是决定薄膜结构和成份的主要参数，在沉积温度300℃以上及20Pa氧压下得到了三斜相纳米晶WO3薄膜。     

掺稀土纳米发光材料的研究进展

概述了掺稀土纳米发光材料的理论研究价值和应用前景,介绍了此类材料的制备方法、结构测试方法及光谱研究情况,对掺稀土纳米发光材料的发展前景进行了展望.     

硅铝二元膜包覆稀土发光材料的结构及耐水性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备硅铝二元膜包覆稀土发光材料. 通过扫描电镜、X光电子能谱、比表面、多晶X射线衍射、荧光光谱和发光亮度的测试, 研究了材料的结构、包覆层与原始发光材料的相互作用及材料发光性能; 进一步通过pH值测定, 考察了材料的耐水性. 结果表明, 包覆层以无定型态与原始发光材料以化学作用结合, 而不是简单的物理包覆; 在原始发光材料表面包覆一层均匀的硅铝二元膜, 可有效提高材料的耐水性能, 而对材料的发光性能影响不大.     

掺稀土Dy的双势垒薄膜结构隧道发光结的研究

将少量稀土元素 Ｄｙ掺入隧道结制备成 Ｃｕ－Ｄｙ－Ａ１２Ｏ３－ＭｇＦ２－Ａｕ结构双势垒发光结。结果表明,稀土元素 Ｄｙ的引入,改善了结的粗糙度,使结由界面等离极化激元（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｐｏｌａｒｉｔｏｎ,ＳＰＰ）耦合发光的阈值电压有所降低,结的发光强度得到提高,改善了结的发光性能,与不掺Ｄｙ的结相比,其发光光谱在４６０．８ ｎｍ处发生了分裂,这与Ｄｙ掺入后栅区形成的附加能级有关。     

WO3/Si纳米晶薄膜的脉冲准分子激光沉积及结构分析

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术,在Ｓｉ（１１１）单晶衬底上沉积了 ＷＯ_ｘ薄膜．采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、喇曼光谱（ＲＳ）、付里叶红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）及透射电镜扫描附件（ＳＴＥＭ）对不同条件下沉积的样品进行了结构分析．结果表明,氧分压和沉积温度是决定薄膜结构和成份的主要参数．在沉积温度３００℃以上及２０Ｐａ氧压下得到了三斜相纳米晶ＷＯ_３薄膜．     

Al预沉积层对金属有机物化学气相沉积方法在Si衬底上生长AlN缓冲层和GaN外延层的影响

采用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)在硅(Si)衬底制备铝/氮化铝/氮化镓(Al/AlN/GaN)多层薄膜,使用光学显微镜(OM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)等手段表征AlN和GaN薄膜的微观结构和晶体质量,研究了TMAl流量对AlN薄膜和GaN薄膜的形核和生长机制的影响。结果表明,预沉积Al层能促进AlN的形核和生长,进而提高GaN外延层的薄膜质量。TMAl流量太低则预沉积Al层不充分,AlN缓冲层的质量取决于由形核长大的高结晶度AlN薄膜与在气氛中团聚长大并沉积的低结晶度AlN薄膜之间的竞争,AlN薄膜的质量随着TMAl流量的升高而提高,GaN薄膜的质量也随之提高。TMAl流量太高则预沉积Al层过厚,AlN缓冲层的质量取决于由形核长大的高结晶度AlN薄膜与Al-Si回融蚀刻之间的竞争,AlN薄膜的质量随着TMAl流量的升高而降低,GaN薄膜的质量也随之降低。     

石墨烯与锗衬底界面结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理,研究石墨烯与Ge衬底之间的界面结构。计算结果表明,在3种衬底Ge(111)、Ge(100)和Ge(110)上界面结合能有相同的规律,均在平衡距离为3.3时获得最低能量,平均每个碳原子的界面结合能分别为24.3meV、21.1meV和23.3meV;通过构造0~60°之间不同的界面夹角,发现一个高对称性的界面结构;相比本征Ge衬底,石墨烯与H钝化后Ge衬底之间的界面平衡距离增大,结合能降低;H钝化能有效地屏蔽石墨烯与Ge衬底之间的相互作用,恢复了本征石墨烯的电子性质,起到缓冲层作用。     

电视机缓冲垫的性能分析与结构优化

在分析泡沫材料动力学特性的基础上 ,利用试验方法对缓冲垫的缓冲性能进行了分析和评价。并根据实际设计要求 ,提出了改良缓冲垫结构的有效方法。试验和实际应用证明 ,改进后的缓冲垫具有重量轻、缓冲性能好的优点。