CVD法制备Sb掺杂SnO2薄膜的结构与性能研究

采用化学气相沉积法（CVD）制备了Sb掺杂SnO2薄膜（ATO），研究了Sb掺杂量对ATO薄膜结构和性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）等分析手段对所制得薄膜的结构、形貌、成分等进行了表征，XRD结果表明在基板温度为665 ℃时能够制得结晶性能较好的多晶薄膜，XPS分析确定掺杂后的Sb以Sb5+离子形式存在。讨论了Sb掺杂量对方块电阻、透射率和反射率等薄膜性质的影响，结果表明,当Sb掺杂量为2%时取得最小方块电阻为7.8 Ω/□,在可见光区薄膜的透射率和反射率随着Sb掺杂量的增加呈下降趋势。最后探讨了Sb掺杂SnO2薄膜的显色特性，认为Sb5+离子的本征吸收是薄膜显色的主要原因。     

基于模糊预测的MOCVD温度控制方法

为解决金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)设备温度控制的非线性、时变性以及大滞后等问题,给出了一种用模糊控制和预测控制相结合的复合控制方法．该模糊预测控制在模糊控制的基础上加入预测环节,通过增加相位超前减少时间滞后所带来的影响,准确预测温度变化趋势．与传统的控制方法相比较,具有算法简单,鲁棒性好的特点．仿真和试验表明,该方法有着较高的稳态精度和动态特性,在整个温度控制范围基本误差可达到1℃‰,有效改善了MOCVD系统温度的控制性能,对实际温度控制具有较好的指导意义．     

基片温度对纳米金刚石薄膜掺硼的影响

采用微波等离子体化学气相沉积法,以氢气稀释的乙硼烷为硼源进行了纳米金刚石(NCD)薄膜的生长过程掺硼,研究了基片温度对掺硼NCD薄膜晶粒尺寸、表面粗糙度、表面电阻和硼原子浓度的影响.利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察NCD薄膜的表面形貌,并通过Imager软件对原子力显微镜数据进行分析获得薄膜的表面粗糙度及平均晶粒尺寸信息;采用四探针测量掺硼NCD薄膜的表面方块电阻,利用二次离子质谱仪对掺杂后NCD薄膜表面区域的硼原子浓度进行测量.实验结果表明,较高的基片温度有利于提高薄膜的导电能力,但随着基片温度的提高,NCD薄膜的平均晶粒尺寸和表面粗糙度逐渐增大;此外,当反应气体中的乙硼烷浓度一定时,掺杂后NCD薄膜的表面硼原子浓度随基片温度升高存在一个饱和值.在所选乙硼烷浓度为0.01%的条件下,基片温度在700℃左右可以在保证薄膜表面电性能的基础上保持较好的表面形貌.     

GaN中一种新受主的发光性能研究

对两类未故意掺杂GaN样品 ,用He-Cd激光器 32 5nm线激发 ,进行光致发光性能测试 ,发现表面呈浅白色的样品出现一个新的发光峰 ,该峰在 30 0K时位于 3.146eV处 对此类样品进行变激发密度光致发光谱测试 ,发现此峰的峰位不随激发密度的变化而发生移动 ,其发光峰强与激发密度呈超线性关系 据此 ,把这一发光峰归结为导带电子到一种新受主能级的复合 ,并测得此受主离化能为 ( 2 99± 10 )meV     

ZnO薄膜的制备及其Al掺杂工艺的初步探讨

采用MF-PECVD法制备ZnO和高透射率的ZAO薄膜,分析了影响ZnO和ZAO薄膜质量的因素。研究了透射率与衬底温度、沉积时间、锌源浓度以及A l杂质含量之间的关系,讨论了工艺参数对薄膜透射率、颜色、均匀度、附着力、成膜速率及其晶型的影响,给出了制备ZnO和ZAO薄膜的优化条件。     

掺氮对纳米金刚石薄膜形貌及组成结构的影响

采用微波等离子体化学气相沉积技术,通过在甲烷和氢气的混合反应气源中通入不同浓度的氮气,合成了氮掺杂的纳米金刚石薄膜.表征结果表明随着氮气浓度的增加,所得到的金刚石薄膜的材料特征发生了明显的改变:膜层晶粒结构由从未见过的大尺寸片状向团簇状再向微颗粒状转变,并且薄膜的表面粗糙度相应变小;同时薄膜中非金刚石组份逐渐增多,膜材的物相纯度下降.氮气浓度除决定了纳米金刚石薄膜中N的掺杂度外,还会对膜材的物相组成、形貌及结构产生巨大的影响.     

双AlN插入层法在Si图形衬底上进行AlGaN/GaN HEMT的MOCVD生长

双AlN插入层方法被用来在Si（111）图形衬底上进行AlGaN/GaN高迁移率晶体管（HEMT）的金属有机物化学气相沉积（MOCVD）外延生长。Si图形衬底采用SiO2掩膜和湿法腐蚀（无掩膜）两种方法进行制备。高温生长双AlN插入层用来释放GaN外延层和Si衬底之间由于晶格失配和热失配而产生的张应力。AlGaN/GaN HEMT的生长特性被讨论和分析。在使用优化的双AlN插入层之前,可以在图形[1-100]方向观察到比[11-20]方向更多的由于应力而引起的裂纹。这是由于GaN在（1-100）面比（11-20）更稳定。建议在图形设计中,长边应沿着[11-20]方向进行制备。拉曼测试显示在图形凹角处比凸角处有更大的拉曼频移,证明在图形凹角处有更大的张应力。     

TiO_2光催化还原CO_2技术的研究进展

介绍了TiO_2的结构和性质,以及其催化还原CO_2的反应机理。分析了非金属沉积、贵金属沉积、半导体复合和有机光敏剂改性等4类Ti基催化剂光催化还原CO_2的性能。     

Si基薄膜太阳电池绒面ZGO透明导电膜的研究

采用孪生对靶直流磁控溅射的方法在室温下制备高质量的Ga掺杂ZnO(ZGO)透明导电薄膜,用HCl腐蚀的方法获得满足光散射特性的绒面ZGO薄膜。制备的ZGO样品为具有六角纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)方向的择优取向。腐蚀后,绒面ZGO薄膜的晶粒度减小,电阻率基本不变。在可见光范围内,绒面ZGO的反射率比平面ZGO的反射率下降了10%左右。将绒面ZGO薄膜应用于p-i-n型非晶Si薄膜太阳电池中,有效提高了太阳电池性能,使得电池的短路电流提高到17.79 mA/cm2,电池的转换效率增加到7.23%。     

Ti—Cl—H—N系统表面过程控制条件TiN化学气相沉积动力学(N_2/H_2≥0.5)

本文用热壁反应器研究了基体温度、气体总流量、N_2/H_2比和TiCl_4输入浓度对TiN沉积迷率的影响。确定了沉积过程分别为化学平衡、气相中传质和表面反应控制的实验条件。在表面过程控制区域,测定了TiN化学气相沉积的表现活化能值为28.8±5.8千卡/摩尔。提出了该系统化学气相沉积TiN的机理。表面过程的速率,即TiN的沉积速率,是由表面反应Ti·2HCl(a)+N(a)—→TiN(s)+2HCl(a)确定的。推导出高低TiCl_4输入浓度时,TiN沉积的速率方程分别是:R=K_H·~°P_(H_2)·~°P_(N_2)~(1/2o)/P_(TiCl_4)和R=K_L~°P_(H_2)~°P_(N_2)~(1/2)·~°P_(TiCl_4)。用这些方程能解释实验数据作出的功力学曲线。     

碳纳米管薄膜的制备及处理对场发射特性的影响

采取直接在硅片上真空蒸镀NiCr合金作为催化剂,用化学气相沉积法制备了碳纳米管薄膜。并采用H2等离子体球处理碳纳米管薄膜,测试其场发射特性,并与未经处理的碳纳米管薄膜进行了比较,得到碳纳米管薄膜开启场强有所降低,为1~1.2 V/μm。对碳纳米管薄膜进行老炼处理,最大场发射电流由12.3 μA提高到34 μA。     

Influence of the Plasma State on the Formation of Nano Crystalline SiC Films

The influence ofthe plasma state on the microstructure transformation from amorphousto nanocrystalline state is emphasized during the formation of the silicon carbide (SIC) films deposited by the plasma enhanced chemical vapor technique. The effect of two key parameters, the working pressure and hydrogen concentration in the gas flow, that perform the dependence by modulating the two essential factors of the plasma stateions energy and gas composition, is in-depth investigated. The experimental results showed that nanocrystalline SiC films fit for field emitters could be achieved under an appropriate ion energy flow density and gas components in the plasma.     

激光物理气相沉积Al_2O_3薄膜

介绍了激光物理气相沉积设备的研制及利用所研制的设备和CO2气体激光器在Ni与SiO2基片上沉积Al2O3薄膜的方法．探索了激光物理气相沉积Al2O3薄膜的工艺,分析了Al2O3膜层的结构并初步测试了膜层的绝缘性、高温抗氧化性及耐腐蚀性．     

透明导电薄膜氧化锌铝的研究进展

综述透明导电薄膜氧化锌铝（ZAO）的晶体结构及其光学、电学性质与其结构的关系。总结近年来对柔性衬底材料处理的方法。介绍ZAO薄膜在各种领域中的应用前景,并提出了研究中需要解决的问题。     

离子氮化—PECVDTiN膜复合处理提高切边模具寿命研究

对用于制作冷作模具的两种高速钢W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2Al进行离子渗氮-PECVDTiN复合处理,研究了复合处理层的组织与性能特点,结果表明：较之单一PECVD TiN,离子渗氮-PECVDTiN复合处理改善膜基界面结合,显著提高膜基结合强度与耐磨性;采用优化的复合处理可提高高速钢制不锈钢六角螺栓切边模使用寿命一倍以上。     

不同衬底上La0.5 Sr0.5 CoO3薄膜生长及导电性质的研究

用脉冲激光沉积法(PLD)分别在Si(100),SiO2/Si(100),LaA lO3衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO3薄膜.在LaA lO3衬底上实现了La0.5Sr0.5CoO3薄膜的近外延生长,薄膜的电阻率最低.这是由于LaA lO3的晶格常数与La0.5Sr0.5CoO3最为接近.在SiO2/Si(100)衬底上生长的La0.5Sr0.5CoO3薄膜的电阻较Si(100)衬底上薄膜小,XRD表明SiO2/Si(100)衬底更易于薄膜的择优生长.     

Analysis and design of resistance-wire heater in MOCVD reactor

Metal organic chemical vapor deposition（MOCVD） is a key equipment in the manufacturing of semiconductor optoelectronic devices and microwave devices in industry. Heating system is a vital part of MOCVD. Specific heating device and thermal control technology are needed for each new reactor design. By using resistance-wire heating MOCVD reaction chamber model, thermal analysis and structure optimization of the reactor were developed from the vertical position and the distance between coils of the resistance-wire heater. It is indicated that, within a certain range, the average temperature of the graphite susceptor varies linearly with the vertical distance of heater to susceptor, and with the changed distances between the coils; furthermore, single resistance-wire heater should be placed loosely in the internal and tightly in the external. The modulate accuracy of the temperature field approximately equals the change of the average temperature corresponding to the change of the coil position.     

Zn掺杂对SnO_2纳米线的气敏性能的影响

为了提高SnO2纳米线基气敏传感器在实际应用中存在着灵敏度低、选择性差等问题,采用物理热蒸发法制备纯SnO2纳米线和不同质量百分比（7%,8%,9%,10%）的Zn掺杂SnO2纳米线,将制得的气敏基料制备成旁热式气敏元件,应用静态配气法对浓度均为500ppm的无水乙醇蒸汽、CO及CH4分别进行气敏性能测试.实验结果显示,Zn掺杂SnO2纳米线相比纯SnO2纳米线的气敏性能有了明显提高（乙醇提高2.46倍,CO提高13.88倍,CH4提高1.43倍）,并得出无水乙醇气敏性能在工作温度为280℃最高,CO,CH4在300℃最好.当Zn的掺杂比例为质量百分含量为9%时,各种比例材料所制成的气敏元件气敏性能最高.     

Characteristics of InGaN multiple quantum well blue-violet laser diodes

Studies on InGaN multiple quantum well blue-violet laser diodes have been reported. Laser structures with long-period multiple quantum wells were grown by metal-organic chemical vapor deposition. Triple-axis X-ray diffraction (TAXRD) measurements show that the multiple quantum wells were high quality. Ridge waveguide laser diodes were fabricated with cleaved facet mirrors. The laser diodes lase at room temperature under a pulsed current. A threshold current density of 3.3 kA/cm2 and a characteristic temperature T0 of 145 K were observed for the laser diode.     

铁基基体CVDTiN表观活化能之间的关系

本文从理论上推导出,铁基基体化学气相沉积(CVD)TiN总沉积反应的表面过程表观活化能E_3、来自气相的反应物生成TiN反应的表面过程表观活化能E_1,和来自气相及基体的反应物生成TiN反应的表面过程表观活化能E_2的关系式,E_3=λ_1·E_1+λ_2·E_2;计算出T10钢和Cr12MoV钢基体CVDTiN,来自气相及基体的反应物生成TiN反应的表面过程表观活化能E_2,分别是199.8和192.3kJ/mol;用这关系式,解释了作者最近获得的一些实验结果。