ZnO/α-Al_2O_3界面结构的掠入射X射线衍射研究

采用脉冲激光沉积(PLD)技术,以α-Al2O3(001)为衬底,在不同衬底温度下制备ZnO薄膜.利用X射线衍射(XRD)和同步辐射掠入射x射线衍射(GID)研究了薄膜的结晶性能和薄膜与衬底的界面结构.实验结果表明,在衬底温度较低(450℃)时,ZnO薄膜主要受衬底拉应力的作用,使界面处a方向的晶格常数增大;而在衬底温度较高(750℃)时,ZnO薄膜主要受衬底压应力的作用,使界面处a方向的晶格常数减小;在优化的衬底温度(650℃)下,ZnO薄膜受到的衬底应力较小,结晶性最好.且ZnO薄膜垂直方向的晶格排列要比面内的晶格排列更有序.     

核反应产额曲线的模拟与非晶硅薄膜中硼的深度分布研究

报道了一种模拟共振反应产额曲线的方法。利用~(11)B(p,d)~8Be在E_P= 163keV的共振反应,通过反应产额曲线的模拟研究了不同衬底温度下辉光放电制备的掺硼氢化非晶硅-碳膜中硼的深度分布。给出了不同衬底温度下淀积薄膜中硼深度分布的一些特征。结果表明反应产额曲线的模拟对改善共振反应分析的深度分辨和简化分析方法是有效的,对掺硼非晶硅薄膜中硼的深度分布研究是有益的。     

硫化法制备FeS2薄膜晶体结构和表面特性的研究

采用磁控溅射方法在Si(100)衬底上淀积纯铁薄膜,在不同温度下(200-400℃)硫化10h得到FeS2薄膜,并对其进行晶体结构和表面成分分析。X射线光电子能谱(XPS)研究表明：低温硫化时易生成硫单质相,随温度的升高,S单质相部分参加反应变为FeS2相,FeS2的S2p峰出现在低能位置,而遗留的单质S的S2p束缚能位置不变。卢瑟福背散射(RBS)测得400℃时薄膜中元素Fe／S接近FeS2的理想化学计量比。     

铝中注N^＋后氮化铝的合成及Cu杂质偏析的研究

＜１００＞Ｓｉ衬底上淀积厚度为７００ｎｍ的铝薄膜（铝中含０．８５ｗｔ．％的Ｃｕ）．以剂量为４．３×１０１７－１．５×１０~（１８）ｃｍ~（－２）４００ｋｅｖＮ＿２~＋或３５０ｋｅＶＮ~＋的注入到铝薄膜中或铝和硅的界面。用扩展电阻测试．背散射和沟道技术以及红外光谱分析研究氮化铝的形成和Ｃｕ杂质在铝薄膜中的深度分布变化．扩展电阻与背出射分析证实了符合ＡｌＮ化学计量比的绝缘层的形成．红外分析说明此绝缘层具有ＡｌＮ的特征吸收峰（６５０ｃｍ－１）．Ｎ＋注入引起的点缺陷导致了Ｃｕ杂质向氮化铝中的偏析．     

RBS和XRD研究Fe、N共掺ZnO薄膜的制备

以Zn3N2:Fe为前驱物,用热氧化法在石英玻璃衬底上成功制备了一组Fe、N共掺杂的ZnO薄膜。用卢瑟福背散射(RBS)和X射线衍射(XRD)研究了Zn3N2:Fe在不同热氧化温度下的退火行为和结构演变。实验结果显示:刚长成的样品为Zn3N2:Fe薄膜;300oC氧化后,样品表层的Zn3N2:Fe转化为ZnO:(Fe,N),表层以下的膜层未被氧化;退火温度高于400oC时,Zn3N2:Fe薄膜全部转化为多晶结构的ZnO:(Fe,N)薄膜;500oC退火,薄膜开始向衬底扩散;600oC–700oC退火,薄膜向衬底扩散明显。在XRD灵敏度范围内,薄膜中未发现Fe团簇或与Fe相关的二次相(如Fe3O4、Fe2O3、FeO)。SQUID测量显示:在500oC退火条件下,ZnO:(Fe,N)薄膜的室温饱和磁化强度(Ms)最大。     

中频磁控溅射制备GaN薄膜

采用中频磁控溅射技术,以金属Ga为靶材料,在si(111)衬底上形成了GaN薄膜,研究了溅射压强、衬底温度等对GaN薄膜结构和成分的影响.发现沉积气压为0.4～1.0 Pa时,薄膜呈GaN(002)取向,气压大于1.0 Pa和小于0.4 Pa时,用X射线衍射方法难以观察到GaN(002)的衍射峰.X射线能谱分析表明在最佳实验条件下制备的GaN薄膜的元素比Ga∶N为1∶1.     

多晶硅薄膜等离子体增强化学气相沉积低温制备工艺

采用电子回旋共振等离子增强化学气相沉积(ECR-PECvD)方法,以SiH4和H2为气源,在普通玻璃衬底上沉积多晶硅薄膜.利用XRD、Raman光谱和TEM研究了衬底温度、氢气流量和微波功率对多晶硅薄膜结构的影响.结果表明,制得的多晶硅薄膜多以(220)取向择优生长,少数条件下会呈现(111)择优取向.当衬底温度为300℃、H2流速为25 mL/min、微波功率为600 W时,多晶硅薄膜结晶状态最好,且呈最佳的(220)取向.     

分子束外延生长ZnO薄膜及性能研究

用分子束外延（MBE）和氧气氛方法，并改变束源炉和衬底生长温度，在Si(100)衬底上，采用Zn作缓冲层以解决ZnO层与衬底间的晶格失配问题，生长得到ZnO薄膜。在ZnO/Zn/Si(100)薄膜样品的X射线衍射（XRD）谱中，观测到ZnO的（100）、（200）、（101）和（103）等衍射峰；用原子力显微镜（AFM）观测ZnO薄膜的表面形貌，为直径约80－90mm的量子点，表明已得到具有纳米结构的ZnO薄膜。用同步辐射EXAFS技术研究了ZnO薄膜的局域结构，得到有关的几个结构参数。     

La2/3Ca1/3MnO3薄膜结构与输运性质

用磁控溅射方法在不同单晶衬底材料上制备了一系列含La2／3Ca1／3MnO3(LCMO)薄膜。当薄膜厚度大于200A,在我们实验条件下可观测到金属．绝缘体转变,且转变温度随厚度和衬底材料而变化。渗流电阻模型被用来解释薄膜材料的电输运特性,结合薄膜外延特性(晶格失配)和薄膜与衬底的相互作用,及薄膜表面、界面粗糙度的测量可知薄膜的剩余电阻、极化子的激活能、金属．绝缘体转变温度等密切与薄膜质量相关。     

衬底温度对蒸汽辅助沉积法制备钙钛矿薄膜微观结构的影响

通过调控薄膜生长衬底温度,提出了一种改良的蒸汽辅助沉积法制备有机-无机混合钙钛矿薄膜,可以更为可控优化薄膜生长条件。用同步辐射掠入射X射线衍射(Grazing Incidence X-ray Diffraction,GIXRD)结合扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、紫外可见吸收谱(UV-Visible Absorption Spectrum)等表征方法证明衬底温度对制备的钙钛矿薄膜质量具有重要的作用:较低的衬底温度(约70?C)有助于钙钛矿晶粒的形成,其结晶性、晶面择优生长取向均较好,同时具有较高的光吸收性能;当衬底温度升高时(100?C、125?C),所制备的钙钛矿薄膜结晶性变弱,晶体择优生长取向明显变差,光吸收性能随之下降。研究结果有助于进一步优化蒸汽辅助沉积法制备钙钛矿薄膜工艺。