溅射Ar流量对Mn膜光学常数的影响

采用可变入射角全自动椭圆偏振光谱仪,在能量2.0~4.0eV范围内测量了磁控溅射法制备的金属Mn膜的光学常数,分析了氩气流量对Mn膜光学性质的影响。结果表明,在低能区,随Ar流量的增加,薄膜的所有光学常数均有不同程度的降低;而在高能区,流量对光学常数的影响不明显。薄膜复介电常数、折射率n随流量增大不断减小,在流量为15mL/min后变化不明显;而消光系数k在流量为15~20mL/min没有明显变化,在流量达到25mL/min后消光系数显著减小。     

钴掺杂Mg2Si磁性和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法研究了本征Mg2Si及钴(Co)掺杂Mg2Si体系的晶体结构、自旋态密度、磁性和光学性质.结果表明,Co替Mg(CoMg)缺陷的形成能为负,可以形成稳定的缺陷.从自旋态密度可以看出,本征Mg2Si为无磁性半导体;向Mg2Si体系掺入Co后,体系的磁矩由于Co-3d态和Si-3p态杂化(pd杂化)诱导产生,且体系呈明显的半金属特性.超胞中Co的磁矩为0.53 μB.从吸收光谱可以看出,Co掺杂Mg2Si的主吸收峰强度略小于本征Mg2Si,但吸收跨度则明显大于本征Mg2Si.本征Mg2Si对于能量小于1.55 eV(对应波长为800 nm)的光子几乎不吸收,而掺杂体系还存在着较大的吸收,说明Co元素的掺杂显著地改善了Mg2Si对低能(红外)光子的吸收.计算结果为Mg2Si基自旋电子器件和光电子器件的设计和应用提供了理论依据.     

白炭黑和炭黑含量对导电硅橡胶拉敏特性影响的研究

分别研究了炭黑和白炭黑填充剂对导电硅橡胶拉敏特性的影响，通过对两者实验结果的比较，发现白炭黑可使导电硅橡胶的电阻弛豫时间明显减少，并确定了最佳的炭黑填充量。同时对其电阻值的弛豫过程及其电阻随拉力的变化关系等实验结果作出比较合理的理论模型解释。     

电子束蒸发方法研究Mg2Si的薄膜及其光学带隙

Mg_2Si材料作为一种新型环境友好半导体材料,其薄膜制备方法及其光学性质的研究对其应用研发起到基础性作用.采用电子束蒸发方法在Si(111)衬底上沉积Mg膜,在氩气环境下进行热处理以制备Mg_2Si半导体薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、分光光度计对制备的Mg_2Si薄膜进行表征.在氩气环境、温度500℃、压强200 Pa下,研究热处理时间(时间3-7 h)对Mg_2Si薄膜形成的影响.XRD和SEM结果表明:通过电子束蒸发沉积方法在500℃、热处理时间为3~7 h能够得到Mg_2Si薄膜.热处理温度是500时,最佳热处理时间是4 h,得到致密度好的薄膜.通过对薄膜的红外透射谱测试,得到了Mg_2Si薄膜的光学带隙,其间接光学带隙值为0.9433 eV,直接光学带隙值为1.1580 eV.实验数据为Mg_2Si薄膜的研发在制备工艺和光学性质方面提供参考.     

Al掺杂半导体Mg2Si薄膜的制备及电学性质

采用磁控溅射方法和热处理工艺在Si衬底上制备了不同Al质量分数的Mg2Si薄膜,研究了不同Al质量分数对Mg2Si薄膜结构及其电学性质的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和四探针测试仪对Al掺杂Mg2Si薄膜的晶体结构、表面形貌和电学性质进行表征和分析.结果表明:采用磁控溅射技术在Si衬底上成功制备了不同Al质量分数的Mg2Si薄膜,样品表面表现出良好的连续性,在Mg2Si (220)面具有择优生长性.随着质量分数的增加,结晶度先增加后降低,晶粒尺寸减小,且在Al质量分数为1.58％时结晶度最好.此外,样品电阻率也随着Al质量分数的增加逐渐降低,表明Al掺杂后的Mg2Si薄膜具有更好的导电性,这对采用Mg2Si薄膜研制半导体器件有着重要的意义.     

SiC基稀磁半导体材料的研究进展

稀磁半导体材料(DMS)是一种新型的磁性半导体材料,它同时利用了电子的电荷和自旋属性,兼有铁磁性能和半导体性能,在自旋电子器件领域有着重要的研究价值。主要介绍了DMS的发展过程,总结了最近几年SiC基稀磁半导体材料的研究进展,包括制备方法、性质研究和存在的主要问题,并展望了今后的研究方向。     

椭圆偏振研究溅射气压对锰膜光学性质的影响

采用射频磁控溅射技术在Si(111)基片上制备金属锰膜,用椭圆偏振光谱在2.0~4.0 e V光子能量范围内研究了溅射压强对锰膜光学性质的影响.分别用德鲁得-洛伦兹模型以及有效介质模型对椭偏参数进行拟合,结果表明随压强增大薄膜致密度先增大后减少;折射率随压强增大先减少后增大;而消光系数随压强的变化与光子能量有关,在低能量区变化复杂,高能量区随压强增加与折射率规律一致.分析表明上述变化与薄膜的致密度密切相关.     

环境友好硅锰薄膜结构及性能研究进展

锰硅化物结构的研究对性能的提高至关重要。但锰硅化物相结构的复杂性、无公度性、组分多样且不可控性，使得近年来对其研究结论各异，从而导致热电性能的提高面临着巨大挑战。文章对锰硅化物的结构及性能优化等方面的研究进行了综述，为今后硅锰热电材料性能的提高提供一定的理论参考。     

Ag-In-Te-Sb-O薄膜光学及短波长静态记录特性的研究

以Ag In Te Sb合金靶采用射频反应溅射在不同氧分压下制备了单层Ag In Te Sb O薄膜。对薄膜的反射光谱及光学常数 (n ,k)的研究结果表明 :在分压比PO2 /PAr =2 %～ 4%时制备的薄膜反射率较高 ,氩气保护下在30 0℃退火 30min后 ,在 5 0 0～ 70 0nm波长范围薄膜反射率增长可达 17%～ 2 5 % ;分压比PO2 /PAr=2 %时 ,薄膜在40 0～ 65 0nm波长范围有较强吸收 ,光学常数在退火前后也有较大差别。对薄膜静态记录性能的测试结果表明 :记录功率为 10mW ,脉宽为 10 0ns时 ,薄膜在记录前后反射率对比度高达 2 0 % ,具有良好写入灵敏性。连续多次进行写入 /擦除循环 ,擦除前后反射率对比度稳定 ,薄膜具有一定的可擦除性能。退火前后薄膜的X射线衍射 (XRD)结果说明退火后薄膜中仅有Sb的晶相 ,与Ag In Te Sb薄膜的结晶特性明显不同。薄膜的成分及各元素的化学状态用光电子能谱 (XPS)进行了分析。这类薄膜有望作为短波长高密度光存储材料。     

掺杂β-FeSi2的电子结构及光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法,对掺入Mn,Cr,Co,Ni的β-FeSi2的几何结构、能带结构和光学性质进行了研究.计算结果表明:(1)杂质的掺入改变了晶胞体积及原子位置,掺杂足调制材料电子结构的有效方式;(2)系统总能量的计算表明Mn掺杂时倾向于置换Fel位的Fe原子,而Cr,Co,Ni倾向于取代Fell位的Fe原子;能带结构的计算表明掺Mn,Cr使得β-FeSi2的费米面向价带移动,形成了P型半导体;而掺Co,Ni则使得β-FeSi2的费米面向导带移动,形成了n型半导体;(3)杂质原子的掺入在费米面附近提供了大量的载流子,改变了电子在带间的跃迁,对β-FeSi2的光学性质造成影响.