功率对制备β-FeSi2薄膜的影响

利用磁控溅射方法,溅射室背底真空优于2.0×10-5 Pa,采用不同的功率在Si(100)(电阻率为7~13 Ωcm)衬底上沉积一层铁薄膜(150~330 nm),然后在900 ℃,15 h背底真空条件下(4×10-4 Pa)退火,形成了β-FeSi2。采用扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌结构进行表征,并采用X射线衍射仪(XRD)对其进行了晶体的结构分析,当溅射功率为70~100 W时,主要衍射峰来自β-FeSi2,但同时在2θ=45°处有较大的FeSi峰,在2θ=38°附近出现较大的Fe5Si3峰。研究结果表明,制备β-FeSi2薄膜的最佳溅射功率为110 W,在900 ℃退火15 h。     

半导体材料β-FeSi2的发光性质研究

半导体材料β-FeSi2作为一种新型的光学活性材料引起了人们的广泛关注。β-FeSi2材料的发光波长在1．5μm,是光纤通信的重要波段,且能与已经发展起来的硅集成工艺兼容。文章概述了近年来β-FeSi2材料发光性质的研究成果,尤其是在改善发光性能上所做出的努力,为实现材料在器件上的应用和进一步的材料研究提供了有益的参考。     

射频溅射沉积不同厚度Ca膜退火直接形成Ca_2Si膜(英文)

使用射频磁控溅射系统在恒定溅射功率、Ar气压和Ar气流流量下,在Si(100)衬底上,分别沉积不同厚度的Ca膜。随后,800℃真空退火45分钟、1小时和1.5小时。半导体钙硅化物,即立方相的Ca2Si膜和简单正交相的Ca2Si膜首次、单独、直接生长在Si(100)衬底上。实验结果指明在多相共生的Ca-Si化合物中,Ca膜的沉积厚度、因溅射而生长的Ca-Si化合物的生长厚度决定了某一个单相的钙硅化物独立的生长。另外,退火温度为800℃时,有利于单相钙硅化物的独立生长。并且,退火时间也是关键因素。     

白炭黑对导电硅橡胶的线性及电阻特性的影响

发现白炭黑能明显提高导电硅橡胶的线性特性。确定最佳的白炭黑填充量为１６．７－２３．１％同时对其电阻变化 特性的实验结果作出比较合理的解释。     

新型半导体材料BaSi2的结构及其热电性能的研究

正交相的BaSi2是一种新型半导体材料,具有较小的热传导系数、较大的光学吸收系数和适合的带隙值,是一种潜在的热电材料和理想太阳能电池材料,有着广阔的应用前号。文章介绍了正交相BaSi2晶体结构、电学特性,综述了近年来对其热电性质的研究状况,并就当前BaSi2究中存在的问题和研究动向做了简要讨论。     

Mg2Si薄膜的磁控溅射制备及表征

采用直流磁控溅射的方法在Si(100)衬底上制备了Mg2Si外延半导体薄膜。通过XRD和FESEM对Mg2Si薄膜的晶体结构和表面形貌进行了表征,分析了溅射功率对Mg2Si薄膜制备的影响,得到了Mg2Si薄膜在不同溅射功率下的外延生长特性。结果表明,在Si(100)衬底上,Mg2Si薄膜具有(220)的择优生长特性,并且在50~80W的溅射功率范围内,随着溅射功率的增加,Mg2Si外延薄膜的衍射峰强度逐渐增强。     

合金化效应对Fe3Si结构稳定性和力学性能的影响

采用基于密度泛函理论的赝势平面波法,研究了Ni、Co、Cr元素对Fe3Si金属间化合物结构稳定性、弹性性能和电子结构。合金形成热和结合能的计算结果显示,Fe3Si-Ni具有最强的合金化形成能力,且结构最稳定。力学常数的计算结果表明,Ni和Cr的加入可提高化合物的塑性和延性,而Co可提高其硬度,其中Fe3Si-Ni的塑性最好,Fe3Si-Co的热稳定性最好。态密度和布居分析的计算结果表明,Fe3Si-Ni结构最稳定且塑性最佳的原因主要在于其体系的Fermi能级最接近于赝能隙的底部,Fe—Ni键布居数最大,合金化后体系的金属性增强最明显。     

The optical-electrical properties of doped β-FeSi2

By using the pseudo-potential plane-wave method of first principles based on the density function theory,the geometrical,electronic structures and optical properties of FeSi1.875M0.125(MDB,N,Al,P) were calculated and analyzed.The calculated structural parameters depend strongly on the kinds of dopants and sites.The total energy calculations for substitution of dopants at the SiI and the SiII sites revealed that Al and P prefer the SiI sites,whereas B and N prefer the SiII sites.The calculations predict that B- and Al-doped β-FeSi2 show p-type conduction,while N- and P-doped show n-type.Optical property calculations show that N-doping has little influence on the complex dielectric function of β-FeSi2; B-,N-,Al- and P-doping can enhance the electronic transition,refractive index,and reflection effect in the low-energy range,and weaken the reflection effect at the max peak of reflectivity.These results can offer theoretical guidance for the design and application of optoelectronic material β-FeSi2.     

非均相多钼氧簇/硅藻土催化氧化碘离子研究

采用浸渍法制备keggin型多钼氧簇/改性硅藻土(PMoO/Dia)催化剂。分别采用FT-IR、XRD、BET、SEM和碘离子选择电极来测试并研究催化剂结构,表面形貌和碘离子催化性能。利用分子力学和量子化学方法对PMoO在Di和Dia表面的吸附进行计算模拟。研究结果显示:负载后的PMoO高度有序分散在Dia表面上且未改变其原有的Keggin结构;在加有0.5 g的7%PMoO/Dia催化剂的反应体系中反应8 min后碘离子的转化率为99.7%,反应速率达到了2.25×10~(-5) mol/(L·s),与空白相比,PMoO/Dia的催化效果提高2.25×10~3倍;PMoO以物理吸附和化学吸附两种方式吸附在Di和Dia表面,Dia表面的铵基增加了PMoO与Dia之间的静电吸附和化学吸附作用力,同时降低了PMoO/Dia的前线轨道能级。催化剂重复使用10次以后仍保持着良好的催化性能,重复性好,无过氧化,具有较好的应用前景。     

Ga1-ＸTiＸSb(Ｘ= 0.25, 0.50, 0.75)电学、磁学及光学性质的第一性原理研究

直接带隙半导体锑化镓（GaSb）凭借其优异的性能在光纤通信、光电器件等领域具有应用价值。为了探索GaSb在光电器件中及新的自旋电子学材料的潜在应用,采用第一性原理计算了不同Ti掺杂浓度的GaSb（Ga1-xTixSb,其中X为Ti原子的掺杂浓度百分比）的电学、磁学及光学性质。计算结果表明：Ga1-xTixSb的能带结构和态密度在费米能级附近产生自旋劈裂并形成净磁矩,使Ga1-xTixSb(X=0.25, 0.50, 0.75)分别表现为半金属铁磁体、稀磁半导体、磁性金属。Ga1-xTixSb优化后晶格常数变大;Ga1-xTixSb的折射率、反射率、吸收系数发生红移且在中远红外波段光吸收系数高于GaSb;Ga1-xTixSb随着Ti掺杂浓度的增加对中远红外波段光子的吸收效果变得更好。计算结果为拓展GaSb基半导体材料在红外探测器、红外半导体激光器等领域的应用以及新的自旋电子学材料的发现提供理论参考。