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2005年 第34卷 第6期
刊出日期：2005-12-15

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纳米Ge薄膜的制备及光致发光特性研究

高立刚;杨宇

2005, 34(6):  963-967. 

摘要 ( 13 )   PDF (307KB) ( 26 )  

相关文章 | 计量指标

采用直流磁控溅射技术在不同生长温度制备了一系列的Ge薄膜.应用拉曼散射、X射线衍射、光致发光等技术表征薄膜的结构.结果表明:Ge薄膜的结晶温度约为380℃,并且随着生长温度的升高,Ge的结晶性变好,晶粒长大;对不同尺寸Ge薄膜的光致发光研究表明:随着纳米Ge晶粒尺寸的减小,光致发光峰的相对强度逐渐增强,且发光峰位发生蓝移.用有效质量近似模型讨论了量子尺寸效应和介电限域效应对纳米Ge颗粒发光特性的影响.

CdZnTe(110)面表面原子弛豫和表面态的研究

查钢强;李强;曾冬梅;何志;张文华;介万奇

2005, 34(6):  968-971. 

摘要 ( 8 )   PDF (250KB) ( 24 )  

相关文章 | 计量指标

通过真空Ar+离子刻蚀获得理想清洁的(110)表面,采用低能电子衍射(LEED)观察了(110)面表面原子结构,观察到(110)面表面未发生重构.采用光电子能谱技术验证了(110)面表面原子结构发生了弛豫.采用角分辨光电子谱(angle-resolved photoemission spectropy)实验测量出在费米能级以下0.9eV处存在峰宽约为0.8eV的表面态.并估算出其表面电荷密度约为6.9×1014cm-2,亦即表面Te和Cd(Zn)原子各有一个悬键.

MOCVD法制备一维定向ZnO晶须阵列及掺杂研究

张雪川;张跃;袁洪涛;王树彬

2005, 34(6):  972-976. 

摘要 ( 11 )   PDF (461KB) ( 25 )  

相关文章 | 计量指标

采用大气开放式MOCVD技术,以Zn(C5H7O2)2为前驱物,在玻璃和单晶硅基片上生长了沿c轴高度定向、规则排布的氧化锌晶须阵列.在此基础上,采用多气路输送不同金属有机源的方法,进行了ZnO晶须的掺杂,制备了掺铝元素的一维定向晶须阵列.XRD结果表明未掺杂ZnO晶须为六方纤锌矿结构,沿c轴高度取向;掺铝ZnO晶须晶体结构仍为六方纤锌矿结构,沿c轴择优取向.SEM结果显示,未掺杂的ZnO晶须阵列排布规则,长径比达到20;掺杂ZnO晶须随着铝掺杂浓度的增加,晶须的形貌及排布规则性变差.

AlAs/GaAs分布布拉格反射镜(DBR)的反射谱拟合与优化生长

张冠杰;舒永春;皮彪;姚江宏;林耀望;舒强;刘如彬;王占国;许京军

2005, 34(6):  977-981. 

摘要 ( 10 )   PDF (304KB) ( 24 )  

相关文章 | 计量指标

对分布布拉格反射镜(DBR)的原理和特征进行了分析,使用传输矩阵方法计算了不同对数GaAs/AlAs反射镜的反射率曲线.利用分子束外延(MBE)设备生长了波长为920nm和980nm的半导体多层膜DBR反射镜,分析了实验测得的反射谱与理论拟合曲线之间的差异及其产生原因,实现了材料的优化生长,获得了反射率大于99;、中心波长和带宽接近理论计算值的DBR材料.该DBR的反射谱拟合与优化生长研究可应用于VCSEL和VECSEL激光器.

MEMS用Si台面及SiO2/Si衬底上3C-SiC的LPCVD生长

孙国胜;王雷;巩全成;高欣;刘兴昉;曾一平;李晋闽

2005, 34(6):  982-985. 

摘要 ( 16 )   PDF (382KB) ( 16 )  

相关文章 | 计量指标

本文报道用在Si台面及热氧化SiO2衬底上3C-SiC薄膜的LPCVD生长,反应生长使用的气体为SiH4和C2H4,载气为H2,采用光学显微镜、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、以及室温Hall测试对所生长的3C-SiC材料进行了测试与分析,结果表明在3C-SiC和SiO2之间没有明显的坑洞形成.

利用辐射加热炉进行蓝宝石及其它高温氧化物的热物理和光学性能的研究

2005, 34(6):  986-998. 

摘要 ( 10 )   PDF (896KB) ( 32 )  

相关文章 | 计量指标

本文描述了一种特大的实验装置-辐射加热炉,获得了蓝宝石和其它高温氧化物在固相、液相时的光学、热学和物理性能.该装置和相应的技术使得在高于3500K温度下研究这些材料的粘度、熔点、热导率、发射率和吸收系数成为可能,并以此得到了高温下蓝宝石的分子热传导系数,以及不同降温速率下蓝宝石的过冷情况.此外,介绍了一种复合氧化物材料MgO-Al2O3-HfO在宽波段范围内的反射率.本文所给出的数据对于从事晶体和高温陶瓷方面研究的专家学者将很有用处.

高压13.56MHz PECVD法沉积器件质量级本征微晶硅材料

侯国付;郭群超;王岩;薛俊明;任慧志;宋建;张晓丹;赵颖;耿新华;李以钢

2005, 34(6):  999-1005. 

摘要 ( 9 )   PDF (376KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

本文国内首次报道了采用高压RF-PECVD技术沉积本征微晶硅材料的结果.实验表明,增大等离子体激发功率和减小硅烷浓度都能够使薄膜材料由非晶硅逐渐向微晶硅转变,而结构上的改变使得电学特性也随之改变.通过工艺参数的优化和纯化器的使用,有效地控制了氧的掺杂,在较高的生长速度下得到了器件质量级的本征微晶硅材料.将实验得到的微晶硅作为太阳电池光吸收层,在没有ZnO背电极和没有优化窗口层材料以及p/i界面时,电池的效率达到5.22;,这进一步表明本征微晶硅材料的良好性能.

4H-SiC同质外延生长及Ti/4H-SiC肖特基二极管

孙国胜;宁瑾;高欣;攻全成;王雷;刘兴昉;曾一平;李晋闽

2005, 34(6):  1006-1010. 

摘要 ( 19 )   PDF (246KB) ( 31 )  

相关文章 | 计量指标

利用台阶控制外延生长技术在偏晶向Si-面衬底上进行了4H-SiC的同质外延生长研究,衬底温度为1500℃,在厚度为32μm、载流子浓度为2～5×1015cm-3的外延材料上制备出了反向阻塞电压大于1kV的Ti/4H-SiC肖特基二极管,二极管的正向与反向电流的整流比(定义偏压为±1V时的电流比值)在室温下超过107,在265℃的温度下超过102,在20～265℃的温度范围内,利用电流电压测量研究了二极管的电学特性,室温下二极管的理想因子和势垒高度分别为1.33和0.905eV,开态电流密度在2.0V的偏压下达到150A/cm2,比开态电阻(Ron)为7.9mΩ·cm2,与温度的关系遵守Ron～T2.0规律.

径向流动MOCVD输运过程的数值模拟和反应器优化

左然;张红;徐谦

2005, 34(6):  1011-1017. 

摘要 ( 13 )   PDF (815KB) ( 45 )  

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针对三重进口径向流动行星式MOCVD反应器的输运过程进行二维数值模拟研究,探讨有关行星式反应器流道高度和托盘直径能否继续扩大,如何控制基片上方温场和浓度场为最佳分布这样一些本质问题,同时寻找反应器的优化条件.模拟结果发现:(1)通过对反应器形状进行优化,使进口处流道趋向于流线的形状,可以大大地削弱甚至消除由流道扩张引起的涡旋;(2)在影响对流涡旋的几何参数中,反应腔高度起主要作用,而反应腔直径影响较小.对于优化后的反应器,发生对流涡旋的临界高度提高到2～2.5cm,对应的反应器直径增加到40cm;(3)在相同温差、不同衬底温度的条件下,反应器内的流动形态不同.衬底温度高,对流涡旋较弱;衬底温度低,对流涡旋较强.其原因在于气体的粘滞力随温度升高从而抑制了浮升力的作用;(4)衬底上方均匀的流场对应均匀的温场和较高的反应物浓度,热扩散则使TMGa在衬底处的浓度降低.

PMN-PT晶体的生长、性质和应用进展

戴振国;董胜明;尹振华;李福奇;翟仲军;张健;王继扬

2005, 34(6):  1018-1023. 

摘要 ( 19 )   PDF (449KB) ( 25 )  

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综述了驰豫型铁电单晶PMN-PT[(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3]的研究现状,介绍了这种晶体的结构、生长和性质,讨论了其研究进展和发展趋势,并对其的可能应用做了简要分析.

近化学计量比钽酸锂晶体的拉曼光谱研究

师丽红;孔勇发;阎文博;刘宏德;李晓春;谢翔;许京军;孙军;陈绍林;张玲;孙磊;赵迪;张万林;张光寅

2005, 34(6):  1024-1029. 

摘要 ( 10 )   PDF (318KB) ( 32 )  

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本文研究了不同组分钽酸锂晶体的拉曼散射光谱,我们发现,在谱线的形状和数量方面,近化学计量比晶体与同成分晶体存在明显差异.通过实验,我们得到了钽酸锂晶体完整的长波长光学模式,并首次给出了钽酸锂晶体拉曼线宽和晶体组分的定量关系.另外,我们还发现了两个与本征缺陷相关的局域模,278cm-1和750cm-1峰,它们的强度与晶体中本征缺陷的数量成正比.

MOCVD-InAs/GaSb DBR结构材料的特性研究

蒋红;金亿鑫;宋航;缪国庆

2005, 34(6):  1030-1034. 

摘要 ( 12 )   PDF (339KB) ( 16 )  

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本研究采用MOCVD技术在GaSb衬底上制备InAs与GaSb交替生长层构成的分布布喇格反射镜(DBR)材料.由于InAs与GaSb材料晶格匹配良好,且折射率差较大,因此用这两种材料交替生长构成的DBR结构,在较低生长周期时即可获得较高的反射率.将其引入共振腔增强型红外探测器结构,做为共振腔的腔体,将大大改善器件性能,实现红外光的高灵敏度室温探测.根据多膜增反原理,膜层反射率随膜层周期增加而增加,理论计算结果显示InAs/GaSb DBR结构工作波长为2.4μm,周期为22时,膜层反射率即可高于80.11;.我们用扫描电子显微镜,X-ray射线衍射,反射光谱测量等分析手段,对InAs/GaSb DBR结构材料的物理性能进行表征.结果表明,我们已经成功获得高质量的晶格匹配的InAs、GaSb单晶薄膜,以及InAs/GaSb交替生长组成的不同周期的DBR结构材料.反射光谱测量显示,InAs/GaSb DBR反射率随膜层周期数增加而增加,当InAs/GaSb DBR周期数为22时,其反射率约为44.27;.

超高压下熔媒法人造金刚石合成机制研究的重要进展

沈主同

2005, 34(6):  1035-1049. 

摘要 ( 12 )   PDF (1188KB) ( 34 )  

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本文对熔媒法人造金刚石的实验、观察和分析,包括熔媒金属(FC或m)、石墨(g)和金刚石(D)存在状态、结晶状况、微观结构和结构特征及其各自结果的分析讨论等研究作了报导.在此基础上对人造金刚石的合成机制作出有机统一整体的讨论如下:(1)形成D结晶基元相变必要条件的特征,可以认为在m熔化过程中发生的助熔激发效应.由于m的d带空穴同g的π-电子相互作用产生各种集团和原子,特别是具有近程有序与密排面结构的原子集团,从而形成一种具有适当尺寸和可变组元的类填隙式固溶体-复合原子集团;(2)形成D结晶基元相变充分条件的特征,可以认为在前述的复合原子集团中的密排面间隙部位发生m的催化激发效应.由于m的价电子处于激发态统计权重增高达到d3s或类sp3状态,诱发处于复合原子集团中类g原子集团实现sp2转移sp3状态.形成一种具有可变组分、不稳定的或部分稳定的类间隙相.这种间隙相式复合原子集团是相变的产物,也是在非平衡态下具有扩散性的主要结晶基底和结晶基元;(3)人造金刚石体系中m/g相互作用的必要和充分条件的特征可用它们的界面结合特征方程作判据来描述.这种判据取决于反映在它们表面和界面上几何结构、电子结构和尺寸等效应(与原子-分子层次结构及相互作用状态有关)的表面能、界面能和有效尺寸.所推导的方程对人造金刚石体系中相互作用,即熔媒激发复合效应的最适合状态提供重要的科学依据和有效技术途径.

在MOCVD系统中用预淀积In纳米点低温下合成生长InN

谢自力;张荣;修向前;毕朝霞;刘斌;濮林;陈敦军;韩平;顾书林;江若琏;朱顺明;赵红;施毅;郑有炓

2005, 34(6):  1050-1055. 

摘要 ( 11 )   PDF (449KB) ( 19 )  

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利用低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)系统,在(0001)蓝宝石衬底上采用预淀积In纳米点技术低温合成制备了立方相的InN薄膜.首先以TMIn作源在蓝宝石衬底表面预淀积了一层金属In纳米点,然后在一定条件下合成生长InN薄膜.X射线衍射谱(XRD)和X射线光电子发射谱(XPS)显示适当的预淀积In不仅能够促进InN的生长,同时还能够抑制金属In在InN薄膜中的聚集.原子力显微镜(AFM)观察表明,金属In纳米点不仅增强了成核密度,而且促进了InN岛的兼并.自由能计算表明预淀积的In优先和NH3分解得到的NH与N基反应生成InN.我们认为这种优先生成的InN为接下来InN的生长提供了成核位,从而促进了InN的生长.

非致冷In0.53Ga0.47 As/InP红外探测器研究

缪国庆;殷景志;金亿鑫;蒋红;张铁民;宋航

2005, 34(6):  1056-1058. 

摘要 ( 11 )   PDF (180KB) ( 20 )  

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采用LPMOCVD技术生长了InGaAs红外探测器器件结构材料,其晶格失配为2.19×10-4.利用锌扩散制备探测器单元器件,光谱响应范围为0.90～1.70μm,在1.95V偏压下,暗电流为5.75×10-5A,在反向偏压为-5V时,电容为6.96×10-12F.探测器波段探测率为2.08×1011cmHz1/2W-1.

反向流动垂直喷淋式MOCVD反应器设计与数值模拟

徐谦;左然;张红

2005, 34(6):  1059-1064. 

摘要 ( 12 )   PDF (1034KB) ( 44 )  

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本文分析了现有的MOCVD反应器存在的不足,提出了一种新型的反向流动垂直喷淋式反应器:反应气体从基片上方的许多平行小喷管喷入反应区,反应后的尾气又从基片上方出口排出,从而减少了反应物浓度沿衬底径向的不均匀性.通过对反应器进行三维数值模拟,改变喷管的中心距、喷管端与衬底的距离、流量、气体压强等参数,确定了反应室内衬底上方温度场与浓度场为最佳时的参数组合.

掺杂光子晶体光纤的缺陷模增益谱与光孤子拉曼放大研究

沈廷根;郑浩;李正华;方云团

2005, 34(6):  1065-1073. 

摘要 ( 14 )   PDF (487KB) ( 25 )  

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本文研究在层状结构光子晶体光纤中引入多个缺陷区,制作出多芯的光子晶体光纤,在光子晶体光纤中增加的多个线缺陷形成波分复用技术的多个传输信道,在此基础上数值模拟研究在缺陷介质中掺入和未掺入激活杂质,光子晶体光纤的掺杂局域场特征以及受激辐射增强和透射率大于1现象与光子带隙内群速度异常和掺杂层复有效折射率负的虚部之间的内在规律,进一步研究发现在光子晶体光纤的各个线缺陷中掺入拉曼增益介质,得到光子晶体光纤拉曼放大规律.由于光子晶体光纤的各个信道间存在带隙,使得信道间信号串扰必然受到抑制,利用这些特性可以设计分布式高增益、极低噪声、宽带和有利于光集成的新型光子晶体光纤拉曼放大器,将它用于密集波分复用(DWDM)光通信系统.

N型赝三元机械合金化冷压烧结热电材料的制备及其性能

胡建民;吕强;荣剑英;信江波;王月媛

2005, 34(6):  1074-1078. 

摘要 ( 8 )   PDF (466KB) ( 24 )  

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本文采用机械合金化法成功制备了N型赝三元(Bi2Te3-Sb2Te3-Sb2Se3)合金粉体材料,该材料颗粒均匀、细小,颗粒尺寸在10～100nm量级.在此基础上采用冷压烧结法制备了N型赝三元机械合金化冷压烧结热电材料.研究了这种热电材料的电导率、塞贝克系数与烧结温度的关系.

Si基外延GaN中缺陷的腐蚀研究

赵丽伟;刘彩池;滕晓云;朱军山;郝秋艳;孙世龙;王海云;徐岳生;胡家辉;冯玉春;郭宝平

2005, 34(6):  1079-1082. 

摘要 ( 10 )   PDF (491KB) ( 28 )  

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本文采用KOH:H2O=3:20～1:25(质量比)的KOH溶液,对Si基外延GaN进行湿法腐蚀.腐蚀后用扫描电子显微镜(SEM)观察,GaN面出现了六角腐蚀坑,它是外延层中的位错露头,密度约108/cm2.腐蚀坑的密度随腐蚀时间延长而增加,说明GaN外延生长过程中位错密度是逐渐降低的,部分位错因相互作用而终止于GaN体内.观察缺陷腐蚀形貌还发现,接近裂纹处腐蚀坑的密度要高于远离裂纹处腐蚀坑的密度,围绕裂纹有许多由裂纹引起的位错.腐蚀坑的密度可以很好地反映GaN晶体的质量.晶体质量较差的GaN片,腐蚀后其六角腐蚀坑的密度高.

水热法ZnO晶体特征研究

宋词;杭寅;张昌龙;徐军;顾书林;夏长泰;周卫宁;仲维卓

2005, 34(6):  1083-1087. 

摘要 ( 13 )   PDF (391KB) ( 28 )  

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ZnO具有优良的综合性能使其成为极有前途的下一代光电材料,水热法是一种重要的生长ZnO晶体的方法.本文对水热法生长的面积约150mm2的ZnO晶体进行了报道,研究了晶体不同方向的生长速度、形貌特征和光学性能.X射线摇摆曲线表明晶体的质量较好.对于光学性质的分析表明晶体生长时加入H2O2能显著提高晶体的质量.494nm附近的发光带可能与氧空位有关.520nm的发光可能与Na或者Si所形成的杂质能级跃迁有关.

固相混合法制备Ce:LSO粉体的研究

蒋成勇;陈红兵;周昌勇

2005, 34(6):  1088-1091. 

摘要 ( 14 )   PDF (303KB) ( 31 )  

相关文章 | 计量指标

采用高纯氧化镥、氧化硅及氧化铈粉体混合后分别在600℃、900℃及1200℃进行煅烧2h,当煅烧温度为1200℃时,有少量硅酸镥生成,但仍有大量氧化镥和氧化硅残留,制备出的粉体颗粒呈不规则状,带有较尖锐的棱角,而且随着反应温度的升高,有明显的团聚现象.在对1200℃煅烧粉体的光谱检测中发现了266nm吸收宽峰,位于381nm的荧光发射峰,位于298nm处的荧光激发峰,与硅酸镥单晶相比,各峰位置有所偏移.

以TiO2粉体为钛源水热合成Pb(Zr0.52Ti0.48)O3晶粒机理

李涛;彭同江

2005, 34(6):  1092-1095. 

摘要 ( 9 )   PDF (411KB) ( 24 )  

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用水热法合成了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)超细晶粒.通过对合成粉晶体的物相与晶体形貌的表征和对生成物中TiO2残余量的测定,初步分析了PZT粉晶粒形成的机理.在反应初期,随着温度的升高,TiO2粒子逐渐溶解.进入溶液的钛氧基团与溶液中的羟基相作用发生羟基化反应,形成钛的氢氧化物.钛与锆的氢氧化物相互作用,形成生长基元,它们与pb2+离子一起在PZT晶核生长界面上叠合、脱水、结晶,从而使PZT晶粒长大.

软磁锰锌铁氧体纳米晶的制备及测试分析

崔银芳;王新;魏雨;郝顺利;王永明

2005, 34(6):  1096-1099. 

摘要 ( 16 )   PDF (314KB) ( 23 )  

相关文章 | 计量指标

本文论述了用一种改进的方法-共沉淀沸腾回流法制备软磁锰锌铁氧体纳米晶.在生成反应前驱体时,通过变换溶液的pH值,得到粒径不同的五个样品,并用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和粉末样品磁强共振计(VSM)对其显微结构和磁性能进行分析.结果表明该方法成本低、无污染、反应过程易控,且制得的样品磁性能较好,可重复性高.

两面顶金刚石杂质的中子活化分析

姜伟;姚勇;杨缤维;鲁伟员;张书霞;寇自力

2005, 34(6):  1100-1104. 

摘要 ( 11 )   PDF (416KB) ( 22 )  

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金刚石里的杂质一直被人们所关注,相关的报道也较多,然而对于两面顶压机合成的高品级金刚石的杂质确很少有报道.本文采用一种新的检测手段-中子活化分析发现金刚石里除了含有触媒的杂质外,还含有十几种稀有金属元素,含量已达到10-9或10-6的数量级别.这些稀有元素的发现有利于我们更好的研究金刚石的性能,提高它的质量.此外,将国内和国外的两面顶金刚石杂质含量进行了对比,发现他们的含量已非常接近,这说明了我国的金刚石制造业已经发展到了一个新的阶段.

热压ZnS与金刚石复合材料的研究

于艳;徐运生;李洪生;莫彦祎;宁磊;李振国

2005, 34(6):  1105-1108. 

摘要 ( 14 )   PDF (347KB) ( 25 )  

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利用热压法制备ZnS/D复合材料,通过对成型压力、热压温度、热压压力、掺杂量四个因子三水平的正交设计,得到优化的热压工艺;并且根据样品的硬度和断裂韧性讨论了热压工艺对它们的影响.结果表明:温度对硬度的影响很大,随着温度的升高硬度逐渐降低;而断裂韧性则受工艺参数综合效应的制约,对单一参数变化不十分敏感,但它却随金刚石含量的增加而显著提高,当金刚石含量达到10;质量分数时,其断裂韧性是纯ZnS的1.7倍.

金刚石振动特性的分子动力学模拟

胡晓君

2005, 34(6):  1109-1112. 

摘要 ( 10 )   PDF (245KB) ( 29 )  

相关文章 | 计量指标

利用分子动力学的计算机模拟方法,分别采用Tersoff-Brenner势和Tersoff势研究了金刚石的振动特性及空位对金刚石振动特性的影响.结果表明,Tersoff势不能准确地描述金刚石的振动特性,而用Tersoff-Brenner势计算得到的金刚石态密度和拉曼谱图与实验结果符合得很好.空位使金刚石的振动特性发生了变化,在态密度和拉曼谱中金刚石峰的右边出现一个较强峰.

不同结构物质和有机基质对草酸钙晶体生长的促进作用

张惠敏;欧阳健明

2005, 34(6):  1113-1117. 

摘要 ( 11 )   PDF (606KB) ( 21 )  

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本文综述了有机大分子、小分子和有机基质对尿石矿物草酸钙(CaOxa)晶体成核、生长和聚集的促进作用.从促进物的分子结构和草酸钙晶体的晶面性质等方面讨论了不同类型促进物的作用机理.最后指出了该领域所面临的问题和将来的发展方向.

MOCVD生长InxGa1-Xn薄膜的表征

李亮;张荣;谢自力;张禹;修向前;刘成祥;毕朝霞;陈琳;刘斌;俞慧强;韩平;顾书林;施毅;郑有炓

2005, 34(6):  1118-1121. 

摘要 ( 9 )   PDF (388KB) ( 16 )  

相关文章 | 计量指标

本文利用MOCVD方法在(0001)取向的蓝宝石衬底上实现了不同生工艺条件下的InxGa-xN薄膜的制备,并通过XRD、SEM、AFM等测量分析方法系统研究了生长工艺参数对InxGa1-xN薄膜的组分和性质的影响.InxGa1-xN薄膜的制备包括蓝宝石衬底表面上GaN缓冲层的生长以及缓冲层上InxGa1-xN薄膜的沉积两个过程.通过对所制备InxGa1-xN薄膜的XRD、SEM、AFM分析发现,调节生长温度和TMGa的流量可以有效控制InxGa1-xN薄膜中In的组分,并且随着生长温度的升高,InxGa1-xN薄膜的表面缺陷减少.

VHF-PECVD法制备氢化硅薄膜及单结电池

吴志猛;雷青松;赵颖;耿新华;奚建平

2005, 34(6):  1122-1125. 

摘要 ( 12 )   PDF (216KB) ( 26 )  

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利用VHF-PECVD分解硅烷和氢气的混合气体来制备本征微晶硅薄膜.运用拉曼散射和X射线衍射研究了不同硅烷浓度对薄膜的影响.随着硅烷浓度的增加,沉积速率和光敏性增加而晶化率下降.将优化的本征材料应用到pin电池中,得到本征层厚度约为1μm的微晶电池,效率达5.87;.

AlN/Si(100)上CVD SiC薄膜的光致发光谱

秦臻;韩平;韩甜甜;鄢波;李志兵;谢自力;朱顺明;符凯;刘成祥;王荣华;李云菲;S. Xu;N. Jiang;顾书林;张荣;郑有炓

2005, 34(6):  1126-1131. 

摘要 ( 10 )   PDF (348KB) ( 39 )  

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本工作用化学气相淀积方法在AlN/Si(100)复合衬底上生长SiC薄膜.外延生长过程中,采用C4H4和SiH4作为反应气源,H2作为载气.样品的X-射线衍射谱和拉曼散射谱显示,所得到的外延层为六角对称的SiC薄膜.俄歇电子能谱及X-射线光电子能谱的测量结果表明,在外延膜中存在来自衬底的Al和N元素.样品的光致发光测量显示,所有的样品均可在室温下观察到位于3.03eV和3.17eV处的发光峰,这分别相应于4H-SiC能带中电子从导带到Al受主能级之间的辐射跃迁和电子从N施主能级到价带之间的辐射跃迁,从而表明所得的外延薄膜的多形体为4H-SiC.

在Si(100)上以AlN作过渡层低温外延生长ZnO薄膜

孙林林;刘宏玉;程文娟;马学鸣;石旺舟

2005, 34(6):  1132-1136. 

摘要 ( 14 )   PDF (393KB) ( 28 )  

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采用脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)上成功生长了高度c轴取向的AlN薄膜,并以此为衬底,实现了ZnO薄膜的低温准外延生长.通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)以及荧光分光光度计表征ZnO薄膜的结构、表面形貌和发光性能.结果表明,ZnO薄膜能在AlN过渡层上沿c轴准外延生长,采用AlN过渡层后,其荧光强度也有大幅提高.

采用MOCVD法在p型Si衬底上生长Zn0薄膜

张源涛;崔勇国;张宝林;朱慧超;李万成;常遇春;杨树人;杜国同

2005, 34(6):  1137-1140. 

摘要 ( 8 )   PDF (245KB) ( 29 )  

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采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在p型Si(100)衬底上生长未掺杂的n型ZnO薄膜.在不同的生长温度下,c轴取向ZnO薄膜被生长在Si衬底上,生长所采用的锌源为二乙基锌(DEZn),氧源为氧气(O2).通过X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)和荧光光(PL)谱研究了薄膜的结构和光学特性.研究表明温度为610℃时生长的ZnO薄膜显示最好的结构和光学特性.此外,所生长n-ZnO/p-Si异质结的I-V特性曲线都表现明显的整流特性,且反向漏电流很小.在620℃生长的异质结的漏电流相对最大,大于在其它温度下生长的异质结的漏电流.

激光晶体炉上称重法自动直径控制(ADC)技术

董淑梅;李言;李留臣;王庆;楚波

2005, 34(6):  1141-1145. 

摘要 ( 26 )   PDF (327KB) ( 30 )  

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自动直径控制(ADC)技术是直拉法晶体生长设备的一项动直径控制方法,并从理论上分析了上称重法自动直径控制(ADC)原理,着重介绍了在传统TDL-J50A及TDL-J60激光晶体炉上自主开发的上称重法自动直径控制系统的机械结构及控制系统.使用上称重法自动直径控制系统已成功地生长出φ51～76mmYAG晶体及φ51～76mm铌酸锂晶体,取得了良好的控制效果.

AlN薄膜择优取向生长机理及制备工艺

门海泉;周灵平;肖汉宁

2005, 34(6):  1146-1153. 

摘要 ( 20 )   PDF (559KB) ( 34 )  

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不同择优取向的AlN薄膜具有不同的物理化学性质和应用,其择优取向生长机理主要包括热力学的"能量最小化"理论和动力学的"选择进化"理论.在众多的制备方法中,通过控制工艺参数可以沉积出不同择优取向的A1N薄膜,各工艺参数对其择优取向的影响取决于沉积粒子到达衬底前携带能量的大小,它们引起的各晶面生长速率的竞争,其结果表明,择优取向晶面是该沉积条件下生长速率最快的晶面.在诸多工艺参数中,靶基距、离子束轰击是控制AlN薄膜择优取向的最重要工艺参数,靶基距增大容易得到(100)晶面择优取向的AlN薄膜,而一定范围内离子束轰击能量和轰击角度的增大会促进(002)晶面择优取向生长.

采用MOCVD方法在GaAs衬底上生长ZnO(002)和ZnO(100)薄膜

崔勇国;张源涛;朱慧超;张宝林;李万程;杜国同

2005, 34(6):  1154-1157. 

摘要 ( 9 )   PDF (274KB) ( 17 )  

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采用金属有机化学汽相沉积生长法(MOCVD),在不同的衬底表面处理条件和生长温度下,在GaAs衬底上生长出了ZnO薄膜.随着化学腐蚀条件的不同,可生长出优先定位不同的ZnO(100)和ZnO(002)薄膜.该薄膜的晶体结构特性是由X光衍射谱仪(XRD)所获得的,而其光学特性是由光荧光谱仪(PL)来测的.与ZnO(002)相比,ZnO(100)薄膜具有更优越的晶体结构特性,并且在同样的生长温度下都具有相似的光学特性.对于腐蚀条件不同的GaAs衬底所进行的XPS分析结果表明,ZnO薄膜优先定位变化的主要原因在于腐蚀过程中形成的富As层.

热处理对Agx O薄膜结构及成份的影响

郜小勇;刘萍;陈永生;王海燕;卢景霄

2005, 34(6):  1158-1162. 

摘要 ( 13 )   PDF (313KB) ( 18 )  

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利用X射线衍射谱(XRD)和X射线光电子谱(XPS)研究了热处理对AgxO样品的结构及成份的影响.研究结果表明所有制备的AgxO样品基本为无定型,并且AgO和Ag2O两种成份共存;两组具有代表性的AgxO样品经过高温热处理后分别呈现了(Ag+Ag2O)和Ag2O的多晶结构,结构及成份的巨大差异与样品制备条件息息相关;AgO和Ag2O两种成份的热分解临界温度分别为200℃和300℃;热处理过程中,伴随着AgxO的热分解及体内的氧原子向样品表面的扩散过程,并且Ag2O具有相对致密的结构.

用光辅助MOCVD制作巨磁阻薄膜PCMO

廖学明;唐为民

2005, 34(6):  1163-1166. 

摘要 ( 12 )   PDF (255KB) ( 18 )  

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用光辅助MOCVD的方法成功地在LAO,Pt/Ti/SiO2/Si,Pt/LAO等不同的衬底上生长出巨磁阻材料PCMO,并且在室温无磁场的环境中观察到由脉冲电压诱导其电阻可逆变的效应(称为EPIR效应).实验证实,用此方法制备出的PCMO薄膜受到一定的脉冲电压驱动时,其电阻值可以增大,也可以减少,与所施加的脉冲极性有关,并且电阻值变化的大小与脉冲的数量有一定的关系,可以用多值的方式来记录和存储信息.这表明,用光辅助MOCVD制作的PCMO薄膜也具有可擦可写的,多值的存储信息的功能.可以被开发为高速读写,大容量的非易失性存储器,具有广阔的应用前景.

Si(111)外延GaN的表面形貌及形成机理研究

朱军山;徐岳生;刘彩池;赵丽伟;滕晓云

2005, 34(6):  1167-1170. 

摘要 ( 8 )   PDF (432KB) ( 26 )  

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用高温AlN作缓冲层在Si(111)上外延生长出GaN薄膜.通过对薄膜表面扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)的分析,确定缓冲层对外延层形貌的影响,分析解释了表面形貌中凹坑的形成及缓冲层生长温度对凹坑的影响.结果表明:温度的高低通过影响缓冲层初始成核密度和成核尺寸来影响外延层表面形貌.

常规退火与光退火固相晶化的对比

靳锐敏;卢景霄;王海燕;张丽伟;王生钊;刘萍;王红娟

2005, 34(6):  1171-1173. 

摘要 ( 22 )   PDF (242KB) ( 21 )  

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为研究传统炉子退火与光退火固相晶化的不同特点,用石英玻璃作衬底,在室温、350℃和450℃下用PECVD法直接沉积非晶硅(a-Si:H)薄膜,把沉积的样品分别在850℃下用传统炉子退火3h、用光快速热处理(RTP)5min,然后用Raman、XRD和SEM分析对比,发现传统炉子退火后的晶粒分布不均匀,光退火后的晶粒分布均匀.XRD分析发现两种方法晶粒尺寸均为30nm左右.

正向化学沉淀法制备纳米ZrO2及其表征

王焕英

2005, 34(6):  1174-1177. 

摘要 ( 7 )   PDF (280KB) ( 23 )  

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以ZrOCl2·8H2O和NH3·H2O为原料,采用正向化学沉淀法制得了纳米ZrO2,并系统地研究了不同反应条件如:反应物初始浓度、反应温度、沉淀剂加入方式、溶液pH值、煅烧温度和时间等对粒径大小、均匀度的影响,采用Malvem粒度分布仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪和X射线衍射仪等对产品进行了表征,并得出结论:正向化学沉淀法制备纳米氧化锆,所得粒子粒度较小、均匀性好,而且反应速度较快、操作简便.

十一五时期我国高新技术产业发展趋势

2005, 34(6):  1178-1179. 

摘要 ( 7 )   PDF (159KB) ( 16 )  

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投稿需知\《人工晶体学报》征稿简则

2005, 34(6):  1180. 

摘要 ( 7 )   PDF (185KB) ( 16 )  

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