VB/VGF法制备掺FeInP晶体的电阻率均匀性

针对4.5英寸(1英寸≈2.54 cm)掺Fe InP晶体普遍存在的轴向和径向电学参数分布不均匀问题,深入研究了晶体生长工艺参数对电学参数分布的影响。结合垂直布里奇曼(VB)法和垂直梯度凝固(VGF)法,利用六段温区控制及坩埚线性下降的装置,优化了坩埚的旋转和下降速度,以调节掺杂剂Fe在熔体中的分凝、固液界面形状及晶体头部与尾部的生长速度。这些措施不仅改善了晶体的固液界面形状,使其由较凹变得平缓,同时实现了晶体生长速率的合理匹配与温度梯度的精确控制,显著提升了晶体的位错密度和电学参数的均匀性。与传统VGF法相比,VB/VGF法掺Fe InP晶体的轴向电阻率差值降低了259%,径向电阻率均匀性提高了2.0%~7.1%。

YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的最佳厚度研究

在H .Lengfellner等人推导的激光感生电压公式以及笔者推导出的YBa2 Cu3O7-δ薄膜激光感生电压信号随时间变化公式的基础上 ,进一步导出产生最大激光感生电压所需的薄膜最佳厚度的方程式 .该方程给出了影响器件响应设计的主要因素 .

超巨磁电阻薄膜物理及应用

由于在外界温度变化和磁场作用下表现出巨大的磁电阻效应(CMR),超巨磁电阻材料成为一个热点研究课题。CMR材料在硬盘读出磁头,随机存储器上极具潜力,在磁传感器、光热辐射探测器、场效应晶体管及磁制冷等方面的应用也崭露头角。首先介绍了CMR薄膜材料的结构和机理,接着详细讨论了它们在器件应用上,尤其是在激光感生电压热电电压效应(LITV)、Bolometer、传感器等有关方面的应用进展。最后展望了CMR薄膜未来的应用前景。

抛物线型衬底InGaN/GaN发光二极管的模拟研究

针对发射到衬底中的光子,提出了一种具有抛物线型衬底结构的InGaN/GaN发光二极管,并对平面衬底和抛物线型衬底InGaN/GaN发光二极管的光子运动轨迹、发射功率角度分布和外量子效率进行了模拟计算.结果表明相对于平面衬底发光二极管,抛物线型衬底发光二极管可以充分利用发射到衬底中的光子,使其正向光子发射功率增加12.6倍,外量子效率提高1.22倍,同时具有发射准平行光的功能.

PLD系统中硅板加热器温度的影响因素

研究了PLD系统中用硅板做衬底加热器时影响衬底温度的几个因素。通过使用校准了的红外测温仪做温度检测元件 ,发现 :1 硅板上各部分的温度不是均匀分布的 ;2 衬底放在硅板上时 ,衬底温度和硅板温度有很大的不同 ;3 在相同的硅板加热电流下 ,硅板温度随硅板环境的真空度不同而变化。不细致考虑上述因素时 ,脉冲激光沉积 (PLD)

温度对离子束溅射生长Ge/Si量子点的形貌影响

采用离子束溅射技术,在不同温度的Si(100)衬底上生长了一系列Ge量子点样品,利用AFM和Raman光谱对样品表面形貌和结构进行表征,结果表明,随着温度升高,量子点密度增大(750℃生长的量子点密度达到1.85×1010cm-2),均匀性变好及结晶性增强;但随生长温度升高,Si-Ge互混程度也同时加剧。

离子束溅射生长Ge纳米薄膜的表面形貌观察

采用离子束溅射技术并按正交试验方案生长了不同厚度以及在不同条件下退火的Ge纳米薄膜,用AFM图谱对薄膜的表面形貌进行了表征。结果表明厚度为2.8nm的Ge膜在600℃下退火10min,出现了高4nm、直径50nm左右的Ge岛,而10nm厚的Ge膜在720℃下退火120min,岛的数量较多且分布比较均匀。通过离子束溅射机理和沉积原子之间的扩散运动,对这些现象进行了较为合理的解释。

Ni^(2+)掺杂浓度对TiO_2薄膜的制备及性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英(SiO2)衬底上制备了多层TiO2及Ni2+掺杂TiO2薄膜。利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)及紫外分光光度计(UV-Vis)对薄膜样品进行结构性能表征。实验结果表明,在400℃下退火3h得到的TiO2薄膜均为锐钛矿相,Ni2+的掺杂对退火处理TiO2薄膜结晶行为影响不大,但Ni2+的掺杂有效阻碍了TiO2由无定型向锐钛矿相的转变;同时,Ni2+掺杂引起TiO2薄膜吸收边发生明显的红移,使其进入可见光波段的范围。

铜含量对镁合金化学镀Ni-Cu-P镀层性能的研究

为研究镀液中不同铜离子含量对镁合金AZ91D化学镀Ni-Cu-P镀层性能的影响,采用硫酸镍为镍源,在镁合金化学镀Ni-P的镀液中加入不同含量的铜离子,可直接得到不同的Ni-Cu-P镀层,但都较均匀致密,结合力良好。经过耐醋酸腐蚀、磨粒磨损试验,结果表明:在硫酸铜含量为0.5g/L的镀液中获得的Ni-Cu-P镀层,较基体的耐蚀性提高了0.84倍,耐磨性提高了0.56倍。由此得出结论:镀液中硫酸铜含量为0.5g/L,所得到的镀层性能最佳。

溶胶-凝胶法制备Al^3＋掺杂ZnO薄膜的结构和光学性能

采用无机盐溶胶-凝胶方法在载玻片衬底上制备了ZnO:Al薄膜,利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见光透射光谱(UV-Vis transmittance spectrum)和扫描电镜(SEM)研究了退火温度和Al3+掺杂浓度对ZnO:Al薄膜结构和光学性能的影响。结果表明,随退火温度的升高或进行适当浓度的Al3+掺杂,可使(002)衍射峰的强度增强,晶粒尺寸增大,半高宽减小,薄膜的结晶质量明显改善,且可见光透过率高。

半导体量子点集成有机发光二极管的光光转换器进展

介绍的光光转换器是新型红外光-可见光转换器件,红外光产生的光生载流子直接注入有机发光二极管产生可见光。以半导体红外探测与有机发光器件单片集成的光光转换器,直接实现了红外光到可见光的集成转换,在红外凝视技术中有极大的应用潜力。综述了无机红外探测与有机发光的光-光转换器的研究进展。

Al_2O_3对激光熔覆镍基涂层腐蚀性的影响

为研究不同Al2O3含量对激光熔覆镍基涂层耐腐蚀性能的影响。将基体与不同Al2O3含量的Al2O3/Ni熔覆层界面进行对比试验,利用SSX-500型扫描电镜对合金熔覆层的组织形貌进行观察,采用电化学腐蚀实验和盐雾实验对涂层的腐蚀性进行测试,结果表明,在镍基自熔合金粉末中加入Al2O3后,熔覆层的显微组织得到了细化。当Al2O3含量为40%时,致钝电流密度和维钝电流密度最小,钝化区范围最大;盐雾实验中涂层单位面积增重为1.15mg/mm2,较不加Al2O3的Ni60合金涂层降低了约48.5%,耐蚀性能得到了显著提高。

束流密度对Ge/Si量子点溅射生长的影响

采用离子束溅射技术在Si基底上自组织生长了一系列Ge量子点样品,研究了束流密度对Ge/Si量子点的尺寸分布和形貌演变的影响。原子力显微镜测试结果表明,随着束流密度的增加,量子点的面密度持续增大,其尺寸不断减小,量子点的形貌由圆顶形转变为过渡圆顶形。计算直径标准偏差的结果表明,当束流密度为0.86mA/cm2时,量子点的尺寸均匀性最佳。束流密度与沉积速率成正比,影响着表面吸附原子与其它原子相遇而形成晶核的能力。

Ge/Si纳米多层膜的埋层调制结晶研究

采用磁控溅射设备,当衬底温度为500℃时,在Si(100)基片上磁控溅射生长Ge/Si多层膜样品。使用Raman,AFM和低角X射线技术对样品进行检测和研究,结果表明通过控制Ge埋层的厚度,可以调制Ge膜的结晶及晶粒尺寸,获得晶粒平均尺寸和空间分布较均匀的多晶Ge/Si多层膜。

溅射Si／Ge多层膜及其发光誊性研究

采用离子束溅射技术，在玻璃衬底上制备了不同周期数的Si／Ge多层膜样品。利用X射线小角衍射、Raman散射光谱和室温光致发光（PL）对样品进行表征。结果表明，2．0～2．3eV之间的发光带是由薄膜中的各种缺陷形成的；1．77～1．84eV之间的发光带来自薄膜中的非晶结构和晶粒间的缺陷；1．53eV发光峰则可能源于纳米Ge晶粒发光。

斜切基片上溅射生长高密度小尺寸Ge纳米点的研究

采用离子束溅射技术,在斜切的单晶Si基底上生长了高密度的小尺寸Ge纳米点。系统研究了斜切基底上的表面台阶对Ge纳米点生长初期表面原子吸附行为的影响,以及斜切基片上Ge纳米点随原子沉积量的演变规律。实验结果表明,在斜切基片上原子级的表面台阶能有效地抑制吸附原子的表面扩散。因此,有利于Ge纳米点的形核,并抑制纳米点的过度长大,从而获得高密度、小尺寸的Ge纳米点。

镁合金化学镀Ni-Cu-P合金耐磨性研究

在AZ91D镁合金上直接化学镀Ni-Cu-P合金,得到了均匀、致密的镀层,有良好的结合力,其耐磨试验结果表明:Ni-Cu-P镀层的磨损量仅为基体的43%。X-射线衍射图表明热处理后,Ni-Cu-P合金镀层结构发生了变化,耐磨性有所提高,其磨损量仅为基体的15%。

外延GaNAs薄膜价带分裂随温度变化的研究

利用分子束外延(MBE)技术在GaAs(001)衬底上生长了GaN0.01As0.99薄膜,然后使用光调制反射(PR)光谱研究了薄膜的光学性质和能带结构。PR光谱实验表明GaN0.01As0.99/GaAs薄膜价带在Γ点发生轻、重空穴分裂,且分裂的轻、重空穴带到导带边的2个跃迁峰随着温度的升高均发生红移。采用Varshni法则、Bose-Einstein关系和BAC模型分别对轻、重空穴的能隙分裂和红移特征进行了拟合。分析结果表明,随着温度的升高,Ga-NAs外延层与GaAs衬底间晶格失配的减少可能是导致应变能和价带分裂能量减少的主要因素。

利用第一性原理研究Ge∶Si电子结构与光学性质

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法和广义梯度近似,计算了掺杂Ge前后单晶Si中Si-Ge键的布居值、键长以及能带结构和态密度。计算结果表明,Ge掺杂后体系晶格常数发生变化,Ge-Si键变长,布居值及带隙宽度减小。还进一步研究了掺杂Ge后的光学性质,掺杂后静态介电常数值与纯Si相比有所增大,且吸收带宽变窄、吸收带边明显红移,并对这些掺杂诱导的材料物性变化进行了解释。

镁合金Ni-Cu-P/纳米TiO_2化学复合镀层性能探究

对镁合金表面化学镀Ni-Cu-P进行改进,在其镀液中加入纳米粒子TiO_2,在镁合金AZ91D上获得耐磨耐蚀性能优良且兼具有抗菌性能的化学复合镀层。对此镀层表面形貌、组织结构、抗菌、耐磨、耐蚀性能进行了分析,结果表明:该镀层均匀、致密,结合力优良;Ni-Cu-P/纳米TiO_2化学复合镀层磨料磨损最佳耐磨性是基材的1.69倍,粘着磨损最佳耐磨性是基材的1.63倍;耐氯化钠和醋酸溶液腐蚀结果均显示该镀层具有较好的耐蚀性;抗菌性能中最佳杀菌率为99.7%,达到了理想的效果。